第1數(shù)據(jù)通信原理

1、9-nov-211第1講 數(shù)據(jù)通信原理9-nov-212簡(jiǎn)介的組成部分 數(shù)據(jù)通信概述 數(shù)據(jù)傳輸技術(shù) 數(shù)據(jù)通信網(wǎng) 分組交換網(wǎng)簡(jiǎn)介 ddn網(wǎng)簡(jiǎn)介 atm網(wǎng)簡(jiǎn)介 組網(wǎng)流程和實(shí)例 結(jié)束語(yǔ)9-nov-213重要概念數(shù)據(jù)通信是兩個(gè)實(shí)體間數(shù)據(jù)的傳輸和交換。數(shù)據(jù)傳輸是傳播處理信號(hào)的數(shù)據(jù)通信，將源站的數(shù)據(jù)編碼成信號(hào)，沿傳輸介質(zhì)傳播至目的站。數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠焚|(zhì)取決于被傳輸信號(hào)的品質(zhì)和傳輸介質(zhì)的特性。9-nov-214通信的歷史 1844年莫爾斯發(fā)明電報(bào) 1876年貝爾發(fā)明電話 1881年第一條長(zhǎng)途電路 1947年發(fā)明晶體管 1976年安裝第一個(gè)數(shù)字式交換機(jī) 1988年橫穿大西洋光纜9-nov-215數(shù)據(jù)通信模型源發(fā)送

2、器傳輸系統(tǒng)接收器目的站（a）通信模型源系統(tǒng)目的系統(tǒng)pstn（b）通信系統(tǒng)實(shí)例工作站modem公共電話網(wǎng)modem服務(wù)器9-nov-216傳輸概念 時(shí)域概念：傳輸?shù)男盘?hào)是時(shí)間的函數(shù)；分為連續(xù)信號(hào)和離散信號(hào)；周期信號(hào)； 頻域概念：傳輸?shù)男盘?hào)是頻率的函數(shù)；可由多個(gè)頻率成分組成； 數(shù)據(jù)率和頻帶的關(guān)系：一個(gè)信號(hào)的頻譜是它包含的頻率范圍；有效頻帶是指信號(hào)的大部分能量集中在此頻帶內(nèi)；一般地，數(shù)據(jù)率為w，則2w頻寬的傳輸系統(tǒng)可以很好的滿足要求。9-nov-217模擬數(shù)據(jù)傳輸與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸1、數(shù)據(jù)、信息、信號(hào)、信號(hào)發(fā)送：2、傳輸：傳播和處理信號(hào)的數(shù)據(jù)通信3、模擬數(shù)據(jù)：聲音和視頻4、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)：文本和整數(shù)5、模擬信

3、號(hào)：用連續(xù)變化的電磁波表示數(shù)據(jù)6、數(shù)字信號(hào)：用電壓脈沖序列來(lái)表示數(shù)據(jù)7、數(shù)字信號(hào)發(fā)送：8、模擬信號(hào)發(fā)送：9-nov-218模擬和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬和數(shù)字信號(hào)模擬信號(hào)傳輸模擬數(shù)據(jù)電話聲音模擬信號(hào)調(diào)制解調(diào)器二進(jìn)制電壓脈沖模擬信號(hào)編碼解碼器聲音模擬信號(hào)數(shù)字信號(hào)傳輸模擬數(shù)據(jù)模擬信號(hào)傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)直接傳輸9-nov-219數(shù)據(jù)調(diào)制模擬數(shù)據(jù)的模擬信號(hào)調(diào)制 幅度調(diào)制（am） 頻率調(diào)制（fm）數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬信號(hào)調(diào)制 幅移鍵控法（ask） 頻移鍵控法（fsk） 相移鍵控法（fsk）9-nov-2110數(shù)據(jù)編碼數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)編碼 （a）不歸零制（nrz）編碼 （b）曼徹斯特編碼 （c）差動(dòng)曼徹斯特編碼模擬數(shù)

4、據(jù)的數(shù)字信號(hào)編碼 pcm（脈沖代碼調(diào)制），常用于聲音信號(hào)編碼。以采樣定理為基礎(chǔ)。9-nov-2111多路復(fù)用（1） 頻分多路復(fù)用（fdm） 時(shí)分多路復(fù)用（tdm） 統(tǒng)計(jì)時(shí)分多路復(fù)用（stdm）9-nov-2112數(shù)字信號(hào)分級(jí)ddnpdhsonet/sdh多路復(fù)用（2）9-nov-2113校驗(yàn)與糾錯(cuò) 校驗(yàn)法奇校驗(yàn)、偶校驗(yàn)crc（循環(huán)冗余校驗(yàn)） 糾錯(cuò)法arq（自動(dòng)重發(fā)請(qǐng)求） ack/nck正向糾錯(cuò)法：漢明碼糾錯(cuò)法：衛(wèi)星傳輸 9-nov-2114異步傳輸與同步傳輸 異步傳輸：n 8 1 xon/xoff起始位+數(shù)據(jù)+停止位 同步傳輸：前文位+數(shù)據(jù)+后文位面向字符：面向位：hdlc9-nov-2115

5、傳輸介質(zhì)（1）雙絞線：9-nov-2116傳輸介質(zhì)（2） 同軸電纜rg-58a/u：10base2,50歐姆，細(xì)纜rg-11： 10base5,50歐姆，粗纜rg-59u： 75歐姆，有線電視電纜rg-62u： 93歐姆，arcnet9-nov-2117傳輸介質(zhì)（3） 光導(dǎo)纖維電纜8.3/125，單模9/125，單模50/125，多模62.5/125，多模9-nov-2118傳輸介質(zhì)（4）無(wú)線介質(zhì)紅外線：激光：微波：9-nov-2119數(shù)據(jù)通信物理層接口 機(jī)械、電氣、功能、規(guī)程rs232cv24rs449v35x.21g.7039-nov-2120數(shù)據(jù)通信的交換技術(shù)交換技術(shù)是采用交換機(jī)或節(jié)點(diǎn)機(jī)

6、等交換系統(tǒng)，通過(guò)路由選擇技術(shù)在欲進(jìn)行通信的雙方之間建立物理的邏輯的連接，形成一條通信雙方的信息傳輸和交換的一種技術(shù)。9-nov-2121交換技術(shù)（1） 線路交換pstnisdn9-nov-2122交換技術(shù)（2） 報(bào)文交換9-nov-2123交換技術(shù)（3） 分組交換技術(shù)：數(shù)據(jù)報(bào)、虛鏈路x.25frame relay9-nov-2124交換技術(shù)（4） 信元交換atm9-nov-2125數(shù)據(jù)通信的歷史 計(jì)算機(jī)誕生時(shí)期 第一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 第二代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 第三代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)9-nov-2126第一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 計(jì)算機(jī)的進(jìn)步 調(diào)制解調(diào)器 線路控制器 模式：計(jì)算機(jī)+通信處理機(jī)+調(diào)制解調(diào)器9-nov-2127

7、第二代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 分組交換概念的提出 1969年darpa網(wǎng)的投入運(yùn)行 以通信子網(wǎng)為中心的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)9-nov-2128第三代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò)互連的困難 1977年osi模型的提出 ddn fr 網(wǎng)絡(luò)的研究和建設(shè) 九十年代internet的發(fā)展 9-nov-2129數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)基礎(chǔ)業(yè)務(wù)增值業(yè)務(wù)9-nov-2130基礎(chǔ)業(yè)務(wù) 分組交換網(wǎng) ddn 網(wǎng) fr 網(wǎng) atm 網(wǎng)絡(luò)9-nov-2131增值業(yè)務(wù)chinanet1631699-nov-2132數(shù)據(jù)通信的特點(diǎn)和趨勢(shì) 電信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 數(shù)據(jù)通信的特點(diǎn) 數(shù)據(jù)通信的未來(lái)9-nov-2133電信技術(shù)的趨勢(shì) 電信網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的融合加深 交換方式

8、的發(fā)展：人工交換 機(jī)械式交換 電路交換機(jī) 包交換 單一媒體到多媒體 用戶接入速率的提高9-nov-2134數(shù)據(jù)通信的特點(diǎn) 與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的緊密結(jié)合。 包交換方式。 多媒體業(yè)務(wù)。 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的接入速率高，范圍廣。9-nov-2135數(shù)據(jù)通信的美好未來(lái) 電信發(fā)展的趨勢(shì)之一 廣闊的前景9-nov-2136分組交換網(wǎng)chinapac 分組交換的概念和特點(diǎn) 發(fā)展歷史 業(yè)務(wù)種類 分組網(wǎng)的接入和能力 應(yīng)用9-nov-2137分組交換的概念 用戶數(shù)據(jù)的分割 加上地址和糾錯(cuò)信息 存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式 交換機(jī)的尋路9-nov-2138分組交換的特點(diǎn) 存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的技術(shù)。 中繼的統(tǒng)計(jì)復(fù)用。 不同速率，碼型，規(guī)程用戶的通信。 分段校

9、驗(yàn)，質(zhì)量的保證。9-nov-2139分組交換的歷史 起源 在我國(guó)的發(fā)展 河北省的情況9-nov-2140分組交換的起源 軍事需求 蘭德公司的報(bào)告 技術(shù)上的發(fā)展 美國(guó)darpa的網(wǎng)絡(luò)9-nov-2141分組交換在我國(guó)的第一階段 cnpac 1988年引進(jìn)法國(guó)sesa公司的產(chǎn)品 三個(gè)節(jié)點(diǎn) 8個(gè)集中器 國(guó)產(chǎn)spad的安裝9-nov-2142分組交換在我國(guó)的第二階段 chinapac 1993年引進(jìn)加拿大北方電訊的dpn-100設(shè)備。 8個(gè)匯接中心 三個(gè)出入口局 主要使用的網(wǎng)絡(luò)9-nov-2143石家莊的情況 1993年安裝dpn-130 1994年安裝dpn-100 1996年安裝數(shù)據(jù)所的np-32

10、8 所有的分局和縣局都安裝了分組設(shè)備9-nov-2144分組網(wǎng)的三類業(yè)務(wù)基本業(yè)務(wù)可選業(yè)務(wù)增值業(yè)務(wù)9-nov-2145分組網(wǎng)的基本業(yè)務(wù)交換型虛電路svc永久型虛電路pvc9-nov-2146交換型虛電路svc 通信時(shí)建立虛電路，結(jié)束后釋放 有呼叫，應(yīng)答的過(guò)程 使用靈活 適于多點(diǎn)通信，數(shù)據(jù)量小的用戶9-nov-2147永久型虛電路pvc 沒(méi)有呼叫過(guò)程 虛電路固定連接 適于通信對(duì)象固定，數(shù)據(jù)量大的用戶。9-nov-2148可選業(yè)務(wù)類型 閉合用戶群cug 呼叫轉(zhuǎn)移 助記符編址等等9-nov-2149增值業(yè)務(wù) 銷售點(diǎn)業(yè)務(wù)pos 電子信箱 電子數(shù)據(jù)交換 傳真存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)9-nov-2150分組網(wǎng)的接入 用戶終

11、端類型 用戶進(jìn)網(wǎng)方式和通信速率9-nov-2151用戶終端類型 異步字符式終端 (x.28終端) 同步sdlc終端 同步分組終端(x.25終端)9-nov-2152入網(wǎng)方式電話撥號(hào)入網(wǎng)專線入網(wǎng)9-nov-2153電話撥號(hào)入網(wǎng) x.28異步撥號(hào)入網(wǎng) x.32同步撥號(hào)入網(wǎng) 速率 1200bps-9600bps 資費(fèi)便宜,速率低9-nov-2154專線入網(wǎng) x.28異步專線入網(wǎng) x.25/sdlc同步專線入網(wǎng) 速率 1200bps-64kbps 價(jià)格高,速度快。9-nov-2155分組網(wǎng)的應(yīng)用 公安機(jī)關(guān) 農(nóng)業(yè)銀行 電力監(jiān)控等9-nov-2156ddn網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介 ddn網(wǎng)絡(luò)的概念和特點(diǎn) 石家莊ddn網(wǎng)絡(luò)

12、的現(xiàn)狀 ddn網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)和能力 ddn網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用9-nov-2157ddn的概念 對(duì)用戶提供全透明的數(shù)字通路 是點(diǎn)到點(diǎn)或點(diǎn)到多點(diǎn)的數(shù)字交叉連接設(shè)備 沒(méi)有呼叫和信令的概念 不是統(tǒng)計(jì)復(fù)用，而是時(shí)分復(fù)用。9-nov-2158ddn 的特點(diǎn) 傳輸質(zhì)量高，時(shí)延小 通信速率2400bps-2mbps 一線多用，可以同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)，語(yǔ)音和圖像。 支持幀中繼業(yè)務(wù)fr9-nov-2159石家莊ddn網(wǎng)絡(luò)情況石家莊ddn網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備情況石家莊ddn網(wǎng)絡(luò)拓樸圖9-nov-2160石家莊ddn網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備情況 采用加拿大新橋公司的3600系列設(shè)備 共有分級(jí)網(wǎng)管一套 設(shè)備情況： 3645 1個(gè) 3600 26個(gè) 3630 1

13、2個(gè) 節(jié)點(diǎn)間用 pcm 2m連接9-nov-2161石家莊的ddn網(wǎng)絡(luò)情況9-nov-2162ddn網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)類型 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)專線業(yè)務(wù) 點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)輪詢業(yè)務(wù) 幀中繼業(yè)務(wù) fr9-nov-2163幀中繼 fr什么是幀中繼？幀中繼的應(yīng)用9-nov-2164什么是幀中繼？ 在ddn之后出現(xiàn)的數(shù)據(jù)通信技術(shù)。 是基于快速數(shù)據(jù)包交換的技術(shù)。 對(duì)x.25協(xié)議做了精簡(jiǎn),節(jié)省了開銷。 有帶寬管理和防止擁塞的機(jī)制。9-nov-2165幀中繼的應(yīng)用 方便地提供點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)業(yè)務(wù) 特別適于局域網(wǎng)互連 實(shí)現(xiàn):在ddn網(wǎng)絡(luò)上附加fr處理卡9-nov-2166ddn用戶的類型 電信運(yùn)營(yíng)系統(tǒng) 銀行證券業(yè) 163和169的接入互連 辦公自動(dòng)

14、化 實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)9-nov-2167atm簡(jiǎn)介 為什么發(fā)展atm? atm的概念和業(yè)務(wù) 河北atm的發(fā)展 atm 的應(yīng)用9-nov-2168為什么發(fā)展atm? 分組交換和ddn的比較 技術(shù)的進(jìn)步 用戶的要求 網(wǎng)絡(luò)的融合9-nov-2169分組和ddn的比較 ddn 時(shí)分復(fù)用,資源利用率低。 無(wú)協(xié)議,設(shè)備簡(jiǎn)單。 電路交換,時(shí)延小。 透明傳輸。 分組交換 統(tǒng)計(jì)復(fù)用,資源利用率高。 協(xié)議繁多,設(shè)備復(fù)雜。 分組交換,存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)，時(shí)延大。 非透明，要求協(xié)議匹配。9-nov-2170技術(shù)的進(jìn)步 傳輸技術(shù)的進(jìn)步：由電纜到光纜，質(zhì)量和容量的提高。 計(jì)算機(jī)芯片的進(jìn)步 交換理論、技術(shù)的進(jìn)步。9-nov-2171用戶

15、的要求 速率：從幾十bps 到上百mbps。 單一媒體到多媒體 通信質(zhì)量有更嚴(yán)格的要求9-nov-21729-nov-2173atm的概念 異步轉(zhuǎn)移模式的縮寫 分成固定長(zhǎng)度的信元 統(tǒng)一封裝，硬件處理，提高速度，減少時(shí)延。9-nov-2174atm的優(yōu)勢(shì) 速度高，接入可達(dá)155m，交換機(jī)容量幾十g。 保護(hù)現(xiàn)有投資，ddn，fr的平滑過(guò)渡。 統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)，在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)各種業(yè)務(wù)。 動(dòng)態(tài)帶寬管理，提高網(wǎng)絡(luò)利用率。9-nov-2175現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)情況 安裝河北省試驗(yàn)網(wǎng)。 高鴻cs-1000和as-800設(shè)備。9-nov-21769-nov-2177atm的業(yè)務(wù) 電路仿真業(yè)務(wù) svc業(yè)務(wù) 幀中繼業(yè)務(wù) ip業(yè)務(wù)，ipoa和lane 遠(yuǎn)程醫(yī)療，遠(yuǎn)程教學(xué)，vod業(yè)務(wù)。9