網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)課件

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)

－－數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)主講：邊琦2006－3網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)

－－數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)主講：邊琦1第2章

數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識(shí)

2.1基本概念2.2信息及其主要特性2.3傳輸介質(zhì)2.4數(shù)據(jù)編碼2.5多路復(fù)用技術(shù)2.6數(shù)據(jù)交換技術(shù)2.7差錯(cuò)控制及檢錯(cuò)第2章數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識(shí)2.1基本概念2本章學(xué)習(xí)目標(biāo)

記憶數(shù)據(jù)通信的基本概念了解數(shù)據(jù)通信的主要構(gòu)成與信息主要特性記憶主要傳輸介質(zhì)的特性理解數(shù)據(jù)編碼了解多路復(fù)用技術(shù)、交換技術(shù)理解差錯(cuò)控制本章學(xué)習(xí)目標(biāo)記憶數(shù)據(jù)通信的基本概念32.1基本概念通信系統(tǒng)模型2.1基本概念通信系統(tǒng)模型4(1)信息（Information）是客觀事物屬性和相互聯(lián)系特性的表征，它反映了客觀事物的存在形式和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

(2)數(shù)據(jù)（Data）一般可以理解為“信息的數(shù)字化形式”或“數(shù)字化的信息形式”。狹義的“數(shù)據(jù)”通常是指具有一定數(shù)字特性的信息，如統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、測(cè)量數(shù)據(jù)及計(jì)算機(jī)中區(qū)別于程序的計(jì)算數(shù)據(jù)等。但在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)通常被廣義地理解為在網(wǎng)絡(luò)中存儲(chǔ)、處理和傳輸?shù)亩M(jìn)制數(shù)字編碼。

(3)信號(hào)（Signal）簡(jiǎn)單地講就是攜帶信息的傳輸介質(zhì)。在通信系統(tǒng)中我們常常使用的電信號(hào)、電磁信號(hào)、光信號(hào)、載波信號(hào)、脈沖信號(hào)、調(diào)制信號(hào)等術(shù)語(yǔ)就是指攜帶某種信息的具有不同形式或特性的傳輸介質(zhì)。

(1)信息（Information）是客觀事物屬性和相互聯(lián)系5數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的主要構(gòu)成數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)：傳輸線路調(diào)制解調(diào)器多路復(fù)用器交換機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)：終端設(shè)備計(jì)算機(jī)系統(tǒng)教材圖2.2數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的主要構(gòu)成數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)：6數(shù)據(jù)通信基本過(guò)程第一階段：建立通信線路，形成物理通道第三階段：傳送控制信號(hào)與數(shù)據(jù)信號(hào)第二階段：建立數(shù)據(jù)傳輸鏈路，建立通信同步第四階段：通信結(jié)束后，雙方發(fā)送確認(rèn)結(jié)束第五階段：交換機(jī)斷開(kāi)連接發(fā)送端交換機(jī)交換機(jī)接收端數(shù)據(jù)通信基本過(guò)程第一階段：建立通信線路，形成物理通道第三階段7數(shù)據(jù)通信的性能指標(biāo)1、傳輸速率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量?？梢圆捎脙煞N方式作為表示方式。（1）碼元速率：RB（波特率）（2）信息速率：Rb對(duì)于M進(jìn)制：Rb＝RBlog2M二進(jìn)制信號(hào)信息量：0、1（每一脈沖表示1個(gè)信息）四進(jìn)制信號(hào)的信息量：00、01、10、11每一脈沖表示2個(gè)信息（教材圖2.3二進(jìn)制信號(hào)與四進(jìn)制信號(hào)波形）數(shù)據(jù)通信的性能指標(biāo)1、傳輸速率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。可8數(shù)據(jù)通信的性能指標(biāo)2、誤碼率：指接收消息的錯(cuò)誤碼元數(shù)在傳輸消息的總碼元數(shù)中所占的比例。信道的出錯(cuò)率一般要求低于10－6數(shù)據(jù)通信的性能指標(biāo)2、誤碼率：指接收消息的錯(cuò)誤碼元數(shù)在傳輸消9信道的性能指標(biāo)信道容量：信道上所允許的最大數(shù)據(jù)傳輸速率。

ITU－T規(guī)定帶寬：可傳送信號(hào)最高頻率與最短頻率之差。如ADSL:話音通道（4KHz）、上行通道（10-50）下行通道（1MHz）帶寬與速度：1.54Mb/s信道的性能指標(biāo)信道容量：信道上所允許的最大數(shù)據(jù)傳輸速率。102.2信息及主要特點(diǎn)1、數(shù)據(jù)信道和模擬信道0101011002.2信息及主要特點(diǎn)1、數(shù)據(jù)信道和模擬信道01010110011數(shù)據(jù)信道和模擬信道1、模擬信道傳送數(shù)據(jù)信道和模擬信道1、模擬信道傳送12數(shù)字信道傳送數(shù)字通信系統(tǒng)的任務(wù)是傳輸數(shù)字信息，數(shù)字信息可能來(lái)自數(shù)據(jù)終端設(shè)備的原始數(shù)據(jù)信號(hào)，也可能來(lái)自模擬信號(hào)經(jīng)數(shù)字化處理后的脈沖編碼信號(hào)。頻帶信號(hào)：指音頻模擬信號(hào)，即帶寬為300Hz-3400Hz的普通電話信號(hào)?；鶐盘?hào)：在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信中，主要指數(shù)字信號(hào)，它是一種矩形波，其分量的頻率范圍相差很大。數(shù)字信道傳送數(shù)字通信系統(tǒng)的任務(wù)是傳輸數(shù)字信息，數(shù)字信息可13信道的傳輸速率信道容量：

C＝2Wlog2M其中：W是信號(hào)的帶寬

2W是最高信號(hào)速率

M表示采用的信號(hào)進(jìn)制如：電話線傳送信號(hào)，W＝3100HZ采用二進(jìn)制信號(hào)，C就是2W，即6200b/s，若采用四進(jìn)制信號(hào)，利用公式：C＝18600b/s信道的傳輸速率信道容量：14通信線路連接方式1、點(diǎn)－點(diǎn)方式：2、分支連接方式：3、集線連接方式：中心結(jié)點(diǎn)終端結(jié)點(diǎn)中心結(jié)點(diǎn)終端結(jié)點(diǎn)終端結(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)核心中心結(jié)點(diǎn)終端結(jié)點(diǎn)終端結(jié)點(diǎn)終端結(jié)點(diǎn)通信線路連接方式1、點(diǎn)－點(diǎn)方式：2、分支連接方式：3、集線連15數(shù)據(jù)傳輸方式－－通信方式信道的交互方式是指在一條物理信道上所允許的信號(hào)流動(dòng)方向?？梢杂幸韵氯N基本方式：（1）單向通信。又稱單工通信，即只能有一個(gè)方向的通信，而沒(méi)有反方向的交互。無(wú)線電廣播或有線電廣播以及電視廣播就屬于這種類型。（2）雙向交替通信。又稱半雙工通信，即通信的雙方都可以發(fā)送信息，但不能雙方同時(shí)發(fā)送（或同時(shí)接收），這種通信方式往往是一方發(fā)送另一方接收。（3）雙向同時(shí)通信。又稱全雙工通信，即通信雙方可以同時(shí)發(fā)送和接收信息。電話就是全雙工。數(shù)據(jù)傳輸方式－－通信方式信道的交互方式是指在一條物理信道上所16發(fā)方收方A方A方B方B方發(fā)方收方A方A方B方B方17并行與串行傳輸在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，一條線路同一時(shí)刻只能傳輸信號(hào)的1位。如果將信號(hào)的各位分別在多條線路同時(shí)傳輸時(shí)，則稱為并行傳輸；如果只用一條線，讓信號(hào)以位為單位順序傳輸，就稱為串行傳輸。數(shù)據(jù)通信設(shè)備數(shù)據(jù)通信設(shè)備11100101111001011110010111100101并行與串行傳輸在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，一條線路同一時(shí)刻只能傳輸信號(hào)的118數(shù)據(jù)同步方式為了讓計(jì)算機(jī)的各部件間協(xié)調(diào)工作，必須靠時(shí)鐘進(jìn)行定時(shí)與定序，發(fā)收兩端校對(duì)時(shí)間就稱為同步。按照傳輸?shù)臄?shù)據(jù)長(zhǎng)度可以分為：1、位同步2、字節(jié)級(jí)同步3、幀級(jí)同步數(shù)據(jù)同步方式為了讓計(jì)算機(jī)的各部件間協(xié)調(diào)工作，必須靠時(shí)鐘進(jìn)行定19位同步位同步就是使接收端接收的每一位數(shù)據(jù)信息都要和發(fā)送端準(zhǔn)確地保持同步。方式：外同步：發(fā)送數(shù)據(jù)前發(fā)送同步信號(hào)校正內(nèi)同步：數(shù)據(jù)信息波形本身提取同步信息位同步位同步就是使接收端接收的每一位數(shù)據(jù)信息都要和發(fā)送端20字節(jié)級(jí)同步兩端每次以字節(jié)為單位傳輸數(shù)據(jù)，并在字節(jié)兩端加特殊記號(hào)，作為開(kāi)始與結(jié)束。優(yōu)點(diǎn)：接收方按字節(jié)來(lái)接收，雖然會(huì)出現(xiàn)時(shí)鐘差異，但由于字節(jié)短，差錯(cuò)較少。

異步機(jī)制與同步機(jī)制。字節(jié)級(jí)同步兩端每次以字節(jié)為單位傳輸數(shù)據(jù)，并在字節(jié)兩端加特21同步傳輸與異步傳輸同步傳輸：接收端與發(fā)送端具有共同時(shí)鐘。位級(jí)同步與幀級(jí)同步采用同步控制方式異步傳輸：接收端與發(fā)送端不需要嚴(yán)格的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)也稱為起止同步方式字節(jié)級(jí)同步性異步控制方式同步傳輸與異步傳輸同步傳輸：接收端與發(fā)送端具有共同時(shí)鐘。22幀級(jí)同步規(guī)定鏈路中數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度；采用幀同步時(shí)，在每個(gè)數(shù)據(jù)塊兩端加前文與后文。（a）面向字符序列的數(shù)據(jù)塊中加控制字符SYN（b）面向位流的數(shù)據(jù)塊中增加01111110作為開(kāi)始與結(jié)束標(biāo)志。注：若數(shù)據(jù)流中有“01111110”，則每五個(gè)1后加“0”，接收方刪除。幀級(jí)同步采用同步控制方式幀級(jí)同步規(guī)定鏈路中數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度；采用幀同步時(shí)，在每個(gè)數(shù)據(jù)塊232.3傳輸介質(zhì)有線傳輸：同軸電纜雙絞線電纜光纖無(wú)線傳輸：地面微波衛(wèi)星紅外線2.3傳輸介質(zhì)有線傳輸：24網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)課件25同軸電纜可分為粗纜與細(xì)纜同軸電纜可分為粗纜與細(xì)纜26有線傳輸介質(zhì)同軸電纜分類RG-8（50Ω）粗纜基帶同軸電纜RG-58（50Ω）細(xì)纜基帶同軸電纜RB-62（75Ω）CATV基帶同軸電纜有線傳輸介質(zhì)同軸電纜分類27CoaxialCableCoaxialcableconsistsofahollowoutercylindricalconductorthatsurroundsasingleinnerwiremadeoftwoconductingelements.CoaxialCableCoaxialcablecon28粗同軸電纜數(shù)據(jù)速率：10Mbit/s采用曼徹斯特編碼網(wǎng)段長(zhǎng)500M利用收以發(fā)器、轉(zhuǎn)發(fā)器可用四個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器長(zhǎng)度可達(dá)到：2.5Km采用總線結(jié)構(gòu)粗同軸電纜數(shù)據(jù)速率：10Mbit/s29細(xì)同軸電纜數(shù)據(jù)速率：10Mbit/s采用曼徹斯特編碼網(wǎng)段長(zhǎng)200M（185M）利用T型插座、轉(zhuǎn)發(fā)器每個(gè)段內(nèi)可有30個(gè)站點(diǎn)可用四個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器采用總線結(jié)構(gòu)細(xì)同軸電纜數(shù)據(jù)速率：10Mbit/s30網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)課件31細(xì)纜相應(yīng)設(shè)備細(xì)纜相應(yīng)設(shè)備32BNC接頭T型接頭BNC接口工作站同軸細(xì)纜網(wǎng)卡BNC終接器BNC接頭T型接頭BNC接口工作站同軸細(xì)纜網(wǎng)卡BNC終接器33雙絞線電纜可以分為非屏蔽雙絞線與屏蔽雙絞線，非屏蔽雙絞線也可分為3類、5類、6類等雙絞線電纜可以分為非屏蔽雙絞線與屏蔽雙絞線，非屏蔽雙絞線也可34UTPUTP35STPSTP36有線傳輸介質(zhì)雙絞線分類：非屏蔽雙絞線（UTP）100Ω3類UTP:電話線、數(shù)據(jù)線（16M）100Ω5類UTP：100M內(nèi)達(dá)100M150Ω3類UTP屏蔽雙絞線（STP）150Ω5類STP有線傳輸介質(zhì)雙絞線分類：37CollisionDomain:

ExtendedbyaHubsCollisionDomain:

Extendedby38 雙絞線數(shù)據(jù)速率：10Mbit/s采用曼徹斯特編碼采用星型結(jié)構(gòu)網(wǎng)段長(zhǎng)100M利用集線器、級(jí)連可用四級(jí)級(jí)連（采用早期的3類線） 雙絞線數(shù)據(jù)速率：10Mbit/s39光纖光纖：可傳導(dǎo)光線的纖維介質(zhì)分為單模與多模光纖驅(qū)動(dòng)器光源光檢測(cè)器放大器電信號(hào)光信號(hào)電信號(hào)光纖傳送電信號(hào)的過(guò)程光纖光纖：驅(qū)動(dòng)器光源光檢測(cè)器放大器電信號(hào)光信號(hào)電信號(hào)光纖傳送40FiberOpticCableFiberOpticCable41光纖傳輸方式單模光纖：光沿著光纖的方向傳輸多模光纖：利用光的反射特性初使角度不同可同時(shí)傳輸信號(hào)光纖傳輸方式單模光纖：42無(wú)線傳輸介質(zhì)傳輸方式：定向和全向傳輸介質(zhì)：地面微波：距離與干擾帶來(lái)?yè)p耗衛(wèi)星紅外線無(wú)線傳輸介質(zhì)傳輸方式：定向和全向傳輸43傳輸介質(zhì)比較選擇原則：各種介質(zhì)的電氣特性性能與價(jià)格的比較功能實(shí)現(xiàn)的基本要求環(huán)境等要求傳輸介質(zhì)比較選擇原則：442.4數(shù)據(jù)信號(hào)分析與編碼數(shù)字通信系統(tǒng)的任務(wù)是傳輸數(shù)字信息，數(shù)字信息可能來(lái)自數(shù)據(jù)終端設(shè)備的原始數(shù)據(jù)信號(hào)，也可能來(lái)自模擬信號(hào)經(jīng)數(shù)字化處理后的脈沖編碼信號(hào)。2.4數(shù)據(jù)信號(hào)分析與編碼數(shù)字通信系統(tǒng)的任務(wù)是傳輸數(shù)字信息45數(shù)據(jù)傳輸方式基帶傳輸：方波固有的頻帶稱為基帶，方波信號(hào)稱為基帶信號(hào)。在信道上直接傳送數(shù)據(jù)的基帶信號(hào)稱為基帶傳輸。頻帶傳輸：數(shù)據(jù)信號(hào)調(diào)制成模擬信號(hào)的傳輸。寬帶傳輸：傳輸大于1Mb/s的廣域網(wǎng)技術(shù)數(shù)據(jù)傳輸方式基帶傳輸：46數(shù)字信號(hào)的模擬調(diào)制通過(guò)調(diào)制振幅、頻率和相位等載波特性或者這些特性的某種組合，來(lái)對(duì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行編碼。最基本的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)→模擬信號(hào)調(diào)制方式有以下三種（如圖2-5所示）。（1）幅移鍵控方式（ASK，Amplitude-ShiftKeying）（2）頻移鍵控方式（FSK，F(xiàn)requency-ShiftKeying）（3）相移鍵控方式（PSK，Phase-ShiftKeying）數(shù)字信號(hào)的模擬調(diào)制通過(guò)調(diào)制振幅、頻率和相位等載波特性或者這些47圖2-11對(duì)基帶數(shù)字信號(hào)的幾種調(diào)制方法圖2-11對(duì)基帶數(shù)字信號(hào)的幾種調(diào)制方法48數(shù)字編碼二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)的編碼方式：1、單極性碼與雙極性碼：

單極性即利用有無(wú)電流表示，而雙極性用正負(fù)電流表示。2、歸零碼與不歸零碼最終是否在無(wú)電流處停留數(shù)字編碼二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)的編碼方式：49曼徹斯特克服不歸零制編碼缺點(diǎn)的一種編碼方案是曼徹斯特（Manchester）編碼，它是一種自同步編碼方式，包括數(shù)據(jù)信息和時(shí)鐘信息。

另一種曼徹斯特編碼的變種叫做差分曼徹斯特編碼，它的編碼規(guī)則是：若碼元為1，則其前半個(gè)碼元的電平與上一個(gè)碼元的后半個(gè)碼元的電平一樣；但若碼元為0，則其前半個(gè)碼元的電平與上一個(gè)碼元的后半個(gè)碼元的電平相反。不論碼元是１或０，在每個(gè)碼元的正中間時(shí)刻，一定要有一次電平的轉(zhuǎn)換。差分曼徹斯特編碼需要較復(fù)雜的技術(shù)，但可以獲得較好的抗干擾性能。曼徹斯特克服不歸零制編碼缺點(diǎn)的一種編碼方案是曼徹斯特（Man50圖2-13常用數(shù)字信號(hào)編碼圖2-13常用數(shù)字信號(hào)編碼51101100011011000152模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)編碼

脈沖編碼調(diào)制（PCM，PulseCodeModulation）是波形編碼中最重要的一種方式，在光纖通信、數(shù)字微波通信、衛(wèi)星通信等均獲得了極為廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)在的數(shù)字傳輸系統(tǒng)大多采用PCM體制。PCM最初并不是用來(lái)傳送計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的，采用它是為了解決電話局之間中繼線不夠，使一條中繼線不只傳送一路而是可以傳送幾十路電話。PCM過(guò)程主要由采樣、量化與編碼三個(gè)步驟組成。（教材圖2.25）模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)編碼脈沖編碼調(diào)制（PCM，PulseC532.5信道的多路復(fù)用技術(shù)一條物理信道可能分為幾條邏輯信道在復(fù)雜拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)上，兩點(diǎn)之間的通信并不一定要有一條專門(mén)的物理線路，而可以由其內(nèi)部節(jié)點(diǎn)間的連接來(lái)實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用：指在一個(gè)物理信道上同時(shí)傳送多個(gè)信號(hào)，或是把一個(gè)物理信道分成多個(gè)邏輯信道，以提高信道利用率。2.5信道的多路復(fù)用技術(shù)一條物理信道可能分為幾條邏輯信道542.5.1頻分多路復(fù)用

當(dāng)介質(zhì)的有效帶寬超過(guò)被傳輸?shù)男盘?hào)帶寬時(shí)，可以把多個(gè)信號(hào)調(diào)制在不同的載波頻率上，從而在同一介質(zhì)上實(shí)現(xiàn)同時(shí)傳送多路信號(hào)，即將信道的可用頻帶（帶寬）按頻率分割多路信號(hào)的方法劃分為若干互不交疊的頻段，每路信號(hào)占據(jù)其中一個(gè)頻段，從而形成許多個(gè)子信道；在接收端用適當(dāng)?shù)臑V波器將多路信號(hào)分開(kāi)，分別進(jìn)行解調(diào)和終端處理，這種技術(shù)稱為頻分多路復(fù)用（FDM，F(xiàn)requencyDivisionMultiplexing）。FDM子信道示意圖2.5.1頻分多路復(fù)用當(dāng)介質(zhì)的有效帶寬超過(guò)被傳輸?shù)男盘?hào)55FDM系統(tǒng)的原理示意圖如圖所示，它假設(shè)有6個(gè)輸入源，分別輸入6路信號(hào)到頻分多路器FDM-MUX，多路器將每路信號(hào)調(diào)制在不同的載波頻率上（例如f1，f2，…，f6）。每路信號(hào)以其載波頻率為中心，占用一定的帶寬，此帶寬范圍稱作一個(gè)通道，各通道之間通常用保護(hù)頻帶隔離，以保證各路信號(hào)的頻帶間不發(fā)生重疊。FDM原理返回本節(jié)FDM系統(tǒng)的原理示意圖如圖所示，它假設(shè)有6個(gè)輸入源，分別輸入562.5.2時(shí)分多路復(fù)用

TDM是將傳輸時(shí)間劃分為許多個(gè)短的互不重疊的時(shí)隙，而將若干個(gè)時(shí)隙組成時(shí)分復(fù)用幀，用每個(gè)時(shí)分復(fù)用幀中某一固定序號(hào)的時(shí)隙組成一個(gè)子信道，每個(gè)子信道所占用的帶寬相同，每個(gè)時(shí)分復(fù)用幀所占的時(shí)間也是相同的，即在同步TDM中，各路時(shí)隙的分配是預(yù)先確定的時(shí)間且各信號(hào)源的傳輸定時(shí)是同步的。對(duì)于TDM，時(shí)隙長(zhǎng)度越短，則每個(gè)時(shí)分復(fù)用幀中所包含的時(shí)隙數(shù)就越多，所容納的用戶數(shù)也就越多，其原理如圖所示。2.5.2時(shí)分多路復(fù)用TDM是將傳輸時(shí)間劃分為許多個(gè)短57TDM子信道示意圖TDM原理返回本節(jié)TDM子信道示意圖TDM原理返回本節(jié)582.5.3光波分多路復(fù)用技術(shù)WDM技術(shù)：在一根光纖中能同時(shí)傳輸多個(gè)光波信號(hào)的技術(shù)。發(fā)送端將不同波長(zhǎng)的光信號(hào)組合起來(lái)，復(fù)用到一根光纖上，接收端又將組合的光信號(hào)分開(kāi)。2.5.3光波分多路復(fù)用技術(shù)WDM技術(shù)：在一根光纖中能同時(shí)傳592.5.4碼分多路復(fù)用利用碼型結(jié)構(gòu)的不同來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)分割技術(shù)，可分為碼分多路復(fù)用（CDM）和碼分多址利用（CDMA）。2.5.4碼分多路復(fù)用利用碼型結(jié)構(gòu)的不同來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)分割602.6數(shù)據(jù)交換技術(shù)把一條線路上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接到另一條線路上，稱為數(shù)據(jù)交換。交換機(jī)構(gòu)輸入鏈路輸出鏈路2.6數(shù)據(jù)交換技術(shù)把一條線路上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接到另一條線路上，稱612.6.1電路交換通信雙方在進(jìn)行數(shù)據(jù)偉送之前先要建立一個(gè)實(shí)際的物理電路連接，連接的電路被通信的一對(duì)用戶獨(dú)占，只有通信結(jié)束電路釋放后，才能被其它用戶使用。步驟：建立連接（呼叫）數(shù)據(jù)傳送線路拆除（釋放）2.6.1電路交換通信雙方在進(jìn)行數(shù)據(jù)偉送之前先要建立一個(gè)實(shí)62節(jié)點(diǎn)A節(jié)點(diǎn)B節(jié)點(diǎn)C節(jié)點(diǎn)D時(shí)間呼叫應(yīng)答數(shù)據(jù)傳輸確認(rèn)釋放時(shí)間節(jié)點(diǎn)A節(jié)點(diǎn)B節(jié)點(diǎn)C節(jié)點(diǎn)D時(shí)間呼叫應(yīng)答數(shù)據(jù)傳輸確認(rèn)釋放時(shí)間63電路交換特點(diǎn)由于需要連接過(guò)程，建立連接需要時(shí)間，故適合傳輸大量數(shù)據(jù)，少量數(shù)據(jù)時(shí)效率不高。連接一旦建立，便可以固定速率傳輸數(shù)據(jù)，除了傳輸延遲外，不在有別的延遲一旦連接成功，就建立了一條臨時(shí)專線，即使不通話，也被占用，他人不可使用。適用于模擬信息的傳輸和實(shí)時(shí)大批量連續(xù)的數(shù)字信息傳輸。電路交換特點(diǎn)由于需要連接過(guò)程，建立連接需要時(shí)間，故適合傳642.6.2報(bào)文交換早期的存儲(chǔ)－轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)節(jié)點(diǎn)A節(jié)點(diǎn)B節(jié)點(diǎn)C節(jié)點(diǎn)D時(shí)間報(bào)文確認(rèn)2.6.2報(bào)文交換早期的存儲(chǔ)－轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)節(jié)點(diǎn)A節(jié)點(diǎn)B節(jié)點(diǎn)65報(bào)文交換技術(shù)報(bào)文：需要發(fā)送的整個(gè)數(shù)據(jù)塊，如一個(gè)數(shù)據(jù)文件、一個(gè)文檔等。每個(gè)報(bào)文分為報(bào)頭、正文和報(bào)尾。優(yōu)點(diǎn)：不要求預(yù)建立傳輸通道；線路復(fù)用率高；傳輸可靠性好，可重發(fā)或轉(zhuǎn)發(fā)。缺點(diǎn)：存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)延時(shí)大；不能傳輸大批量數(shù)據(jù)；長(zhǎng)報(bào)文重發(fā)影響網(wǎng)絡(luò)效率。適用范圍小，現(xiàn)在基本不用報(bào)文交換技術(shù)報(bào)文：需要發(fā)送的整個(gè)數(shù)據(jù)塊，如一個(gè)數(shù)據(jù)文件、一個(gè)662.6.3分組交換分組交換方式是把要傳輸?shù)膱?bào)文分成若干個(gè)小的數(shù)據(jù)塊，稱為分組（Packet），以分組的形式按報(bào)文的方式傳輸，目的地重新組合。優(yōu)點(diǎn)：對(duì)中間節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)要求??；轉(zhuǎn)發(fā)延時(shí)??；差錯(cuò)小且易處理；缺點(diǎn)：目的節(jié)點(diǎn)加工處理時(shí)間與復(fù)雜度增加可分為數(shù)據(jù)報(bào)(Datagram)與虛電路(VirtualCircuit)2.6.3分組交換分組交換方式是把要傳輸?shù)膱?bào)文分成若干67分組交換將報(bào)文分割成規(guī)定長(zhǎng)度的信息組－－分組打包，然后加上標(biāo)簽，按編號(hào)一批一批發(fā)出。分組交換將報(bào)文分割成規(guī)定長(zhǎng)度的信息組－－分組打包，然后加68數(shù)據(jù)報(bào)方式報(bào)文打包后，在每個(gè)包中有完整的目的地址，每個(gè)數(shù)據(jù)包可以選擇不同的路徑213412342134數(shù)據(jù)報(bào)方式報(bào)文打包后，在每個(gè)包中有完整的目的地址，每個(gè)數(shù)69數(shù)據(jù)報(bào)方式特點(diǎn)1、每個(gè)分組走過(guò)的路徑可能不同2、到達(dá)時(shí)間不同，需要通過(guò)序號(hào)來(lái)再裝3、數(shù)據(jù)服務(wù)不需要連接4、傳送延時(shí)大，適合于突發(fā)性通信，不適合于長(zhǎng)報(bào)文通信。數(shù)據(jù)報(bào)方式特點(diǎn)1、每個(gè)分組走過(guò)的路徑可能不同70虛電路方式在發(fā)送端與接收端之間找出一條通道，數(shù)據(jù)在發(fā)送時(shí)按此信道發(fā)送。21342134213421342134虛電路方式在發(fā)送端與接收端之間找出一條通道，數(shù)據(jù)在發(fā)送時(shí)71節(jié)點(diǎn)A節(jié)點(diǎn)B節(jié)點(diǎn)C節(jié)點(diǎn)D時(shí)間建立虛電路數(shù)據(jù)傳輸確認(rèn)釋放虛電路2134節(jié)點(diǎn)A節(jié)點(diǎn)B節(jié)點(diǎn)C節(jié)點(diǎn)D時(shí)間建立虛電路數(shù)據(jù)傳輸確認(rèn)釋放虛電路72虛電路服務(wù)1、建立虛電路：?jiǎn)?dòng)路由算法，呼叫請(qǐng)求分組2、數(shù)據(jù)傳輸：數(shù)據(jù)打包，按虛電路發(fā)送。3、拆除虛電路。優(yōu)點(diǎn)：分組打包有利于糾錯(cuò)不會(huì)占物理通道的每一段電路在數(shù)據(jù)包中附加地址少虛電路服務(wù)1、建立虛電路：?jiǎn)?dòng)路由算法，呼叫請(qǐng)求分組732.6.4快速分組交換電路交換電路交換分組交換標(biāo)準(zhǔn)分組快速交換X.25幀中繼信元中繼指定幀中繼交換幀中繼802.6B-ISDN分組交換幀中繼交換信元交換2.6.4快速分組交換電路交換電路交換分組交換標(biāo)準(zhǔn)分組快速742.7差錯(cuò)控制信源信宿信道通信信道數(shù)據(jù)噪聲干擾數(shù)據(jù)11100101101001012.7差錯(cuò)控制信源信宿信道通信信道數(shù)據(jù)噪聲干擾數(shù)據(jù)1110752.7.1差錯(cuò)產(chǎn)生的原因傳輸路線的電氣特性電氣信號(hào)在傳輸過(guò)程中產(chǎn)生的回音效應(yīng)相鄰路線之間的串線干擾其它外界的干擾2.7.1差錯(cuò)產(chǎn)生的原因傳輸路線的電氣特性76差錯(cuò)控制編碼就是對(duì)網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)進(jìn)行抗干擾編碼，目的是為了提高數(shù)字通信系統(tǒng)的容錯(cuò)性和可靠性，它在發(fā)送端被傳輸?shù)男畔⒋a元序列中，以一定的編碼規(guī)則附加一些校驗(yàn)碼元，接收端利用該規(guī)則進(jìn)行相應(yīng)的譯碼，譯碼的結(jié)果有可能發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)或糾正差錯(cuò)。

在差錯(cuò)控制碼中，檢錯(cuò)碼是指能自動(dòng)發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)差錯(cuò)的編碼，糾錯(cuò)碼是指不僅能發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)而且能夠自動(dòng)糾正差錯(cuò)的編碼。當(dāng)然，檢錯(cuò)和糾錯(cuò)能力是用信息量的冗余和降低系統(tǒng)的效率為代價(jià)來(lái)?yè)Q取的。2.7.2差錯(cuò)控制差錯(cuò)控制編碼就是對(duì)網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)進(jìn)行抗干擾編77常用的差錯(cuò)控制編碼1．奇偶校驗(yàn)碼奇偶校驗(yàn)碼是一種最簡(jiǎn)單也是最基本的檢錯(cuò)碼，一維奇偶校驗(yàn)碼的編碼規(guī)則是把信息碼元先分組，在每組最后加一位校驗(yàn)碼元，使該碼中1的數(shù)目為奇數(shù)或偶數(shù)，奇數(shù)時(shí)稱為奇校驗(yàn)碼，偶數(shù)時(shí)稱為偶校驗(yàn)碼。2．循環(huán)冗余碼循環(huán)冗余碼（CRC，CyclicRedundancyCode）校驗(yàn)（Check）是目前在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信及存儲(chǔ)器中應(yīng)用最廣泛的一種校驗(yàn)編碼方法，它所約定的校驗(yàn)規(guī)則是：讓校驗(yàn)碼能為某一約定代碼所除盡；如果除得盡，表明代碼正確；如果除不盡，余數(shù)將指明出錯(cuò)位所在位置。常用的差錯(cuò)控制編碼1．奇偶校驗(yàn)碼78奇偶校驗(yàn)

奇偶校驗(yàn)?zāi)馨l(fā)現(xiàn)碼組中的單個(gè)錯(cuò)碼，雖然任何奇數(shù)個(gè)錯(cuò)碼都能被檢出，但對(duì)兩個(gè)或多個(gè)（偶數(shù)個(gè)）錯(cuò)碼卻無(wú)能為力，其檢錯(cuò)能力是發(fā)現(xiàn)單比特錯(cuò)碼奇校驗(yàn)：碼字“1”個(gè)數(shù)為奇數(shù)偶校驗(yàn)：碼字“1”個(gè)數(shù)為偶數(shù)奇偶校驗(yàn)奇偶校驗(yàn)?zāi)馨l(fā)現(xiàn)碼組中的單個(gè)錯(cuò)碼，雖然任何奇數(shù)個(gè)79縱橫奇偶校驗(yàn)縱橫奇偶校驗(yàn)80網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)課件81縱橫奇偶校驗(yàn)的特性縱橫奇偶校驗(yàn)有能力發(fā)現(xiàn)所有不超過(guò)3個(gè)錯(cuò)碼的出錯(cuò)幀僅對(duì)處在矩形4頂點(diǎn)上的4個(gè)錯(cuò)碼將無(wú)力發(fā)現(xiàn)若每行n位，能檢出所有突發(fā)長(zhǎng)度小于n+2的突發(fā)錯(cuò)縱橫奇偶校驗(yàn)的特性縱橫奇偶校驗(yàn)82循環(huán)冗余校驗(yàn)預(yù)備知識(shí)碼組與多項(xiàng)式系數(shù)序列的對(duì)應(yīng)例1X4+0X3+0X2+1X+1代表10011模2域內(nèi)的多項(xiàng)式除法模2域內(nèi)的減法與加法相同（異或）循環(huán)冗余校驗(yàn)預(yù)備知識(shí)碼組與多項(xiàng)式系數(shù)序列的對(duì)應(yīng)83減法舉例11-5=6 （十進(jìn)制）1011-101=110 （二進(jìn)制）1011-101=1110 （半加）半加即模2域內(nèi)的減法減法舉例11-5=6 （十