數(shù)據(jù)通信原理ch

第2章數(shù)據(jù)通信原理第2章數(shù)據(jù)通信原理2.1通信系統(tǒng)的基本組成通信三要素：

信源：信息的發(fā)送者（人，機(jī)器等）

信宿：信息的接收者（人，機(jī)器等）

載體：傳送信息的媒體（信道）；

信源信宿載體（信道）噪聲源2.2信道信息可以單向傳輸?shù)耐緩?，（包括傳輸媒體和中繼通信設(shè)施）

◆有線信道：明線、電纜、光纖等，能量集中

◆無線信道：自由空間，紅外、微波等，能量發(fā)散

◆模擬信道：支持模擬信號(hào)傳輸：電話線、雙絞線等

信號(hào)的衰減，長(zhǎng)距離的信號(hào)傳輸，需安裝放大器

◆數(shù)字信道：支持?jǐn)?shù)字信號(hào)傳輸（光纖等）變換器:將信源發(fā)出的信息變換成適合在信道上傳輸?shù)男盘?hào)：數(shù)字信號(hào)－－模擬信號(hào)的轉(zhuǎn)換反變換器：將信道上的信號(hào)還原成信宿能夠接收的信息信道帶寬與信道容量信道帶寬：信道可以不失真地傳輸信號(hào)的頻率范圍信道容量：信道在單位時(shí)間內(nèi)可以傳輸?shù)淖畲笮盘?hào)量數(shù)據(jù)傳輸速率(bps)：信道在單位時(shí)間內(nèi)可以傳輸?shù)淖畲蟊忍財(cái)?shù)信道容量和信道帶寬成正比：帶寬越大，容量越大局域網(wǎng)帶寬：10Mbps，100Mbps，1000Mbps廣域網(wǎng)：64Kbps、2Mbps、155Mbps、622Mbps2.5Gbps差錯(cuò)率/誤碼率由于噪聲的影響和信道帶寬的限制，信號(hào)可能發(fā)生失真差錯(cuò)率/誤碼率：傳輸比特總數(shù)與其中出錯(cuò)比特?cái)?shù)的比值Pe=出錯(cuò)比特?cái)?shù)傳輸/比特總數(shù)例：傳輸10000比特,有2比特出錯(cuò)，Pe＝2/10000差錯(cuò)率越高表示信道的質(zhì)量越差

信道的差錯(cuò)率與信號(hào)的傳輸速率

和傳輸距離成正比2.3變換器/反變換器—調(diào)制/解調(diào)與編碼/解碼模擬傳輸系統(tǒng)（電話網(wǎng)、X.25分組交換網(wǎng)等）數(shù)字傳輸系統(tǒng)（寬帶ISDN等）調(diào)制/解調(diào)：利用模擬信道支持?jǐn)?shù)據(jù)信息傳輸?shù)募夹g(shù)

調(diào)制：將數(shù)據(jù)信息變換成適合于模擬信道上傳輸?shù)碾姶挪ǎǚQ為載波）信號(hào)，（數(shù)字-->模擬）

解調(diào)：將從模擬信道上收取的載波信號(hào)還原成數(shù)據(jù)信息。（模擬-->數(shù)字）

調(diào)制解調(diào)器：具有調(diào)制/解調(diào)功能的通信設(shè)備。電話網(wǎng)主機(jī)主機(jī)PC機(jī)調(diào)制方法：調(diào)幅：（幅度調(diào)制或移幅鍵控法ASK）：將不同的數(shù)據(jù)信息（0和1）調(diào)制成不同幅度但相同頻率的載波信號(hào)；1111000000數(shù)字信息數(shù)據(jù)幀調(diào)幅調(diào)頻：（頻率調(diào)制或移頻鍵控法FSK）：將不同的數(shù)據(jù)信息（0和1）調(diào)制幅度相同,但不同頻率的載波信號(hào)；1111000000數(shù)字信息數(shù)據(jù)幀調(diào)頻調(diào)制方法：調(diào)制方法：調(diào)相：（相位調(diào)制或移相鍵控法PSK）：利用相鄰載波信號(hào)的相位變化值來表示相鄰信號(hào)是否具有相同的數(shù)據(jù)信息值，此時(shí)的幅度和頻率均不發(fā)生變化。1111000000數(shù)字信息數(shù)據(jù)幀調(diào)相調(diào)制方法：1111000000數(shù)字信息數(shù)據(jù)幀調(diào)幅調(diào)頻調(diào)相調(diào)制速率（波波特率）波特率（信道速率）），指調(diào)制設(shè)設(shè)備每秒可調(diào)調(diào)制的符號(hào)個(gè)個(gè)數(shù)，即信道上每秒秒傳輸?shù)姆?hào)號(hào)個(gè)數(shù)。(baud)數(shù)據(jù)傳輸速率率：信道在單單位時(shí)間內(nèi)可可以傳輸?shù)淖钭畲蟊忍財(cái)?shù)數(shù)據(jù)傳輸速率波特率當(dāng)每個(gè)符號(hào)僅僅對(duì)應(yīng)于兩個(gè)個(gè)數(shù)值時(shí)，波特率和數(shù)據(jù)據(jù)傳輸速率相相等；二相調(diào)制：兩兩種相位變化化表示0，1，表示示1位（（1比特）四相調(diào)制：四四種相位變化化表示00,01,10,11,（（2比特））八相調(diào)制：八八種相位變化化表示000,001,010...,111（3比特））數(shù)據(jù)傳輸速率率＝波特率××log2N(N--調(diào)制的的線路狀態(tài)數(shù)數(shù)）01001110數(shù)據(jù)信息調(diào)制01圖2－3幅度和頻率的組合調(diào)制（2倍速）15。45。圖2－4相位-幅度組合調(diào)制（4倍速）75。105135。165。195。285。255。225。315。345?！瘛瘛瘛瘛瘛瘛瘛瘛瘛瘛瘛瘛瘛瘛瘛穸嗾{(diào)制：兩兩種相位變化化表示0，，1，N=2，表示1比比特四相調(diào)制：四四種相位變化化表示00,01,10,11,N=4，表表示2比特八相調(diào)制：八八種相位變化化表示000,001,010...,111，N=8，，表示3比特特在圖“相位——幅度組合調(diào)調(diào)制”中，調(diào)調(diào)制相位分別別為15?、45?、75?、105?、135?、…、345?，并分別在45?、135?、225?、315?處采用兩種不不同的幅度值值。相位-幅幅度的16種種組合代表了了16個(gè)碼元元值，每個(gè)碼碼元可攜帶4個(gè)二進(jìn)制位位的數(shù)據(jù)信息息，因此可以以得到4倍波波特率的信道道數(shù)據(jù)傳輸速速率。調(diào)制/解調(diào)器器的選擇和應(yīng)應(yīng)用1)性能：速速率、功能等等2)用途：使使用的場(chǎng)合3)符合相關(guān)關(guān)標(biāo)準(zhǔn)4)符合當(dāng)?shù)氐赜嘘P(guān)部門的的入網(wǎng)規(guī)定注意：Modem需成對(duì)使用，所有通信雙雙方的Modem一定要要匹配一臺(tái)主呼，另一臺(tái)被呼用戶方一般為為主呼電話網(wǎng)PC機(jī)1ISP服務(wù)器PC機(jī)2主呼主呼被呼編碼/解碼(COdingandDECoding)實(shí)現(xiàn)模擬信息息與數(shù)字信號(hào)號(hào)之間的轉(zhuǎn)換換生產(chǎn)控制、用用數(shù)字信道傳傳輸模擬信息息等編碼：將模擬信息息轉(zhuǎn)換為數(shù)字字信號(hào)的過程程解碼：將數(shù)字信號(hào)號(hào)還原為模擬擬信息的逆過過程電話線數(shù)字網(wǎng)光纖ModemCodec電話線光纖ModemCodec數(shù)字模擬數(shù)字模擬數(shù)字脈碼調(diào)制技術(shù)術(shù)（PCM））采樣：通過某種頻頻率的取樣脈脈沖將模擬信信息的值取出出，變變連連續(xù)的模擬信信息為離散信信號(hào)。量化：量化的目的的是確定采樣樣出的模擬信信號(hào)的數(shù)值。。通通過過規(guī)定一定的的量化級(jí)，對(duì)對(duì)取樣的離散散值進(jìn)行““取整”量化化，得到離散散信號(hào)的具體體數(shù)值。編碼：將量化后的的值編碼成一一定位數(shù)的二二進(jìn)制值。通過調(diào)制/解解調(diào)、編碼/解碼技術(shù)，，可以保證計(jì)計(jì)算機(jī)之間以以數(shù)字信號(hào)的的方式進(jìn)行通通信編碼/解碼(COdingandDECoding)011000100110111101001010a)信信號(hào)的量化化b)采采樣信信號(hào)幅度的量量化圖2-5脈脈碼調(diào)調(diào)制（PCM）的原理數(shù)字信號(hào)的表表示：二進(jìn)制數(shù)字（（0，1）對(duì)對(duì)應(yīng)兩個(gè)電平平單極性脈沖：：無電壓（或者者無電流）““0”，恒恒定正電壓（（或者有電流流）“1”雙極性脈沖:數(shù)數(shù)字信號(hào)“0”或者“1”，相相同幅度的正正電壓或者負(fù)負(fù)電壓10＋5v0v01＋5v0v-5v數(shù)字信號(hào)的發(fā)送和接收發(fā)送:發(fā)送設(shè)備根據(jù)據(jù)自身的時(shí)鐘鐘分頻形成指指定頻率（發(fā)發(fā)送頻率）的的數(shù)據(jù)波（脈脈沖序列），，并發(fā)往線路路接收：接收端設(shè)備則則根據(jù)自身的的時(shí)鐘形成指指定頻率（接接收頻率）的的采樣脈沖，，對(duì)信道上的的數(shù)據(jù)波進(jìn)行行采樣,并通通過設(shè)置閾值值電平識(shí)別數(shù)數(shù)據(jù)波對(duì)應(yīng)的的值2.4傳輸輸編碼字符編碼：利用0和1比比特的特定組組合來表示字字符.BCD碼、EBCDIC碼、IA5碼、ASCΠ碼(美國(guó)信息交交換標(biāo)準(zhǔn)碼)圖形字符：數(shù)數(shù)字、字母、、運(yùn)算符號(hào)、、語句符號(hào)等等控制字符：：傳輸控制制、格式控控制、信息息分隔字符符等傳輸控制字字符：用于控制制信息的傳傳輸SOH(標(biāo)題開始始0000001),STX(正文開始始0000010)ETX(正文結(jié)束束0000011)EOT(傳輸結(jié)結(jié)束,0000100),ENQ(詢問,0000101),ACK(確認(rèn),0000110),NAK(否認(rèn),0010101),DLE(數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)義義,0010000),SYN(同步,0010110),格式控制字字符：控制打印印和顯示設(shè)設(shè)備的信息息格式和定定位BS(退格,0001000),LF(換行,0001010)CR(回車,0001101)信息分隔字字符：用于分隔隔信息US(單元分隔隔,1/F),RS(記錄分隔隔,1/E),GS(組分隔,1/D),FS(文卷分隔隔,1/C)。2.4傳傳輸編碼通信編編碼碼利用特定的的電平信號(hào)號(hào)來表示0、1比特特值，并通過計(jì)算算機(jī)或者其其它通信設(shè)設(shè)備的輸入入輸出端口口傳輸.

0101000101a）RS232編碼方案＋15V－15V(1)RS-232編碼：利用不不同的電平平表示不同同的二進(jìn)制制值，正電平（+15v））表示數(shù)字字信號(hào)““0”負(fù)電平（-15v））表示數(shù)字字信號(hào)““1”PC機(jī)的RS232串行通信信端口通信編碼(2)不歸0交替替編碼(NRZI)：根據(jù)相鄰比比特的電平平變化狀況況確定.比比特特間隔發(fā)生生電平變化化表示““1”比特間隔不不發(fā)生電平平變化表示示““0”0101000101b）NRZI編碼方案＋15V－15V發(fā)送脈沖接收取樣脈沖圖2-7收發(fā)設(shè)備的誤差積累特點(diǎn)：編碼中不含含同步信息息,發(fā)送送/接收設(shè)設(shè)備的時(shí)鐘鐘略有差異異時(shí)，可能能造成誤差差積累,造造成取樣脈脈沖的偏移移，出現(xiàn)差差錯(cuò)(3)曼曼徹斯特編編碼一個(gè)比特時(shí)時(shí)間一分為為二比特時(shí)間內(nèi)內(nèi)發(fā)生低電平到高高電平的變化表示示“1”，，高電平到低低電平的變變化表示““0”0100110100通信編碼通信編碼(4)差差分曼徹斯斯特編碼一個(gè)比特時(shí)時(shí)間一分為為二比特時(shí)間中中部發(fā)生電電平變化，，表示的值值依賴于前前一比特的的最終電平平狀態(tài)。*當(dāng)前比特的的前半部分分電平不同于前一比特的的最終電平平狀態(tài)（即即位間電平發(fā)發(fā)生變化），表示““0”*當(dāng)前比特的的前半部分分電平相同于前一比特的的最終電平平狀態(tài)（即即位間電平不不發(fā)生變化化），表示““1”0100110100特點(diǎn)：編碼中含有有同步信息(每個(gè)比特中中部的電平平躍變信號(hào)號(hào))接收方可以以根據(jù)該同同步信息及及時(shí)調(diào)整接接收脈沖的的產(chǎn)生，可可以支持較較大數(shù)據(jù)塊塊的傳輸要求發(fā)送/接收設(shè)備備支持較高高頻率的發(fā)發(fā)/收脈沖沖01001101000100110100曼碼差分曼碼通信編碼并行傳輸:字符編碼的的各個(gè)比特特同時(shí)傳輸輸特點(diǎn)：一一個(gè)比特時(shí)時(shí)間內(nèi)可傳傳輸一個(gè)字字符，傳傳輸速度快快，每個(gè)比特傳傳輸要求一一個(gè)單獨(dú)的的信道支持持，通信成成本高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)距距離傳輸時(shí)時(shí)，可靠性性較低。0100信道0100串行傳輸將組成字符符的各個(gè)比比特串行地地發(fā)往線路路特點(diǎn)：傳輸輸速度低，，一次一個(gè)個(gè)比特；通信成本較較低，只需需一個(gè)信道道2.5傳傳輸方式信道01000100同步傳輸：以多個(gè)字符符或者多個(gè)個(gè)比特組合合成的數(shù)據(jù)據(jù)塊為單位位進(jìn)行傳輸輸，利用獨(dú)特的的同步模式式來限定數(shù)數(shù)據(jù)塊，達(dá)達(dá)到同步接接收的目的的發(fā)送：同步符號(hào)號(hào)（起始字字符）＋數(shù)數(shù)據(jù)塊＋同同步符號(hào)（（結(jié)束字符符）接收：遇到同步步符號(hào)，開開始接收數(shù)數(shù)據(jù)，直到到結(jié)束符號(hào)號(hào)為止。同步符號(hào)：標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)據(jù)塊的開始始和結(jié)束可能問題：假同步現(xiàn)現(xiàn)象—數(shù)據(jù)據(jù)塊中含有有與同步符符號(hào)相同的的內(nèi)容解決方法：增加匹配配同步符號(hào)號(hào)的難度SYN,SYN,G,H,…,B,A,SYN,D,E,SYN,SYN傳輸方向2.5傳傳輸方式＃異步傳輸輸特點(diǎn)：字符內(nèi)部的的各個(gè)比特特采用固定定的時(shí)間模模式，每個(gè)字符獨(dú)獨(dú)立傳輸，，字符之之間間隔任任意，用獨(dú)特的起起始位和終終止位來限限定每個(gè)字字符。傳輸效率較較低。

起終始止位11101010位

線路空閑

線路空閑起始位一個(gè)字符下一字符2.5傳傳輸方式同步技術(shù)目的：保證接收方方在時(shí)間上上與發(fā)送方方取得同步步，以便能夠正正確地識(shí)別別和接收發(fā)發(fā)送方發(fā)來來的數(shù)據(jù)。。2.5傳傳輸方式位同步：使接收方可可以正確地地接收各個(gè)個(gè)比特自同步法：：接收方直接接從數(shù)據(jù)波波中獲取同同步信號(hào)（（曼碼）。。外同步法：發(fā)送方在在發(fā)數(shù)據(jù)前前，先向接接收方發(fā)一一串同步時(shí)時(shí)鐘序列，接接收方根據(jù)據(jù)這一同步步時(shí)序鎖定定接收頻率率。（異步傳輸輸?shù)钠鹗?終止位））同步技術(shù)：：字符同步：使接收方可可以正確地地識(shí)別數(shù)據(jù)據(jù)群利用同步傳傳輸時(shí)的同步字符（SYN））接收方在識(shí)識(shí)別到獨(dú)特特的同步字字符或同步步模式后，，才開始真正正的數(shù)據(jù)接接收。接入X.25分組交交換網(wǎng)：同同步端口接入電話網(wǎng)網(wǎng)：異異步端端口2.5傳傳輸方式2.6傳傳輸形式單工傳輸：任意時(shí)刻刻只允許向向一個(gè)方向向進(jìn)行信息息傳輸，半雙工傳輸輸：可以交替改改變方向的的信息傳輸輸，但但在任一特特定時(shí)刻，，信息只能能向一個(gè)方方向傳輸，，全雙工傳輸輸：任意時(shí)時(shí)刻信息都都可進(jìn)行雙雙向的信息息傳輸。2.7傳傳輸差錯(cuò)處處理目的：保證證信息傳輸輸?shù)恼_性性傳輸過程中中的噪聲導(dǎo)導(dǎo)致差錯(cuò)是不可可避免的缺乏差錯(cuò)處處理能力的的通信系統(tǒng)統(tǒng)是不可用用的系統(tǒng)2.7.1反饋饋重傳法(ARQ)方法：(1)發(fā)發(fā)送方發(fā)送送具有檢測(cè)錯(cuò)誤誤能力的代代碼（稱為檢錯(cuò)錯(cuò)碼），(2)接接收方根據(jù)據(jù)代碼的編編碼規(guī)則，，驗(yàn)證接收到到的數(shù)據(jù)代代碼，并并將結(jié)果果反饋給發(fā)發(fā)送方(正正確接收/接收有錯(cuò)錯(cuò)）(3)發(fā)發(fā)送方可根根據(jù)反饋的的結(jié)果決定定是否執(zhí)行重重傳動(dòng)作，，如果接收方方未正確接接收，則重傳。(4)在在規(guī)定的時(shí)時(shí)間內(nèi)，若若未能收到到反饋結(jié)果果（稱為超超時(shí)），則則發(fā)送方可可以認(rèn)為傳傳輸出現(xiàn)差差錯(cuò)，進(jìn)而而執(zhí)行重傳傳動(dòng)作。（超時(shí)重傳傳）停－等協(xié)議議發(fā)送一塊數(shù)數(shù)據(jù)后，就就停止發(fā)發(fā)送動(dòng)作，，開始計(jì)時(shí)時(shí)。等等待接接收方的反反饋結(jié)果，，僅當(dāng)收到正正確的接收收確認(rèn)之后后，才繼續(xù)續(xù)發(fā)送后繼繼塊數(shù)據(jù)如果接到否否定確認(rèn)，，或者計(jì)時(shí)時(shí)器超時(shí)，，重新傳輸輸本數(shù)據(jù)塊塊。收發(fā)雙方以以半雙工方式進(jìn)行工工作，特點(diǎn)：控制制簡(jiǎn)單，易易于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)，但工作作效率較低低滑動(dòng)窗口協(xié)協(xié)議(1)發(fā)發(fā)送方一一次連續(xù)發(fā)送送多塊數(shù)據(jù)據(jù)（稱為窗口尺寸），(2)接接收方對(duì)對(duì)每塊數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行差差錯(cuò)分析，，如果發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，立即反饋發(fā)送方，(3)接接收方可可對(duì)接收到到的多個(gè)正正確的數(shù)據(jù)據(jù)快進(jìn)行一次性確認(rèn)認(rèn)(4)發(fā)發(fā)送方根根據(jù)反饋的的結(jié)果，重發(fā)指定的的數(shù)據(jù)塊，或重發(fā)發(fā)指定數(shù)據(jù)據(jù)塊及其之之后的所有有數(shù)據(jù)塊，，特點(diǎn)：效率高，控控制復(fù)雜，，全雙工方方式發(fā)送方接收方發(fā)(1)Ack發(fā)(2)Ack發(fā)(3)NAK重發(fā)(3)重發(fā)(3)超時(shí)Ack發(fā)(4)等—停協(xié)議接收方發(fā)送方發(fā)(1)重發(fā)(2)發(fā)(3)發(fā)(4)Ack1發(fā)(5)NAK2發(fā)(2)發(fā)(8)Ack4發(fā)(6)發(fā)(7)假設(shè)窗口＝4等待等待窗口協(xié)議2.8常常用檢錯(cuò)碼碼用途：接收收方檢測(cè)信信息在傳輸輸過程中是是否出現(xiàn)差差錯(cuò)。結(jié)構(gòu)：檢錯(cuò)錯(cuò)碼＝信息息字段＋校校驗(yàn)字段特點(diǎn)：校驗(yàn)驗(yàn)字段的取取值和信息息字段密切切相關(guān)；校驗(yàn)字段越越長(zhǎng)，編碼碼的檢錯(cuò)能能力越強(qiáng)，，編碼/解碼碼設(shè)施越復(fù)復(fù)雜，附加的冗余余信息在整整個(gè)編碼中中所占的比比例越大，，傳輸?shù)挠行С煞衷降偷?。傳輸順序：：整體傳輸輸，信息字字段在前，，校驗(yàn)字段段在后信息字段校驗(yàn)字段P位Q位傳輸效率：：P/（P+Q）2.8常常用檢錯(cuò)碼碼奇/偶校驗(yàn)驗(yàn)碼(1)水水平奇/偶偶校驗(yàn)碼校驗(yàn)字段占占一位，也也稱校驗(yàn)位位，常用于于字符校驗(yàn)驗(yàn)；校驗(yàn)位的取取值應(yīng)使整整個(gè)碼字(包括校驗(yàn)驗(yàn)位)中為為“1”的的位數(shù)為奇(偶)數(shù)。傳輸時(shí)，形形成的校驗(yàn)驗(yàn)位附加在在字符之后后傳輸，可可檢一位錯(cuò)錯(cuò)。異步傳輸方方式中采用用偶校驗(yàn)，，編編碼碼效率:Q/(Q+1)同步傳輸方方式中采用用奇校驗(yàn)。。（（信息息字段占Q位）例：信信息字字段奇奇校驗(yàn)驗(yàn)碼偶偶校校驗(yàn)碼01100010110001001100011（2）垂垂直奇/偶偶校驗(yàn)碼將被傳輸?shù)牡男畔⑦M(jìn)行行分組（如如按字符分分組），分分組中的的相同位進(jìn)進(jìn)行奇/偶偶校驗(yàn)，可可檢一位錯(cuò)錯(cuò)。編碼效率為為:PQ/P(Q+1)（（假設(shè)信信息分組占占Q行P列列）例如：4行7列信息組的垂直奇/偶校驗(yàn)碼。信息組：0111001001010101010111010101垂直奇校驗(yàn)字符0101101垂直偶校驗(yàn)字符1010010

01110010010101010101110101010101101(奇校驗(yàn)）（3）水水平垂直奇奇/偶校驗(yàn)驗(yàn)碼水平垂直奇奇/偶校驗(yàn)驗(yàn)碼對(duì)信息息同時(shí)進(jìn)行行水平、垂垂直校驗(yàn)；；只能采用偶偶校驗(yàn)例：4行7列信息組組的水平垂垂直偶校驗(yàn)驗(yàn)碼。信息組校校驗(yàn)位011100101001010110010101101101010101垂直偶校驗(yàn)驗(yàn)字符10100101奇01011010/10111001000101011010101101010101010100101若被傳的信信息分組占占Q行P列列，編碼碼效率為QP/(P+1)(Q+1)可用于糾正正一位錯(cuò)現(xiàn)現(xiàn)象當(dāng)約定采用用水平/垂垂直奇/偶偶校驗(yàn)碼來來傳輸ASCII字字符集（低低位先傳））時(shí)，若收到的序序列“110010100010111010101011001001111001111111110011”傳輸是否正正確？能否否根據(jù)該序序列指出實(shí)實(shí)際傳輸?shù)牡淖址?分組組：ASCII碼（7+1位位）1100101000101110101010110010011110011111111100112區(qū)分分校驗(yàn)字段：1100101000101110101010110010011110011111111100113偶校校驗(yàn)1100101000101110101010110010011110011111111100114糾錯(cuò)錯(cuò)/解碼（低位先傳傳）1010011S1110100t1110101u1100100d1111001y循環(huán)校驗(yàn)碼碼(CRC)原理：任意意一個(gè)由二二進(jìn)制位串串組成的代代碼都可以以和一個(gè)系系數(shù)僅為0和1取取值的多項(xiàng)項(xiàng)式一一對(duì)對(duì)應(yīng)。例：1010111：x6+x4+x2+x+1x5+x3+x2+x+1：101111信息字段為為K位，校校驗(yàn)字段為為R位，碼碼字長(zhǎng)度度為N(N=K+R)位V(x)=xRm(x)+r(x)m(x)為K次信息息多項(xiàng)式，，r(x)為R次校驗(yàn)驗(yàn)多項(xiàng)式，，CRC的關(guān)關(guān)鍵：g(x)——生成多項(xiàng)式式：生成校校驗(yàn)碼g(x)=g0+g1x+g2x2+...+g(R-1)x(R-1)+gRxR。gi=0or1例如：信息息字段代碼碼為:1011001對(duì)對(duì)應(yīng)m(x)=x6+x4+x3+1g(x)=x4+x3+1為生生成多項(xiàng)式g(x)的代碼為為:11001CRC生成方方法：x4m(x)=x10+x8+x7+x4—10110010000（g(x)的的最高次方為為4）校驗(yàn)字段形成成：（二進(jìn)制制除）取余數(shù)1100110110010000得得：1010傳輸字段：10110011010校驗(yàn)：接收方使用相相同的生成碼碼進(jìn)行校驗(yàn)。。接收字段/生生成碼（二進(jìn)進(jìn)制除），除除盡（正確）），否則（錯(cuò)）BinaryDivision可檢測(cè)出的差差錯(cuò)所有的下列差差錯(cuò)都不能被被一個(gè)適當(dāng)選選擇的P(x)所整除，，因此能被檢檢測(cè)出:任意單比特錯(cuò)任意雙比特錯(cuò),當(dāng)P(x)至少少有3個(gè)1時(shí)任意奇數(shù)個(gè)錯(cuò)錯(cuò),當(dāng)P(x)包包含因式(x+1)時(shí)時(shí)任意突發(fā)錯(cuò),當(dāng)突發(fā)長(zhǎng)度度小于P(x)長(zhǎng)度時(shí),即小于或或等于FCS(CRC)之時(shí)大多數(shù)較長(zhǎng)的的突發(fā)錯(cuò)常用的CRC生成多項(xiàng)式式g(x)為為:CRC16=x16+x15+x2+1R=16，，IBM專用CRC16=x16+x12+x5+1R=16，，CCITT專用用CRC32=x32+x26+x23+x22+x16+x12+x11+x10+x8+x7+x5+x4+x2+x+1R=32,LAN中常用用2.9傳輸輸控制規(guī)程目的：協(xié)調(diào)調(diào)通信雙方的的動(dòng)作，保證證數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡臅r(shí)序和正確確性。規(guī)程：通信信雙方在交換換格式和時(shí)序序方面的約定定。異步傳輸控制制規(guī)程：利利用起始/終終止位界定傳傳輸?shù)膬?nèi)容，，實(shí)現(xiàn)以字符為為單位的傳輸輸；同步傳輸控制制規(guī)程：利利用同步符號(hào)號(hào)界定傳輸?shù)牡膬?nèi)容，實(shí)現(xiàn)多字符或或多位組成的的數(shù)據(jù)塊的傳傳輸；2.9傳輸輸控制規(guī)程2.9.1面向字符型的的傳輸控制規(guī)規(guī)程支持字符數(shù)據(jù)據(jù)的傳輸二進(jìn)制同步通通信規(guī)程(BSC)（1）BSC控制方法法三個(gè)階段：建立鏈路：建立鏈路路指建立通信信雙方的收發(fā)發(fā)關(guān)系數(shù)據(jù)傳輸：在鏈路建立的的基礎(chǔ)上，傳傳輸數(shù)據(jù)拆除鏈路：釋放通信信雙方已建的的關(guān)系名詞:主叫方：主主動(dòng)要求求建立鏈路的的一方，被叫方：同同意主叫叫方請(qǐng)求，與與主叫方建鏈鏈的一方，發(fā)送方：發(fā)發(fā)送數(shù)據(jù)據(jù)的一方，接收方：接接收數(shù)據(jù)的的一方。通信雙方交換換的信息序列列類型：正文信息：通信雙方方正常交換的的數(shù)據(jù)（雙方方均可發(fā)送））；正向控制序列列：主叫方發(fā)給給被叫方的控控制信息序列列；反向控制序列列：被叫方發(fā)給給主叫方的控控制信息序列列。2.9.1.3控制字字符采用ASCII中的10個(gè)特殊的字字符（控制字字符），SOH、STX、ETX、EOT、、SYN、ACK、NAK等字符的轉(zhuǎn)義：在控制字符之之前增加一個(gè)個(gè)轉(zhuǎn)義字符（（DLE），，形成控制序序列。DELSOH、DELSTX、、DELACK、DELNAK等“字符填充法法”：數(shù)據(jù)中若出現(xiàn)現(xiàn)轉(zhuǎn)義字符，，再增加一個(gè)DEL，避免免二義性。例如：DELDELSOH發(fā)送序列DLESTXADLEBSTXCDLESTXDLEETX傳輸序列DLESTXADLEDLEBSTXCDLEDLESTXDLEETX(其中DLE為填充的字字符）接收序列DLESTXADLEBSTXCDLESTXDLEETX2.9.1.4數(shù)據(jù)塊格式（（省略了DLE字符）基本格式，包括標(biāo)題和和正文兩部分分，格式如下下：SYNSYNSOH標(biāo)題STX正文ETX校驗(yàn)碼SYNSYN無標(biāo)題格式，當(dāng)省略標(biāo)題題時(shí)的數(shù)據(jù)塊塊格式如下：：SYNSYNSTX正文ETX校驗(yàn)碼SYNSYN成組格式(多段正文):SYNSYNSOH標(biāo)題STX正文組1ETB校驗(yàn)碼SYNSYN......SYNSYNSTX正文組nETX校驗(yàn)碼SYNSYN校驗(yàn)碼：（1）水平垂直直奇偶校驗(yàn)（2）當(dāng)采用用循環(huán)校驗(yàn)時(shí)時(shí)，g(x)=x↑16+x↑12+x↑5+1，校驗(yàn)內(nèi)容包括括標(biāo)題，直至至ETB或或者ETX2.9.1.5控制序列和控控制協(xié)議確認(rèn)（ACK）：SYNSYN0/1ACK否認(rèn)（NAK）：SYNSYNNAK詢問（ENQ）：SYNSYN站地地址ENQ拆鏈（EOT）：SYNSYNEOT建立收發(fā)關(guān)系系：主叫站被被叫站ENQ.被叫叫地址━→→←━NAK(未準(zhǔn)備好好接收)ENQ.被叫叫地址━→→←━0.ACK(收發(fā)關(guān)系建建立)數(shù)據(jù)傳輸：主叫方被被叫叫方正文1━→→←━1.ACK正文2━→→←━0.ACK************************************正文3━━→*正正文3━━→超時(shí)(傳輸錯(cuò)錯(cuò)誤，正文3被丟棄)*超時(shí)(ACK丟失)←━1.ACK正文3━→→（重發(fā)）*正正文3━━→（重發(fā)））(重收，丟棄棄)←━1.ACK*←━1.ACK************************************……←━ENQ(被叫站站要發(fā)數(shù)據(jù))ACK.0━━→←━正文1ACK.1━━→......釋放收發(fā)關(guān)系系：任一方:EOT━━→←━EOT特點(diǎn)：僅需要很少的的緩存容量，，規(guī)程簡(jiǎn)單，，易于實(shí)現(xiàn)；；半雙工停-等等協(xié)議、超時(shí)時(shí)重發(fā)技術(shù)，，傳輸效率較較低；數(shù)據(jù)塊和控制制序列格式不不統(tǒng)一，易引引起二義性；；控制序列的差差錯(cuò)校驗(yàn)?zāi)芰αH依賴于控控制字符本身身的奇偶校驗(yàn)驗(yàn)，可靠性較較低；僅支持字符型型數(shù)據(jù)傳輸。。2.9.2面面向比特型型的傳輸控制制規(guī)程支持任意二進(jìn)進(jìn)制數(shù)據(jù)的傳傳輸。常用的標(biāo)準(zhǔn)：：IBM的同步數(shù)據(jù)鏈鏈路控制規(guī)程程（IBMSDLC））ISO的高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路路控制規(guī)程(ISOHDLC)CCITT的的平衡型鏈鏈路訪問規(guī)程程(CCITTX25LAP-B)約定：“幀”：通信雙方交換換的最小單位位；是由同步符號(hào)號(hào)（01111110））封裝起來的的位串。0111111000110110000...10110110011011101111110鏈路：通信雙方正在在使用的信道道；站（站點(diǎn)）：：參與通信的對(duì)對(duì)象；主站(PrimaryStation)：控制整個(gè)個(gè)鏈路的工作作的站；次站(SecondaryStation)：受受主站控制，，只能發(fā)出響響應(yīng)的站；組合站(CombinedStation)：兼有有主/次站功功能的站。主站和次站相相輔相成；站與站通過鏈鏈路聯(lián)接，形形成了通信系系統(tǒng)。兩種鏈路結(jié)構(gòu)構(gòu)—由組成系系統(tǒng)的站點(diǎn)類類型區(qū)分非平衡結(jié)構(gòu)：由一個(gè)主站站和一個(gè)或多多個(gè)次站組成成，支持點(diǎn)-點(diǎn)、點(diǎn)-多點(diǎn)操作作；平衡結(jié)構(gòu)：由兩個(gè)組合站站組成，適用用于點(diǎn)-點(diǎn)操操作；主站次站次站命令響應(yīng)組合站組合站命令響應(yīng)a）非平衡結(jié)構(gòu)（存在控制關(guān)系）b）平衡結(jié)構(gòu)（不存在控制關(guān)系）三種數(shù)據(jù)傳輸輸模式正常響應(yīng)模式式(NRM)：主站具有選擇擇、輪詢次站站的能力，并并可向次站發(fā)發(fā)送命令或數(shù)數(shù)據(jù)；次站只有在主主站詢問時(shí)才才能作為響應(yīng)應(yīng)傳輸數(shù)據(jù)；；異步響應(yīng)模式式(ARM)：主站具有初始始鏈路，差錯(cuò)錯(cuò)校正和邏輯輯拆鏈功能；；次站可以主動(dòng)動(dòng)傳輸數(shù)據(jù)；；異步平衡模式式(ABM)：任一組合站均均可控制鏈路路，主動(dòng)傳送送數(shù)據(jù)。2.9.2.3一般般幀結(jié)構(gòu)———規(guī)程定義的的重點(diǎn)內(nèi)容之之一8n×880～N168(位位)FACInfoFCSF起始標(biāo)志地地址字段控控制字字段信信息校校驗(yàn)碼結(jié)結(jié)束標(biāo)志F(同步符號(hào)號(hào))：“01111110”－－－－幀之之間的填充字字符，或幀間間隔符號(hào)01111110111110000111100010101011010101010101001010100111111001111110“0”比特插插入法—避免幀中出現(xiàn)現(xiàn)同步符號(hào)0111111011110001110001100111111001101111110111010111111001111110011111101111000111000110011111010011011111010111010111111001111110A(地址字段段，8n位)：b0=0表示示后續(xù)字節(jié)仍仍屬地址字段段。正常響應(yīng)模式式（NRM））和異步響應(yīng)應(yīng)模式（ARM）：次次站地址異步平衡模式式（ABM））：對(duì)方方的地址C(控制字段段，8位)：：用于區(qū)分幀的的類型01234567(位)信息幀(I)0NsP/FNr監(jiān)控幀(S)1 0TypeP/FNr無編號(hào)幀(U)1 1M1 P/FM2信息幀（I幀幀）用于傳輸用戶戶數(shù)據(jù)Ns（發(fā)送幀幀序號(hào)）說明明本幀對(duì)應(yīng)的的幀序號(hào)（采采用模8計(jì)數(shù)數(shù)）每發(fā)一幀，Ns模8計(jì)數(shù)數(shù)一次；Nr（待收幀幀序號(hào)）：希希望接收對(duì)方方幀的序號(hào)（采用模8計(jì)計(jì)數(shù)），Nr隱含指示示該序號(hào)之前前的所有幀已已被正確接收收；P/F（Probe/Final--查詢/終終止指示符））*正常響應(yīng)模式式（NRM））：主站P=1，，詢問次站是是否有數(shù)據(jù)發(fā)發(fā)；如果次站有數(shù)據(jù)待發(fā)，開始發(fā)發(fā)送信息幀（（I）；次站可以連續(xù)續(xù)發(fā)送多幀，，并在最后一個(gè)個(gè)I幀中，置F=1，示示意次站數(shù)據(jù)據(jù)傳輸完畢；如果次站無數(shù)據(jù)待發(fā)，直接以以S幀（F=1）進(jìn)行響響應(yīng)，示意本次站無無數(shù)據(jù)可發(fā)。。*其它傳輸輸模式（ARM和ABM）：P=1：要求求對(duì)方做出響響應(yīng)，（建鏈鏈時(shí)）對(duì)方需立即進(jìn)進(jìn)行響應(yīng)，并并在響應(yīng)中置置F=1。（（同意建鏈））P/F總是一一一對(duì)應(yīng)的，，在接到F=1的幀之前前，不允許再再發(fā)P=1的的幀。S(監(jiān)控幀)：用于表示接收收狀態(tài)，四種類型的監(jiān)監(jiān)控幀。Type=00,接收準(zhǔn)備就緒緒(RR)，，準(zhǔn)備接收編號(hào)號(hào)為Nr的幀幀；Type=10,未準(zhǔn)備就緒(RNR)，，告訴對(duì)方已經(jīng)經(jīng)收妥Nr以以前的所有幀幀，但希望對(duì)對(duì)方暫緩發(fā)送送Nr幀；Type=01,拒絕接收(REJ)，告訴對(duì)方已經(jīng)經(jīng)收妥Nr以以前的所有幀幀，但編號(hào)為為Nr的幀有有差錯(cuò)，希望望對(duì)方重發(fā)編編號(hào)為Nr及及其以后的所所有幀；Type=11,選擇接收(SREJ)，，類似REJ監(jiān)監(jiān)控幀，但希希望對(duì)方僅僅僅重發(fā)第Nr幀。U(無編號(hào)幀幀)：鏈路控制幀，，不含序號(hào)M1，M2表表示幀類型M(M1M2)=11000(SARM)，主主站置本次鏈鏈路為異步響應(yīng)模式式；M(M1M2)=00001(SNRM)，主主站置本次鏈鏈路為正常響應(yīng)模式式；M(M1M2)=11100(SABM)，某某一復(fù)合站置置本次鏈路為為異步平衡模式式；M(M1M2)=00010(DISC)，請(qǐng)求釋放(拆拆除)本次鏈路；M(M1M2)=00110(UA)，次次站對(duì)主站命命令的確認(rèn)，類似BSC中的ACK；M(M1M2)=10001(CMDR)，次次站對(duì)主站命命令的否認(rèn)，類似BSC中的NAK；SABM請(qǐng)求建鏈UA同意建鏈，確認(rèn)CMDR不同意建鏈，否認(rèn)SABM請(qǐng)求建鏈DISC請(qǐng)求拆鏈UA同意拆鏈，確認(rèn)Info（信信息字段，任任意位數(shù))：：通信雙方希望望交換的數(shù)據(jù)據(jù)信息（任意意位串）；僅I幀（信息息幀）具有該該字段；為便于實(shí)現(xiàn)，，常約定最大大長(zhǎng)度，如128字節(jié)。。FCS（校驗(yàn)驗(yàn)字段，16位)：對(duì)A（地址字字段）、C（（控制字段））、Info（信息字段段）實(shí)施循環(huán)環(huán)冗余校驗(yàn)（（CRC）的的結(jié)果；g(x)=x16+x12+x5+1（（HDLC和X25LAP-B使用）g(x)=x16+x15+x2+1（（SDLC中使用））地址字段、控控制字段和校校驗(yàn)字段是每每個(gè)幀都必須須具有的字段段，幀的最小長(zhǎng)度度應(yīng)大于或者者等于32位位。2.9.2.4窗口機(jī)機(jī)制—提高傳輸效率率目的：解決停/等協(xié)協(xié)議導(dǎo)致的鏈鏈路資源浪費(fèi)費(fèi)；方法：容許在未收到到應(yīng)答的情況況下，連續(xù)發(fā)發(fā)送多個(gè)幀；；傳輸窗口：通信雙方同同意在同一條條鏈路上連續(xù)續(xù)使用的信息息幀序號(hào)窗口尺寸：通信雙方協(xié)協(xié)商同意的在在同一條鏈路路上可連續(xù)發(fā)送且未被認(rèn)可的信息幀個(gè)數(shù)數(shù)；HDLC窗窗口尺寸確定定為7，即任任一方可以最多連續(xù)續(xù)發(fā)送7幀無無需對(duì)方的確確認(rèn)。在信息幀中用用Nr、Ns來表示當(dāng)前前窗口的情況況捎帶應(yīng)答：允許在反向向傳輸?shù)男畔⑾懈綆Т_確認(rèn)信息（利利用Nr）超時(shí)重發(fā)發(fā)：超時(shí)表表示傳輸輸故障，，準(zhǔn)備重重發(fā)所有有未被確確認(rèn)的幀幀。2.10多路路復(fù)用與與集中傳傳輸通信的質(zhì)質(zhì)和量?jī)蓛煞矫娴牡囊螅海骸百|(zhì)”：：要求通通信系統(tǒng)統(tǒng)可以保保證傳輸信息息的可靠靠性，采用的方方法主要要為差錯(cuò)錯(cuò)處理；；“量”：：主要要要求通信信系統(tǒng)可可以充分分地利用用昂貴的的通信線線路，盡可能地地支持較多的用戶傳傳輸較多的信息；；多路復(fù)用用和集中中傳輸技技術(shù)主要要解決如何充分分利用通通信信道道的問題題。2.10.1多多路復(fù)復(fù)用目的：使得多多路信號(hào)號(hào)共用一一個(gè)信道道，方法：多路信信號(hào)組合合在一條條物理信信道上傳傳輸，充充分利用用信道容容量。原理：當(dāng)物物理信道道的可用用帶寬超超過單個(gè)個(gè)原始信信號(hào)的帶帶寬時(shí)，，將物理信信道的總總帶寬““分割””成若干干個(gè)和被被傳輸?shù)牡膯蝹€(gè)信信號(hào)帶寬寬相同或或者略為為寬一點(diǎn)點(diǎn)的子信道，并利用用每個(gè)子子信道傳傳輸一路路信號(hào)。。關(guān)鍵點(diǎn)：區(qū)分分（識(shí)別別）復(fù)用用的多路路信號(hào)。。(1)頻頻分多多路復(fù)用用（FDM）對(duì)整個(gè)物物理信道道的可用用帶寬進(jìn)進(jìn)行分割割，并利利用載波波調(diào)制技技術(shù)，實(shí)現(xiàn)原始始信號(hào)的的頻譜遷遷移，使得多多路信號(hào)號(hào)在整個(gè)個(gè)物理信信道帶寬寬允許的的范圍內(nèi)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)頻譜譜上的不不重疊，從而共共用一個(gè)個(gè)信道。。頻分多路路復(fù)用主要用于于模擬信信道的復(fù)復(fù)用（銅銅線、微微波線路路）

頻段1（60－64）頻段2（50－54）

頻段3（40－44）

頻段4（30－34）信號(hào)A信號(hào)B信號(hào)C信號(hào)D頻分多路復(fù)用器信號(hào)B信號(hào)C信號(hào)D

信號(hào)A頻分多路復(fù)用器頻分多路復(fù)用頻普遷移信號(hào)A信號(hào)B信號(hào)C信號(hào)D時(shí)分多路復(fù)用器

信號(hào)B

信號(hào)C

信號(hào)D

信號(hào)A時(shí)分多路復(fù)用器

DC

B

ADC

B

A

幀1幀2時(shí)分多路復(fù)用2.10.1.2時(shí)分多路路復(fù)用（TDM）原理：當(dāng)當(dāng)物理信信道可支支持的比比特傳輸輸速率超超過單個(gè)個(gè)原始信信號(hào)要求求的數(shù)據(jù)據(jù)傳輸速速率時(shí)，，可以將將該物理信信道劃分分成若干干時(shí)間片片，并將各各個(gè)時(shí)間間片輪流地分分配給多路信信號(hào)，使得它們們?cè)跁r(shí)間間上不重重疊。時(shí)分多路路復(fù)用主要用于于數(shù)字信信道的復(fù)復(fù)用實(shí)用系統(tǒng)統(tǒng)：使用用時(shí)分多多路復(fù)用用技術(shù)來來支持語語音信號(hào)號(hào)的傳輸輸語音的采采樣速率率8000Hz（一次次/125微秒秒）北美的T1系統(tǒng)統(tǒng)：24路路語音信信號(hào)復(fù)用用、8bit/路、、一個(gè)周期期：24×8＝192bit+1（（同步位位）,125微微秒/周周期，傳傳輸速率率：193/125微微秒＝1.544Mbps歐洲的E1系統(tǒng)統(tǒng)：32路路、8bit/路、125微微秒/周周期傳輸速率率：32××8/125微微秒＝2.048Mbps1路2路3路4路22路23路24路同步位193bit(125usec)T1系統(tǒng)統(tǒng)ch0ch1ch2ch3ch30ch312.048Mbps傳輸線路ch0ch1ch2ch3ch30ch31tch0ch1ch2ch3ch15ch16ch17ch3115個(gè)話路15個(gè)話路同步幀傳送信令T(125us)時(shí)分復(fù)用幀E1系統(tǒng)統(tǒng)TDM技技術(shù)可以以使得更更多路信信號(hào)復(fù)用用到速率率更高的的信道上上2.10.2集集中傳傳輸(對(duì)對(duì)多路復(fù)復(fù)用技術(shù)術(shù)的進(jìn)一一步提高高和改進(jìn)進(jìn))多路復(fù)用用的特點(diǎn)：各個(gè)子子信道（頻分多多路復(fù)用用中的子子頻段，，時(shí)分多路路復(fù)用中中的時(shí)間間片，波波分多路路復(fù)用中中的波長(zhǎng)長(zhǎng)）被靜態(tài)地地分配給給多路信信號(hào)傳輸輸，接接收方可可以直接接通過識(shí)識(shí)別固定子頻頻段、時(shí)時(shí)間片或或者波長(zhǎng)長(zhǎng)來完成不足之處處：信道的利利用率不不夠高,信號(hào)的傳傳輸往往往是間斷斷的，在在某個(gè)個(gè)時(shí)刻，，子信道道會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)空閑狀狀態(tài)（無無數(shù)據(jù)））復(fù)用復(fù)用4路T1（1.544）T2（6.312）T37路T2集中傳輸輸：動(dòng)態(tài)按需需分配子子信道。。問題：區(qū)區(qū)分哪個(gè)個(gè)子信道道的數(shù)據(jù)據(jù)，增加加地址標(biāo)標(biāo)識(shí)；可能瞬時(shí)時(shí)輸入大大于輸出出能力，，增加緩緩存；處理方法法：集集中器臨臨時(shí)保存存端口輸輸入的信信息，并并等待空空閑的子子信道。。t4t3t2t1D3C3B3A3D2C2B2A2D1C1B1A1a)TDM傳輸C3A3B2A2D1A1b)集中傳輸時(shí)分多路復(fù)用和集中傳輸?shù)谋容^↓ABCD2.11.1數(shù)數(shù)據(jù)交交換由于距離離、成本本等因素素，通信信雙方無法直接接進(jìn)行點(diǎn)點(diǎn)到點(diǎn)的的連接，，因此需要中間間設(shè)備。。結(jié)點(diǎn)：用于數(shù)據(jù)據(jù)交換的的中間設(shè)設(shè)備，站點(diǎn)：發(fā)送和接接收數(shù)據(jù)據(jù)的終端端設(shè)備。。中間結(jié)點(diǎn)點(diǎn)（交換設(shè)設(shè)備）：：不關(guān)心心被傳輸輸?shù)臄?shù)據(jù)據(jù)內(nèi)容，，僅提供供數(shù)據(jù)交交換的功功能，將將數(shù)據(jù)據(jù)從一個(gè)個(gè)端口交交換到另另一端口口，繼而而傳輸?shù)降搅硪慌_(tái)臺(tái)中間結(jié)結(jié)點(diǎn)，直直至目的的地。整個(gè)數(shù)據(jù)據(jù)傳輸?shù)牡倪^程被被稱為數(shù)數(shù)據(jù)交換換過程。。數(shù)據(jù)交換換方式：：線路交交換、報(bào)報(bào)文交換換和分組組交換。。2.11.1線線路交交換（電路交交換）交換設(shè)備備執(zhí)行線路級(jí)的交換，，無緩存存能力；；類電話系系統(tǒng),含含三階段段：建建立線路路、占用用線路并并進(jìn)行數(shù)數(shù)據(jù)傳輸輸、釋放放線路。。建立線路路：發(fā)發(fā)起方站站點(diǎn)向接接收方站站點(diǎn)發(fā)送送請(qǐng)求，，該請(qǐng)求將將通過中中間結(jié)點(diǎn)點(diǎn)傳輸至至終點(diǎn)；；如果中間間結(jié)點(diǎn)有有空閑的的輸出端端口（物物理線路路），接接受請(qǐng)求求，分配配線路，，將請(qǐng)求求傳給下下一中間間結(jié)點(diǎn)直直至終點(diǎn)點(diǎn)。線路一旦旦被分配配，在未未釋放前前，將不不能被其其它站點(diǎn)點(diǎn)所使用用，即使使線路上上并沒有有數(shù)據(jù)傳傳輸。數(shù)據(jù)傳輸輸：物理線路路建立后后，站點(diǎn)點(diǎn)之間進(jìn)進(jìn)行數(shù)據(jù)據(jù)傳輸。。釋放線路路：站點(diǎn)之間間的數(shù)據(jù)據(jù)傳輸完完畢，執(zhí)執(zhí)行釋放放線路的的動(dòng)作。?？梢杂扇稳我徽军c(diǎn)點(diǎn)發(fā)起，，釋放線線路請(qǐng)求求通過途途徑的中中間結(jié)點(diǎn)點(diǎn)送往對(duì)對(duì)方，釋釋放線路路資源。。線路被被釋放之之后，進(jìn)進(jìn)入空閑閑狀態(tài)，，可由其其它站點(diǎn)點(diǎn)通信所所用。線路交換換的特點(diǎn)點(diǎn)：獨(dú)占性，，線路的的利用率率較低，，也容易易引起建建鏈時(shí)的的擁塞。。實(shí)時(shí)性好好，數(shù)據(jù)據(jù)傳輸?shù)牡难舆t小小；（一一旦建鏈鏈,獨(dú)占占線路資資源）線路交換換不提供供任何緩緩存裝置置，數(shù)據(jù)據(jù)透明傳傳輸；收發(fā)站點(diǎn)點(diǎn)自行解解決速率率匹配問問題。（（交換機(jī)機(jī)設(shè)備比比較簡(jiǎn)單單）2.11.2報(bào)報(bào)文文交換存儲(chǔ)－轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文文交換中間結(jié)點(diǎn)點(diǎn)由具有有存儲(chǔ)能能力的計(jì)計(jì)算機(jī)承承擔(dān)，用用戶信息息可以暫暫時(shí)保存存在中間間結(jié)點(diǎn)上上，報(bào)文文交換無無需同時(shí)時(shí)占用整整個(gè)物理理線路；；目的地地地址附加加在報(bào)文文上，整整個(gè)報(bào)文文傳遞并并暫存于于中間結(jié)結(jié)點(diǎn)，根據(jù)地址址確定輸輸出端口口和線路路，排隊(duì)等待待線路空空閑時(shí)再轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)給下一一結(jié)點(diǎn)，，直至終終點(diǎn)。特點(diǎn)：“存儲(chǔ)儲(chǔ)－等等待空空閑-轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)”。不獨(dú)占線線路，多個(gè)用戶戶的數(shù)據(jù)據(jù)可以通通過存儲(chǔ)儲(chǔ)和排隊(duì)隊(duì)共享一一條線路路，無線路建建立的過過程，提提高了線線路的利利用率；；支持多點(diǎn)點(diǎn)傳輸（（一個(gè)報(bào)報(bào)文傳輸輸給多個(gè)個(gè)用戶））；（報(bào)報(bào)文中增增加“地地址字段段”，中中間結(jié)點(diǎn)點(diǎn)根據(jù)地地址字段段進(jìn)行復(fù)復(fù)制和轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)發(fā)）中間結(jié)點(diǎn)點(diǎn)可進(jìn)行行數(shù)據(jù)格格式的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換，方方便接收收站點(diǎn)的的收取，，增加差差錯(cuò)檢測(cè)測(cè)功能，，避免出出錯(cuò)數(shù)據(jù)據(jù)的無謂謂傳輸?shù)鹊炔蛔阒幪帲?。由于于“存儲(chǔ)儲(chǔ)－轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)”和排排隊(duì)，增加了數(shù)數(shù)據(jù)傳輸輸?shù)难舆t遲，2。報(bào)文文只能暫暫存在磁磁盤上，，磁盤讀取取占用了了額外的的時(shí)間；3。報(bào)文文長(zhǎng)度未未作規(guī)定定，增加加存儲(chǔ)管理理的難度度；3。任何何報(bào)文都都必須排排隊(duì)等待待：不同同長(zhǎng)度的的報(bào)文要要求不同同長(zhǎng)度的的處理和和傳輸時(shí)時(shí)間，即即使非常常短小的的報(bào)文（（例如：：交互式式通信中中的會(huì)話話信息））也排隊(duì)隊(duì)，造成傳輸輸時(shí)間的的不公平平;4.報(bào)報(bào)文越長(zhǎng)長(zhǎng)，差錯(cuò)錯(cuò)/重傳傳概率增增加，降降低效率率；5。報(bào)文文交換難以支持持實(shí)時(shí)通通信和交交互式通通信的要要求。2.11.3分分組交交換結(jié)合線路路交換和和報(bào)文交交換兩者者的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)，使其其性能達(dá)達(dá)到最優(yōu)優(yōu)類似報(bào)文文交換，，只是它它規(guī)定了交交換設(shè)備備處理和和傳輸?shù)牡臄?shù)據(jù)長(zhǎng)長(zhǎng)度（稱之為為分組）），將長(zhǎng)報(bào)文文分成若若干個(gè)小小分組進(jìn)進(jìn)行傳輸輸。不同站點(diǎn)點(diǎn)的數(shù)據(jù)據(jù)分組可可以交織織在同一一線路上上傳輸。提高了線線路的利利用率,公平對(duì)對(duì)待小分分組。固定分組組的長(zhǎng)度度，使得系系統(tǒng)可以以采用高速速緩存技技術(shù)來暫暫存分組組，提高了轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的速速度；分組交換換實(shí)現(xiàn)的的關(guān)鍵：分組長(zhǎng)度度的選擇擇，分組越小小，冗余余量（分分組中的的控制信信息等））在整個(gè)個(gè)分組中中所占的的比例越越大，最最終將影影響用戶戶數(shù)據(jù)傳傳輸?shù)男?；分組越大大，數(shù)據(jù)據(jù)傳輸出出錯(cuò)的概概率也越越大，增增加重傳傳的次數(shù)數(shù)，也影影響用戶戶數(shù)據(jù)傳傳輸?shù)男?。分組長(zhǎng)度度取決于于支持傳傳輸?shù)木€線路質(zhì)量量。X.25分組交交換網(wǎng)：分組組長(zhǎng)度定定義為131字字節(jié)，（（包括128字字節(jié)的用用戶數(shù)據(jù)據(jù)和3字字節(jié)的控控制信息息）以太網(wǎng)中中：分組組長(zhǎng)度定定義為1500字節(jié)左左右（較較好的線線路質(zhì)量量和較高高的傳輸輸速率，，分組的的長(zhǎng)度可可以略有有增加））。報(bào)文交換換/分組組交換的的效率比比較示意意圖ABCABCABCABC1221233報(bào)文交換換分組交換換報(bào)文重傳傳分組重傳傳2.11.4線線路交交換和分分組交換換的比較較主要區(qū)別別：1。分配通信信資源（（主要是是線路））的方式式，線路交換換：靜態(tài)態(tài)地事先先分配線線路，造成線路路資源的的浪費(fèi)，，并導(dǎo)致致接續(xù)時(shí)時(shí)的困難難分組交換換：動(dòng)態(tài)態(tài)地（按按需）分分配線路路，提高高了線路路的利用用率;使使用內(nèi)內(nèi)存來暫暫存分組組，可能能出現(xiàn)因因內(nèi)存資資源耗盡盡（擁塞塞)，中中間結(jié)點(diǎn)點(diǎn)不得不不丟棄接接到的分分組。2。用戶的的靈活性性線路交換換：信息息傳輸是是全透明明的，用用戶可以以自行定定義傳輸輸信息的的內(nèi)容、、速率、、體積、、格式等等，因此此可以同同時(shí)傳輸輸語音、、數(shù)據(jù)、、圖像等等；分組交換換：信息息傳輸則則是半透透明的，，用戶必必須按照照分組設(shè)設(shè)備的要要求使用用基本的的參數(shù)。3。分組組裝拆：：線路交換換無需分分組裝拆拆功能；；分組交換換：站點(diǎn)點(diǎn)執(zhí)行分分組裝拆拆動(dòng)作（（報(bào)文-分組-報(bào)文））；結(jié)點(diǎn)可能能執(zhí)行分分組動(dòng)作作（大分分組拆小?。?；4。收費(fèi)費(fèi)：線路交換換網(wǎng)絡(luò)的的收費(fèi)僅僅限于通信的距距離和使使用的時(shí)時(shí)間分組交換換網(wǎng)絡(luò)的的收費(fèi)則則考慮傳傳輸?shù)淖肿止?jié)（或或者分組組）數(shù)和和連接的的時(shí)間。。目前幾乎乎所有的的網(wǎng)絡(luò)都都采用了了分組交交換技術(shù)術(shù)，限于于傳輸媒媒體的質(zhì)質(zhì)量和某某些人為為的因素素，導(dǎo)致致分組的的體積有有區(qū)別。。2.12數(shù)據(jù)據(jù)報(bào)和虛虛電路分組交換換采用了了兩種方方法進(jìn)行行分組流流的管理理：數(shù)據(jù)報(bào)和和虛電路路。數(shù)據(jù)報(bào)又稱為面面向無連連接的數(shù)數(shù)據(jù)傳輸輸，工作過程程類似于于報(bào)文交交換。各各個(gè)分組組獨(dú)立傳傳輸，被被傳輸?shù)牡姆纸M稱稱為數(shù)據(jù)據(jù)報(bào)；通信雙方方無需事事先建立立聯(lián)系（（無連接接）；數(shù)據(jù)報(bào)的的前部增增加地址址信息的的字段，，網(wǎng)絡(luò)中中的結(jié)點(diǎn)點(diǎn)，根據(jù)據(jù)地址信信息和一一定的路路由規(guī)則則，獨(dú)立立地選擇擇輸出端端口，暫暫存和排排隊(duì)數(shù)據(jù)據(jù)報(bào)，并并在傳輸輸媒體空空閑時(shí)，，發(fā)往相相鄰結(jié)點(diǎn)點(diǎn)，直至至最終站站點(diǎn)。abcdefeadbfcadedfccebfbacfdebac當(dāng)一對(duì)站站點(diǎn)之間間需要傳傳輸多個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)報(bào)時(shí)，由由于每個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)均均被獨(dú)立立地傳輸輸和路由由，因此在網(wǎng)絡(luò)中中可能會(huì)會(huì)走不同同的路徑徑，具有不同同的時(shí)間間延遲。按序發(fā)送送的多個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)報(bào)可能以以不同的的順序達(dá)達(dá)到終點(diǎn)點(diǎn)。站點(diǎn)必須須具有存儲(chǔ)和重