三點(diǎn)點(diǎn)數(shù)據(jù)鏈路詳解

三點(diǎn)點(diǎn)數(shù)據(jù)鏈路詳解三點(diǎn)點(diǎn)數(shù)據(jù)鏈路詳解三點(diǎn)點(diǎn)數(shù)據(jù)鏈路詳解3.1數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)

在數(shù)據(jù)通信網(wǎng)中，按一種鏈路協(xié)議的技術(shù)要求連接兩個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)站的電信設(shè)施，稱為數(shù)據(jù)鏈路，簡(jiǎn)稱數(shù)據(jù)鏈。數(shù)據(jù)鏈路(datalink)除了物理線路外，還必須有通信協(xié)議來(lái)控制這些數(shù)據(jù)的傳輸。若把實(shí)現(xiàn)這些協(xié)議的硬件和軟件加到鏈路上，就構(gòu)成了數(shù)據(jù)鏈路。通過(guò)閱讀報(bào)刊，我們能增長(zhǎng)見(jiàn)識(shí)，擴(kuò)大自己的知識(shí)面。三點(diǎn)點(diǎn)數(shù)據(jù)鏈路詳解三點(diǎn)點(diǎn)數(shù)據(jù)鏈路詳解三點(diǎn)點(diǎn)數(shù)據(jù)鏈路詳解3.113.1數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)

在數(shù)據(jù)通信網(wǎng)中，按一種鏈路協(xié)議的技術(shù)要求連接兩個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)站的電信設(shè)施，稱為數(shù)據(jù)鏈路，簡(jiǎn)稱數(shù)據(jù)鏈。數(shù)據(jù)鏈路(datalink)除了物理線路外，還必須有通信協(xié)議來(lái)控制這些數(shù)據(jù)的傳輸。若把實(shí)現(xiàn)這些協(xié)議的硬件和軟件加到鏈路上，就構(gòu)成了數(shù)據(jù)鏈路。3.1數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)2EIA-232接口調(diào)制解調(diào)器DTE-ADTE-BDCE-ADCE-BEIA-232接口調(diào)制解調(diào)器網(wǎng)絡(luò)撥號(hào)上網(wǎng)：兩個(gè)DTE通過(guò)DCE進(jìn)行通信的例子EIA-232接口調(diào)制解調(diào)器DTE-ADTE-BDCE-AD3DTE（數(shù)據(jù)終端設(shè)備）：指的是位于用戶網(wǎng)絡(luò)接口用戶端的設(shè)備，它能夠作為信源、信宿或同時(shí)為二者。數(shù)據(jù)終端設(shè)備通過(guò)數(shù)據(jù)通信設(shè)備（例如，調(diào)制解調(diào)器）連接到一個(gè)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上，并且通常使用數(shù)據(jù)通信設(shè)備產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)。數(shù)據(jù)終端設(shè)備包括計(jì)算機(jī)、協(xié)議翻譯器以及多路分解器等設(shè)備。DCE（數(shù)據(jù)通信設(shè)備或者數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備）：該設(shè)備和其與通信網(wǎng)絡(luò)的連接構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)終端的用戶網(wǎng)絡(luò)接口。具有一定的數(shù)據(jù)處理能力和數(shù)據(jù)收發(fā)能力的設(shè)備。調(diào)制解調(diào)器和接口卡都是DCE設(shè)備的例子。DTE（數(shù)據(jù)終端設(shè)備）：指的是位于用戶網(wǎng)絡(luò)接口用戶端的設(shè)備，4數(shù)字通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)

衡量數(shù)字通信的質(zhì)量指標(biāo)，常用的有信息傳輸速率、頻帶利用率，誤碼率。

信道的傳輸效率通常是以每秒所傳輸?shù)男畔⒘慷嗌賮?lái)衡量。信息傳輸速率是指每秒傳送的信息量。信息量的度量單位是“比特”（bit），一個(gè)二進(jìn)制碼元（一個(gè)“1”或一個(gè)“0”）所含的信息量是一個(gè)“比特”，所以信息傳輸速率的單位是比特/秒(bit/s)。

1．信息傳輸速率例如有一數(shù)字通信系統(tǒng)，它每秒傳輸600個(gè)二進(jìn)制碼元，它的信息傳輸速率是600比特/秒（600bit/s）。數(shù)字通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)衡量數(shù)字通信的質(zhì)量指標(biāo)5

2．頻帶利用率數(shù)字通信系統(tǒng)的效率不僅要看它們的信息傳輸速率，還要看傳輸這種信息所占的信道頻帶的寬度。通信系統(tǒng)所占用的頻帶愈寬，傳輸信息的能力應(yīng)該愈大。所以真正用來(lái)衡量數(shù)字通信系統(tǒng)傳輸效率的有效性指標(biāo)應(yīng)當(dāng)是單位頻帶內(nèi)的傳輸速率。頻帶利用率可以表示為：2．頻帶利用率數(shù)字通信系統(tǒng)的效率不僅要看它們的信6

3．誤碼率在數(shù)字通信系統(tǒng)中（尤其是在信道中）存在噪聲干擾，接收到的數(shù)字碼元可能會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤，而使通信的可靠性受到影響。對(duì)于數(shù)字通信系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)主要用誤碼率PS來(lái)衡量。誤碼率的定義的接收端收到的錯(cuò)誤碼元數(shù)在發(fā)送端發(fā)出總碼元數(shù)中所占的比例。誤碼率定義為接收端收到的錯(cuò)誤碼元數(shù)在發(fā)送端發(fā)出總碼元數(shù)中所占的比例。用公式表示為：3．誤碼率在數(shù)字通信系統(tǒng)中（尤其是在信道中）存在噪7

數(shù)字通信的特點(diǎn)

1．抗干擾能力強(qiáng)，無(wú)噪聲積累圖1.3兩類通信方式抗干擾性能比較數(shù)字通信的特點(diǎn)1．抗干擾能力強(qiáng)，無(wú)噪聲積累圖1.38

2．保密性能好

由于數(shù)字信號(hào)是將模擬信號(hào)變成“0”和“1”碼，再經(jīng)不同組合后才進(jìn)行傳輸?shù)?，因而無(wú)法直接識(shí)別，具有固有的保密性。同時(shí)數(shù)字通信可以很容易地將復(fù)雜密碼進(jìn)行編碼和解碼，所以數(shù)字通信可以實(shí)現(xiàn)模擬通信無(wú)法達(dá)到的高質(zhì)量保密性。2．保密性能好由于數(shù)字信號(hào)是將模擬信號(hào)變成“0”和9

3．便于組成現(xiàn)代化數(shù)字通信網(wǎng)，便于實(shí)現(xiàn)多媒體通信。由于各種信息（聲音、圖像、數(shù)據(jù)等）都可變換成統(tǒng)一的二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)，通過(guò)多路復(fù)用組合在一起，經(jīng)同一信道傳輸而不互相干擾，故數(shù)字通信可以將各種業(yè)務(wù)和不同的終端用戶組合在一個(gè)系統(tǒng)，形成綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN—IntegratedServicesDigitalNetwork）。綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）能實(shí)現(xiàn)兩重任務(wù)：一是各種通信業(yè)務(wù)的綜合，二是數(shù)字傳輸與數(shù)字交換的綜合。由于直接與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，所以大大提高了通信效率。3．便于組成現(xiàn)代化數(shù)字通信網(wǎng)，便于實(shí)現(xiàn)多媒體通信。10

4．占用信道頻帶寬在模擬通信系統(tǒng)中，一路電話所占帶寬為4kHz，當(dāng)數(shù)字電話用PCM傳輸時(shí)，數(shù)碼率為64kbit/s，頻帶為64kHz，后者是前者的16倍。顯然，它將使頻帶資源的利用率降低。4．占用信道頻帶寬在模擬通信系統(tǒng)中，一路電話所占帶11一、電纜通信二、光纖通信

三、衛(wèi)星通信

四、移動(dòng)通信

五、微波中繼通信

3.2通信信道3.2.1信道的分類一、電纜通信二、光纖通信三、衛(wèi)星通信四、移動(dòng)通信五、121.電纜通信

電纜通信是最早發(fā)展起來(lái)的一種通信方式。在光纖通信和移動(dòng)通信發(fā)展之前，電話、電報(bào)、傳真等用戶終端與交換機(jī)的連接全靠市話中繼電纜。電纜曾是長(zhǎng)途通信和國(guó)際通信的主要手段，大平洋、大西洋均有大容量的越洋電纜。采用脈沖編碼調(diào)制時(shí)分多路復(fù)用，在同軸電纜中的基帶傳輸技術(shù)，使得數(shù)字電話容量可達(dá)6400路。但由于光纖通信的發(fā)展，長(zhǎng)途通信已被光纖通信所取代。

1.電纜通信電纜通信是最早發(fā)展起來(lái)的一種通信方式。在光132.光纖通信

光纖通信具有容量大、成本低等優(yōu)點(diǎn)，能抗電磁干擾，與同軸電纜相比可以大量節(jié)約有色金屬和能源。每芯光纖通話路數(shù)高達(dá)百萬(wàn)路，中繼距離達(dá)到100km。光纖通信的主要發(fā)展方向是單模長(zhǎng)波光纖通信、大容量數(shù)字傳輸技術(shù)和相干光通信。我國(guó)近幾年來(lái)光纖通信已得到了快速發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)不再敷設(shè)同軸電纜進(jìn)行長(zhǎng)途通信，新的工程將全部采用光纖通信新技術(shù)。2.光纖通信光纖通信具有容量大、成本低等優(yōu)點(diǎn)143.衛(wèi)星通信

我國(guó)自20世紀(jì)70年代起，開(kāi)始將衛(wèi)星通信用于國(guó)際通信業(yè)務(wù)，從1985年起開(kāi)始國(guó)內(nèi)衛(wèi)星通信。目前已有多顆同步通信衛(wèi)星與近200個(gè)國(guó)家和地區(qū)開(kāi)通了國(guó)際衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)。

衛(wèi)星通信的特點(diǎn)是通信距離遠(yuǎn)，覆蓋面積廣，不受地理?xiàng)l件限制，且可以大容量傳輸，建設(shè)周期短、可靠性高等。衛(wèi)星通信的發(fā)展趨勢(shì)是采用數(shù)字調(diào)制和時(shí)分多址。向更高頻段發(fā)展，采用多波束衛(wèi)星和星上處理等新技術(shù)。地面系統(tǒng)的主要發(fā)展趨勢(shì)是小型化。3.衛(wèi)星通信我國(guó)自20世紀(jì)70年代起，開(kāi)始將154.移動(dòng)通信

移動(dòng)通信是現(xiàn)代通信中發(fā)展最為迅速的一種通信手段。近10年來(lái)，在微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的推動(dòng)下，移動(dòng)通信從過(guò)去簡(jiǎn)單的無(wú)線對(duì)講或廣播方式發(fā)展成為一個(gè)把有線、無(wú)線融為一體，固定、移動(dòng)相互連通的全國(guó)規(guī)模，全球范圍的通信系統(tǒng)。

移動(dòng)通信的發(fā)展方向是數(shù)字化、微型化和標(biāo)準(zhǔn)化。目前世界上存在多種不同的技術(shù)體制，互不兼容，因此標(biāo)準(zhǔn)化成為當(dāng)務(wù)之急。數(shù)字化的關(guān)鍵是調(diào)制、糾錯(cuò)編碼和話音編碼方式的確定。微型化的目標(biāo)是研制重量非常輕的多媒體個(gè)人攜帶手機(jī)。4.移動(dòng)通信移動(dòng)通信是現(xiàn)代通信中發(fā)展最為迅速的一16

5.微波中繼通信微波中繼通信始于20世紀(jì)60年代，它較一般電纜通信具有易架設(shè)，建設(shè)周期短等優(yōu)點(diǎn)。它是目前通信的主要手段之一，主要用來(lái)傳輸長(zhǎng)途電話和電視節(jié)目。微波通信的發(fā)展方向是采用數(shù)字通信方式，為了增加容量，提高頻譜利用率，現(xiàn)已出現(xiàn)3256QAM17、1024QAM等超多電平調(diào)制的數(shù)字微波。在40MHz的標(biāo)準(zhǔn)頻道間隔內(nèi)可傳送1920~7680路PCM數(shù)字電話，趕上和超過(guò)模擬微波通信容量。盡管微波通信受到光纖通信的嚴(yán)重挑戰(zhàn)，但目前仍是長(zhǎng)途通信的一個(gè)重要傳輸手段。

5.微波中繼通信微波中繼通信始于20世17

3.2.2多路復(fù)用技術(shù)DEMUX復(fù)用器解復(fù)用器共享信道MUX復(fù)用——多個(gè)信息源共享一個(gè)公共信道

為何要復(fù)用？線路成本3.2.2多路復(fù)用技術(shù)DEMUX復(fù)用器解復(fù)用器共18多路復(fù)用技術(shù)

多路復(fù)用技術(shù)就是將多路信號(hào)組合在一條物理信道上進(jìn)行傳輸，到接收端再用專門的設(shè)備將各路信號(hào)分離開(kāi)來(lái)。這樣使一條物理信道資源,被多路信號(hào)共享。多路復(fù)用技術(shù)包括:

頻分多路復(fù)用(FDM)時(shí)分多路復(fù)用(TDM)波分多路復(fù)用(WDM)碼分多址(CDMA)多路復(fù)用技術(shù)多路復(fù)用技術(shù)就是將多路信號(hào)組合在一條物理19頻分多路復(fù)用(FDM)

頻分多路復(fù)用FDM

（FrequencyDivisionMultiplexing）當(dāng)傳輸介質(zhì)的可用帶寬超過(guò)各路給定信號(hào)所需帶寬的總和時(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)，這就是頻分多路復(fù)用。頻分多路復(fù)用(FDM)頻分多路復(fù)用FDM20頻分多路復(fù)用

(續(xù))頻分多路復(fù)用(續(xù))21時(shí)分多路復(fù)用(TDM)

時(shí)分多路復(fù)用TDM（TimeDivisionMultiplexing）：當(dāng)傳輸介質(zhì)所能達(dá)到的數(shù)據(jù)傳輸速率超過(guò)各路信號(hào)的數(shù)據(jù)傳輸速率的總和時(shí)，可以將物理信道按時(shí)間分成若干時(shí)間片輪換地分配給多路信號(hào)使用，每一路信號(hào)在自己的時(shí)間片內(nèi)獨(dú)占信道傳輸，這就是時(shí)分多路復(fù)用。時(shí)分多路復(fù)用可分為同步TDM和異步TDM。時(shí)分多路復(fù)用(TDM)時(shí)分多路復(fù)用TDM22時(shí)分多路復(fù)用(續(xù))

時(shí)分多路復(fù)用TDM多用來(lái)傳輸數(shù)字信號(hào)，但并不局限于傳輸數(shù)字信號(hào)，有時(shí)也可以用來(lái)分時(shí)傳輸模擬信號(hào)。另外，對(duì)于模擬信號(hào)，有時(shí)可把TDM和FDM結(jié)合起來(lái)一起使用，比如第二代移動(dòng)電話的GSM標(biāo)準(zhǔn)中，將一個(gè)傳輸系統(tǒng)的可用頻帶頻分成許多子信道，每個(gè)子信道再利用時(shí)分多路復(fù)用來(lái)細(xì)分。時(shí)分多路復(fù)用(續(xù))時(shí)分多路復(fù)用TDM多23時(shí)分多路復(fù)用(續(xù))TDM多適用于數(shù)字信號(hào)傳輸時(shí)分多路復(fù)用(續(xù))TDM多適用于數(shù)字信號(hào)傳輸24時(shí)分多路復(fù)用(續(xù))時(shí)分多路復(fù)用(續(xù))25統(tǒng)計(jì)(異步)TDM——STDMTDM的缺點(diǎn)：某用戶無(wú)數(shù)據(jù)發(fā)送，其他用戶也不能占用該通道，將會(huì)造成帶寬浪費(fèi)。改進(jìn)：使用統(tǒng)計(jì)時(shí)分多路復(fù)用（STDM），用戶不固定占用某個(gè)通道，有空時(shí)間片就將數(shù)據(jù)放入。統(tǒng)計(jì)TDM各數(shù)據(jù)之前要附有該路地址，以便接收方能分出各路信號(hào)統(tǒng)計(jì)(異步)TDM——STDMTDM的缺點(diǎn)：某用戶無(wú)數(shù)據(jù)26TDM

和

STDM

的比較ABCD待發(fā)數(shù)據(jù)t1t2t3A1B1C1D1C2D2A2B2周期1周期2同步TDM帶寬浪費(fèi)A1B1C2B2周期1周期2可用帶寬統(tǒng)計(jì)TDM(數(shù)據(jù)之前附有該路地址)TDM和STDM的比較ABCD待發(fā)數(shù)據(jù)t1t227時(shí)分多路復(fù)用(續(xù))

T1信道廣泛用于北美和日本的電話系統(tǒng)中。每秒8000次采樣(幀)，一共24路信號(hào)，每路信號(hào)8位(含1比特控制),每幀還有1同步比特。

數(shù)據(jù)傳輸率：193*8000=1.544Mbps時(shí)分多路復(fù)用(續(xù))T1信道28時(shí)分多路復(fù)用(續(xù))

E1信道

用于北美和日本以外地區(qū)，包括中國(guó)。每秒8000次采樣(幀)，一共32路信號(hào)(其中2路作信令同步)，每路信號(hào)8位,每幀還有1同步比特。速率為：8*32*8000=2.048Mbps0121631125ms=32時(shí)隙=2.048Mbps幀同步信令信道30路話音數(shù)據(jù)信道+2路控制信道時(shí)分多路復(fù)用(續(xù))E1信道0121631125ms29E1的時(shí)分復(fù)用幀2.048Mb/s傳輸線路CH0CH16CH17CH15CH15CH16CH17CH31CH31CH0CH1CH1…………時(shí)分復(fù)用幀T

CH0

CH1

CH2…

CH15

CH16

CH17

CH30CH31…8bitt時(shí)分復(fù)用幀時(shí)分復(fù)用幀T=125μs15個(gè)話路15個(gè)話路E1的時(shí)分復(fù)用幀2.048Mb/s傳輸線路CH0CH1630波分多路復(fù)用(WDM)

目前一根單模光纖的傳輸速率可達(dá)到2.5Gb/s，如能采用色散補(bǔ)償技術(shù)解決光纖傳輸中的色散問(wèn)題(指光脈沖中由于不同頻率分量傳輸速率不同導(dǎo)致信號(hào)失真產(chǎn)生誤碼的現(xiàn)象)，則一根單模光纖的傳輸速率可達(dá)到10Gb/s，這已是當(dāng)前單個(gè)光載波信號(hào)傳輸?shù)臉O限值。波分多路復(fù)用(WDM)目前一根單模光纖的傳輸速率可31波分多路復(fù)用(續(xù))密集波分復(fù)用DensityWaveDivisionMultiplexing，DWDM：

在1.55微米波長(zhǎng)區(qū)同時(shí)用4、8、16或n個(gè)波長(zhǎng)，在一對(duì)光纖（少數(shù)系統(tǒng)采用單光纖）構(gòu)成的光通信系統(tǒng)。由DWDM光纖系統(tǒng)組成的光纖網(wǎng)可迅速增加網(wǎng)絡(luò)容量，還具有透明性，可傳送語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像等多媒體信息。由于多個(gè)光信道共用光放大器而顯著降低了網(wǎng)絡(luò)成本。在用DWDM系統(tǒng)構(gòu)成的光網(wǎng)絡(luò)中，可采用光線路保護(hù)技術(shù)，以提高可靠性與可用性。波分多路復(fù)用(續(xù))密集波分復(fù)用32DWDM

傳輸（常用在干線上傳輸）1550nm01551nm11552nm21553nm31554nm41555nm51556nm61557nm701550nm11551nm21552nm31553nm41554nm51555nm61556nm71557nm8

2.5Gb/s1310nm20Gb/s復(fù)用器分用器EDFA120kmDWDM傳輸（常用在干線上傳輸）1550nm33DWDM

傳輸（續(xù)）前圖中，8路2.5Gb/s的光載波(波長(zhǎng)1310nm)，經(jīng)光的調(diào)制后，分別將波長(zhǎng)變換到1550－1557nm，經(jīng)光復(fù)用器后在一根光纖中傳輸，傳輸總速率可達(dá)20Gb/s，經(jīng)一段距離傳輸后光信號(hào)衰減，使用摻鉺光纖放大器EDFA放大(這種光放大器不需光電轉(zhuǎn)換，能直接對(duì)光信號(hào)放大)，兩放大器間距120km，復(fù)用器分用器間無(wú)光電轉(zhuǎn)換距離可600km。若光纜中有幾十根這樣的光纖，總數(shù)據(jù)率可達(dá)Tb/s級(jí)。DWDM傳輸（續(xù)）前圖中，8路34碼分多址(CDMA)每個(gè)比特時(shí)間分成m個(gè)碼片，每個(gè)站分配一個(gè)唯一的m比特碼片序列。當(dāng)某個(gè)站欲發(fā)送

“1”

時(shí)，它就在信道中發(fā)送它的碼片序列，當(dāng)欲發(fā)送“0”時(shí)，就發(fā)送它的碼片序列的反碼。

滿足條件：不同的碼片序列之間是相互正交的。由于原始數(shù)字信號(hào)的頻率被擴(kuò)展，這種通信方式又叫做擴(kuò)頻通信。碼分多址(CDMA)每個(gè)比特時(shí)間分成m個(gè)碼片，每個(gè)站分配35碼片序列每個(gè)站被指派一個(gè)唯一的m位碼片序列。如發(fā)送比特1，則發(fā)送自己的m

位碼片序列如發(fā)送比特0，則發(fā)送該碼片序列的二進(jìn)制反碼例如，S站的8位碼片序列是00011011。發(fā)送比特1時(shí)，就發(fā)送序列00011011發(fā)送比特0時(shí)，就發(fā)送序列11100100為數(shù)學(xué)運(yùn)算方便，將S站的碼片序列表示成

(–1–1–1+1+1–1+1+1)碼片序列每個(gè)站被指派一個(gè)唯一的m位碼片序列。36設(shè)向量S表示站S的碼片向量，T表示站T的碼片向量。兩個(gè)不同站的碼片序列正交，必須向量

S和T的歸一化內(nèi)積(innerproduct)為0：例如：設(shè)S＝(–1–1–1+1+1–1+1+1),T=(–1–1+1–1+1+1+1–1),

則碼片序列間要相互正交設(shè)向量S表示站S的碼片向量，T表示站T的碼片向37CDMA

接收

CDMA接收時(shí)，接收站從空中收到多站發(fā)送信號(hào)后的線性疊加碼片序列的和。將其與某一發(fā)送站碼片序列進(jìn)行歸一化內(nèi)積運(yùn)算，則可恢復(fù)出該站發(fā)送的數(shù)據(jù)。設(shè)接收站接收到的碼片序列和為S，接收站要聽(tīng)碼片序列為C的站發(fā)出的數(shù)據(jù)，并設(shè)站A發(fā)送1，站B發(fā)送0，站C發(fā)送1，則接收站計(jì)算C站發(fā)出的數(shù)據(jù)為：CDMA接收CDMA接收時(shí)，接收站從空中收到多站發(fā)送38CDMA舉例1S站的碼片序列S110ttttm

個(gè)碼片tS站發(fā)送的信號(hào)SxT站發(fā)送的信號(hào)Tx總的發(fā)送信號(hào)Sx+Tx則規(guī)格化內(nèi)積S

(Sx+

Tx)數(shù)據(jù)碼元比特發(fā)送接收110若接收S站發(fā)送的數(shù)據(jù)，CDMA舉例1S站的碼片序列S110ttttm個(gè)碼39CDMA舉例2－發(fā)送CDMA舉例2－發(fā)送40CDMA舉例2－接收CDMA舉例2－接收413.3數(shù)據(jù)通信的方式1）串行與并行并行（parallel）通信是指在多條并行的信道上同時(shí)進(jìn)行傳輸，一次可以傳輸一組數(shù)據(jù)。如圖3.1左圖中4條并行的信道一次可以同時(shí)傳4位數(shù)據(jù)。串行（serial）通信是指數(shù)據(jù)流在一條信道上一位接一位地順序傳輸，如圖3.1右圖所示。3.3數(shù)據(jù)通信的方式1）串行與并行并行（parallel42

2）單工、半雙工、全雙工單工通信（simplex）——只能有一個(gè)方向的通信而沒(méi)有反方向的交互。半雙工通信（halfduplex）——通信的雙方都可以發(fā)送信息，但不能雙方同時(shí)發(fā)送(當(dāng)然也就不能同時(shí)接收)。全雙工通信（fullduplex）——通信的雙方可以同時(shí)發(fā)送和接收信息。2）單工、半雙工、全雙工單工通信（simplex）——只能43三點(diǎn)點(diǎn)數(shù)據(jù)鏈路詳解443.4物理層

1.物理層（接口）的四大特性物理層的功能是實(shí)現(xiàn)實(shí)體間的信息的按位傳輸。物理層建立在傳輸媒介的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的物理接口。物理層只是將信息做為一串二進(jìn)制數(shù)（比特流）接收和發(fā)送，而不考慮信息的意義和結(jié)構(gòu)。它描述了硬件接口的機(jī)械、電氣、功能的規(guī)定，還定義電位的高低、變化的間隔、電纜和接頭的類型等。3.4物理層

1.物理層（接口）的四大特性物理層的功能是45物理層（接口）的四大特性，即：機(jī)械特性：指明接口所用接線器的形狀和尺寸、引線數(shù)目和排列、固定和鎖定裝置等等。電氣特性：指明在接口電纜的各條線上出現(xiàn)的電壓的范圍。功能特性：指明某條線上出現(xiàn)的某一電平的電壓表示何種意義。過(guò)程特性：指明對(duì)于不同功能的各種可能事件的出現(xiàn)順序。

物理層（接口）的四大特性，即：46EIA-232接口調(diào)制解調(diào)器DTE-ADTE-BDCE-ADCE-BEIA-232接口調(diào)制解調(diào)器網(wǎng)絡(luò)撥號(hào)上網(wǎng)：兩個(gè)DTE通過(guò)DCE進(jìn)行通信的例子EIA-232接口調(diào)制解調(diào)器DTE-ADTE-BDCE-AD473.EIA-232（COM）接口標(biāo)準(zhǔn)接口特性機(jī)械特性：DB-25（標(biāo)準(zhǔn)），DB-9（常用）電氣特性：“1”—“-5V~-15V”，“0”，接口速率：低速率（比特率）功能特性和過(guò)程特性DTE(DataTerminalEquipment)是數(shù)據(jù)終端設(shè)備，是具有一定的數(shù)據(jù)處理能力和發(fā)送、接收數(shù)據(jù)能力的設(shè)備。DCE(DataCommunicationEquipment)是數(shù)據(jù)通信設(shè)備，它在DTE和傳輸線路之間提供信號(hào)變換和編碼的功能，并且負(fù)責(zé)建立、保持和釋放數(shù)據(jù)鏈路的連接。3.EIA-232（COM）接口標(biāo)準(zhǔn)接口特性48RS232接口是1970年由美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）聯(lián)合貝爾系統(tǒng)、調(diào)制解調(diào)器廠家及計(jì)算機(jī)終端生產(chǎn)廠家共同制定的用于串行通訊的標(biāo)準(zhǔn)。它的全名是“數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備（DCE）之間串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用一個(gè)25個(gè)腳的DB25連接器，對(duì)連接器的每個(gè)引腳的信號(hào)內(nèi)容加以規(guī)定，還對(duì)各種信號(hào)的電平加以規(guī)定。隨著設(shè)備的不斷改進(jìn)，出現(xiàn)了代替DB25的DB9接口，現(xiàn)在都把RS232接口叫做DB9。RS232接口是1970年由美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）聯(lián)合貝49RS232（DB9）

1DCD載波檢測(cè)

2RXD接收數(shù)據(jù)

3TXD發(fā)送數(shù)據(jù)

4DTR數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好

5SG信號(hào)地

6DSR數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好

7RTS請(qǐng)求發(fā)送

8CTS清除發(fā)送

9RI振鈴提示RS232（DB9）50

接口說(shuō)明

51RS232（DB25）

1頻蔽地線

2TXD發(fā)送數(shù)據(jù)

3RXD接收數(shù)據(jù)

4RTS請(qǐng)求發(fā)送

5CTS允許發(fā)送

6DSR數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好

7SG信號(hào)地

8DCD載波檢測(cè)

9發(fā)送返回(+)

10未定義

11數(shù)據(jù)發(fā)送(-)

12~17未定義

18數(shù)據(jù)接收(+)

19未定義

20數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好DTR

21未定義

22振鈴RI

23~24未定義

25接收返回(-)RS232（DB25）52三點(diǎn)點(diǎn)數(shù)據(jù)鏈路詳解533.5數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層位于OSI模型的第二層，數(shù)據(jù)鏈路層的主要作用是把從網(wǎng)絡(luò)層接收到的數(shù)據(jù)分割成可以被物理層傳輸?shù)膸?，?shù)據(jù)鏈路層直接控制著網(wǎng)絡(luò)層與物理層的通信。3.5數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層位于OSI模型的第二層，數(shù)54在OSI參考模型中，數(shù)據(jù)鏈路層介于物理層和網(wǎng)絡(luò)層之間，它的基本功能是在物理層提供服務(wù)的基礎(chǔ)上向網(wǎng)絡(luò)層提供服務(wù)。即在物理層提供物理連接和透明傳輸比特流的基礎(chǔ)上，將物理層提供的不可靠的物理鏈路變成邏輯上無(wú)差錯(cuò)的數(shù)據(jù)鏈路，為網(wǎng)絡(luò)層的分組（Packet）傳輸提供服務(wù)。

在OSI參考模型中，數(shù)據(jù)鏈路層介于物理層和網(wǎng)絡(luò)層之間，它的基55數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的任務(wù)和目的如下:

1．鏈路管理。數(shù)據(jù)鏈路的建立、維持和終止,兩個(gè)站之間幀傳輸?shù)膮f(xié)調(diào)，這些都屬于鏈路管理的范疇．

2．幀同步。數(shù)據(jù)鏈路上傳輸?shù)幕緮?shù)據(jù)單元是幀，在傳輸過(guò)程中必須實(shí)現(xiàn)幀同步，以保證對(duì)幀中的各個(gè)字段的正確識(shí)別。

3．信息流控制．接收站需要收到的幀加以存儲(chǔ)，在這種情況下，幀流的傳送速率必須控制在接收站允許的范圍內(nèi)。

4．差錯(cuò)控制。對(duì)收到的幀進(jìn)行校驗(yàn)，如果不符合要求，則要求發(fā)送站重發(fā)．

5．定址。在多點(diǎn)數(shù)據(jù)鏈絡(luò)中，幀必須能到達(dá)正確的接收站．

6．同一數(shù)據(jù)鏈路上控制信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)的區(qū)別．接收站應(yīng)當(dāng)能夠區(qū)別傳輸比特流中的控制信息和數(shù)據(jù)信息，盡管它們都是由數(shù)字脈沖信號(hào)所組成。數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的任務(wù)和目的如下:56

與面向字符的鏈路控制規(guī)程相比，HDLC具有如下特點(diǎn)：（1）傳輸?shù)耐该餍裕簩?duì)于任何比特組合的數(shù)據(jù)均能傳輸。（2）適應(yīng)性：能適應(yīng)各種不同類型的工作站和不同類型的鏈路。（3）高效率：額外的開(kāi)銷比特少，允許高效的差錯(cuò)控制和信息流控制。（4）高可靠性：能對(duì)傳輸中產(chǎn)生的錯(cuò)碼進(jìn)行差錯(cuò)檢測(cè)和校正。與面向字符的鏈路控制規(guī)程相比，HDLC具有如下特點(diǎn)：57當(dāng)鏈路兩端的結(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信時(shí)，必須首先建立一條數(shù)據(jù)鏈路。在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)要維持?jǐn)?shù)據(jù)鏈路，而在通信結(jié)束后要釋放鏈路。數(shù)據(jù)鏈路的建立、維持和釋放叫作數(shù)據(jù)鏈路管理。數(shù)據(jù)鏈路從結(jié)構(gòu)和操作方式上被分為點(diǎn)－點(diǎn)式鏈路和多點(diǎn)式鏈路，其中點(diǎn)－點(diǎn)式鏈路又可以分為非平衡點(diǎn)－點(diǎn)式鏈路和平衡點(diǎn)－點(diǎn)式鏈路當(dāng)鏈路兩端的結(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信時(shí)，必須首先建立一條數(shù)據(jù)鏈路。在數(shù)據(jù)58數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議也稱為鏈路控制規(guī)程或鏈路通信規(guī)程。數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議可以分為兩大類：面向字符的鏈路控制規(guī)程和面向比特的鏈路控制規(guī)程。

20世紀(jì)70年代初，IBM公司率先提出面向比特的同步數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程SDLC（SynchronousDataLinkControl），并被先后提交給ANSI和ISO。在SDLC的基礎(chǔ)上，ANSI提出了高級(jí)數(shù)據(jù)通信控制規(guī)程ADCCP（AdvercedDataCommunicationControlProcedure）；ISO提出了高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議HDLC（High-levelDataLinkControl），并成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議也稱為鏈路控制規(guī)程或鏈路通信規(guī)59HDLC鏈路結(jié)構(gòu)和操作方式HDLC定義了三種類型的站、兩種鏈路配置和三種數(shù)據(jù)傳輸方式。三種類型站為：主站：對(duì)鏈路進(jìn)行控制，發(fā)出命令幀；次站：在主站控制下進(jìn)行操作，發(fā)出響應(yīng)幀；復(fù)合站：具有主站和次站的雙重功能，即可發(fā)出命令幀也可發(fā)出響應(yīng)幀。HDLC鏈路結(jié)構(gòu)和操作方式HDLC定義了三種類型的站、兩種60HDLC鏈路結(jié)構(gòu)和操作方式HDLC定義了三種類型的站、兩種鏈路配置和三種數(shù)據(jù)傳輸方式。兩種鏈路配置是：非平衡配置： 適于點(diǎn)－點(diǎn)和多點(diǎn)鏈路，由一個(gè)主站和一個(gè)或多個(gè) 次站組成，支持全雙工或半雙工傳輸；平衡配置： 僅用于點(diǎn)－點(diǎn)鏈路，這種配置由兩個(gè)復(fù)合站組成， 支持全雙工或半雙工。HDLC鏈路結(jié)構(gòu)和操作方式HDLC定義了三種類型的站、兩種61HDLC鏈路結(jié)構(gòu)和操作方式三種數(shù)據(jù)傳輸方式：正常響應(yīng)方式（NormalResponseMode，NRM）適用于非平衡配置，只有主站能啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程，次站收到主站的詢問(wèn)命令時(shí)才能發(fā)送數(shù)據(jù)；異步平衡方式（AsynchronousBalancedMode，ABM）適用于平衡配置，任何一個(gè)復(fù)合站都無(wú)需取得另一個(gè)復(fù)合站的允許就可以啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸；異步響應(yīng)方式（AsynchronousResponseMode，ARM）適用于非平衡配置，次站無(wú)需取得主站的明確指示就可以啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸，但仍需要主站對(duì)線路進(jìn)行管理。HDLC鏈路結(jié)構(gòu)和操作方式三種數(shù)據(jù)傳輸方式：62鏈路結(jié)構(gòu)鏈路結(jié)構(gòu)63HDLC的幀結(jié)構(gòu)幀標(biāo)志FHDLC用一種特殊的位模式作為標(biāo)志以確定幀的邊界。由于幀中間出現(xiàn)位模式時(shí)也會(huì)被當(dāng)作標(biāo)志，從而破壞了幀的同步，所以要使用比特填充技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)透明的數(shù)據(jù)傳輸。HDLC的幀結(jié)構(gòu)幀標(biāo)志F64比特填充法用一組特定的比特組合（如HDLC中為）標(biāo)志一幀的起始與終止。為了不使數(shù)據(jù)信息中出現(xiàn)與特定的比特組合相同的比特串，可以在數(shù)據(jù)信息位中填充某一比特位，使兩者不致混淆，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的透明性。比特填充法很容易由硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)，其性能也優(yōu)于字符填充法。比特填充法用一組特定的比特組合（如HDLC中為）標(biāo)志一幀的65HDLC的幀結(jié)構(gòu)地址字段A用于標(biāo)識(shí)從站的地址，用在點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)鏈路中。地址通常是8位長(zhǎng)，也可以采用更長(zhǎng)的擴(kuò)展地址，是8位組的整數(shù)倍。8位組的第一位指示是否是地址字段的結(jié)尾，其余7位組成了擴(kuò)展地址字段；全為1的8位組（）表示廣播地址。HDLC的幀結(jié)構(gòu)地址字段A66HDLC的幀結(jié)構(gòu)HDLC定義了三種幀，可根據(jù)控制字段的格式區(qū)分。信息幀（I幀）、管理幀（S幀）、無(wú)編號(hào)幀（U幀）HDLC的幀結(jié)構(gòu)HDLC定義了三種幀，可根據(jù)控制字段的格式區(qū)67HDLC的幀結(jié)構(gòu)信息字段INFO 只有I幀和某些無(wú)編號(hào)幀含有信息字段。這個(gè)字段可含有表示用戶數(shù)據(jù)的任何比特序列，其長(zhǎng)度沒(méi)有規(guī)定，但具體的實(shí)現(xiàn)往往限定了最大幀長(zhǎng)。幀校驗(yàn)序列FCS FCS中含有除標(biāo)志字段之外的所有其他字段的校驗(yàn)和。通常使用16位的CRC-CCITT標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生校驗(yàn)序列，有時(shí)也使用CRC-32產(chǎn)生32位的校驗(yàn)序列。HDLC的幀結(jié)構(gòu)信息字段INFO68循環(huán)冗余編碼方法