南京大學(xué)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)3

1、2021/8/612021/8/62Open System Interconnection Reference Model2021/8/63分層的特點(diǎn)l分工合作，責(zé)任明確l對等交談，相對獨(dú)立l逐層處理，層層負(fù)責(zé)2021/8/64網(wǎng)絡(luò)的OSI模型概述OSI層次層號功能第一功能第二功能會話層A.路由H.消息傳遞應(yīng)用層B.介質(zhì)定義I.介質(zhì)訪問網(wǎng)絡(luò)層C.幀J.對話控制物理層D.文件和打印服務(wù)K.翻譯傳輸層E.端端可靠性L.分段數(shù)據(jù)鏈路層F.加密M.位同步表示層G.遠(yuǎn)程過程調(diào)用N.端端流控制5GJ7DH3AL1BM4EN2CI6FK2021/8/65OSI模型的數(shù)據(jù)傳輸l信息的傳遞通過七層協(xié)議發(fā)送進(jìn)程接

2、收進(jìn)程應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層AH 數(shù)據(jù)PHSHTHNHDH數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)DTbits應(yīng)用協(xié)議表示協(xié)議會話協(xié)議封裝解封裝SDUPDU2021/8/66網(wǎng)絡(luò)分層模型2021/8/67郵件的封裝信信信封信封郵政信袋郵政信袋郵政車廂郵政車廂數(shù)據(jù)鏈路層封裝數(shù)據(jù)鏈路層封裝網(wǎng)絡(luò)層封裝網(wǎng)絡(luò)層封裝傳輸層封裝傳輸層封裝應(yīng)用層封裝應(yīng)用層封裝物理層傳輸物理層傳輸2021/8/68網(wǎng)絡(luò)分層模型2021/8/69計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)l常見的網(wǎng)絡(luò)層次模型nISO的OSI模型nDoD的TCP/IP模型nLAN/RM2021/8/610DoD模型建立在

3、既成事實上的標(biāo)準(zhǔn)lTCP/IP模型描述Internet結(jié)構(gòu)體系的方法n互聯(lián)的協(xié)議Interface完整的協(xié)議互聯(lián)的協(xié)議2021/8/611網(wǎng)絡(luò)分層模型2021/8/612應(yīng)用層 application layerlTCP/IP模型的應(yīng)用層包括所有的高層協(xié)議l提供常用（標(biāo)準(zhǔn)）協(xié)議：nFTP（File Transfer Protocol） nSMTP（Simple Mail Transfer Protocol）nTELNET標(biāo)準(zhǔn)終端仿真協(xié)議nDNS（Domain Name Service）2021/8/613傳輸層 Transport layerl位于互聯(lián)網(wǎng)層的上層，與OSI中的傳輸層相對應(yīng)l其功

4、能是使源端與目的端主機(jī)的對等實體進(jìn)行對話l定義了兩個端到端的協(xié)議：n傳輸控制協(xié)議TCP(tansmission control protocol)n用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP(user datagram protocol)2021/8/614互聯(lián)網(wǎng)層（internet layer）l此處的互聯(lián)網(wǎng)是指基于無連接的分組交換網(wǎng)絡(luò)l定義了正式的分組格式和協(xié)議IP（internet protocol），解決每個IP包（一個報文的各個不同的分組）的路由問題l與OSI的網(wǎng)絡(luò)層相對應(yīng)n一個報文的各個不同的分組（IP包）可以通過不同的路徑到達(dá)目的地，其到達(dá)的順序與發(fā)送的順序可能不一致2021/8/615主機(jī)至網(wǎng)絡(luò)（接

5、口）層l在互聯(lián)網(wǎng)層以下，TCP/IP參考模型沒有定義，認(rèn)為互聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)，不認(rèn)為是一個協(xié)議層lTCP/IP模型面向的是網(wǎng)絡(luò)，而不是主機(jī)2021/8/616TCP/IP協(xié)議簇lTCP/IP協(xié)議是一組協(xié)議的總稱，包括：nIP層（即互聯(lián)網(wǎng)層）：IP、ICMP、ARP、RARP、OSPF、等等nTCP層（即傳輸層）：TCP、UDPn應(yīng)用層：FTP、SMTP、SNMP、TELNET、HTTP、DNS、等等2021/8/617LAN模型l LAN/RMIEEE制定的標(biāo)準(zhǔn)n1。邏輯鏈路控制層LLC（Logical Link Control） -管理鏈路上設(shè)備間的通信（向高層提供統(tǒng)一的鏈路訪問形式、建立/

6、釋放邏輯連接、差錯控制、幀序號處理）u無連接鏈路服務(wù)u面向連接鏈路服務(wù)n2。介質(zhì)訪問控制層MAC（Media Access Control） -唯一地標(biāo)識設(shè)備（尋址、位差錯檢測、組幀/拆幀、實現(xiàn)、維護(hù)MAC協(xié)議）uCSMA/CD、令牌總線、令牌環(huán)、時間片分割環(huán)n3。物理層u發(fā)送接收、分配、調(diào)制2021/8/618本課程的網(wǎng)絡(luò)模型lOSI層次結(jié)構(gòu) 本課層次結(jié)構(gòu)應(yīng)用層應(yīng)用層表示層表示層會話層會話層傳輸層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層2021/8/619Chap2 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ) l 1.通信系統(tǒng)基本組成及概念 l 2.信道和信道參數(shù) l 3.計算機(jī)數(shù)據(jù)傳輸與控制方式 l 4.數(shù)據(jù)

7、編碼技術(shù)l 5.多路復(fù)用技術(shù) l 6.檢錯糾錯技術(shù) l 7.數(shù)據(jù)交換技術(shù) 信號和信道 位同步和幀同步數(shù)據(jù)的編碼 串行和并行采樣和量化 復(fù)用技術(shù)數(shù)據(jù)的傳輸 交換技術(shù)2021/8/6201.通信系統(tǒng)基本組成及概念 l 在Internet中，任何兩臺計算機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換都是借助于通信的手段來實現(xiàn)的n本質(zhì)上是一個數(shù)據(jù)通信問題n在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中通信的目的是為了交換信息l 數(shù)據(jù)通信依照一定的協(xié)議，利用數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)在兩個功能單元（終端）之間傳遞數(shù)據(jù)信息的一種通信方式和通信業(yè)務(wù)l 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)電路將分布的遠(yuǎn)程終端設(shè)備連接起來，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、交換、存儲和處理的系統(tǒng)。n由計算機(jī)、遠(yuǎn)程終端和數(shù)據(jù)電路以及有關(guān)通

8、信設(shè)備組成2021/8/621數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的組成傳輸系統(tǒng)輸入信息輸入數(shù)據(jù)發(fā)送的信號接收的信號輸出數(shù)據(jù)源點(diǎn)終點(diǎn)發(fā)送器接收器調(diào)制解調(diào)器PC 機(jī)公用電話網(wǎng)調(diào)制解調(diào)器數(shù)字比特流數(shù)字比特流模擬信號模擬信號 正文正文數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)源系統(tǒng)目的系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)輸出信息PC 機(jī)2021/8/622數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的組成lDTE (Data Terminal Equipment) 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。lDCE (Data Circuit-terminating Equipment)是數(shù)據(jù)電路端接設(shè)備，它在 DTE 和傳輸線路之間提供信號變換和編碼的功能，并且負(fù)責(zé)建立、保持和釋

9、放數(shù)據(jù)鏈路的連接。2021/8/623基本概念l計算機(jī)及其外圍設(shè)備產(chǎn)生和交換的信息都是由二進(jìn)制代碼表示的字母、數(shù)字或控制符號nASCII美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼(American Standard Code for Information Interchange)已為ISO和CCITT所采納，成為國際通用的信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼，使用7位二進(jìn)制數(shù)來表示一個英文字母、數(shù)字、標(biāo)點(diǎn)或控制符號n圖形、音頻與視頻數(shù)據(jù)則可分別采用多種編碼格式2021/8/624數(shù)據(jù)與信息l被傳輸?shù)亩M(jìn)制代碼稱為數(shù)據(jù)n是傳輸信息的載體l信息數(shù)據(jù)的集合、概括、含義與抽象l數(shù)據(jù)（data）與信息（information）的關(guān)系n數(shù)據(jù)是運(yùn)送

10、信息的有意義的實體n信息是數(shù)據(jù)的內(nèi)容和解釋2021/8/625數(shù)據(jù)分類l數(shù)據(jù)分為模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)兩大類 n模擬數(shù)據(jù)(Analog Data)u連續(xù)數(shù)據(jù)，是指隨時間連續(xù)變化的信號，其狀態(tài)是連續(xù)變化和不可數(shù)的。由傳感器采集得到的連續(xù)變化的值。例如溫度、壓力，以及目前在電話、無線電和電視廣播中的聲音和圖像。n數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(Digital Data)u離散數(shù)據(jù)，指其值用離散狀態(tài)表示的信號，其狀態(tài)是離散的和可數(shù)的，是模擬數(shù)據(jù)經(jīng)量化后得到的離散的值。例如在計算機(jī)中用二進(jìn)制代碼表示的字符、圖形、音頻與視頻數(shù)據(jù) 2021/8/626介質(zhì)上傳輸什么？l數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成傳輸介質(zhì)上所承載的信號進(jìn)行傳遞2021/8/627數(shù)

11、據(jù)與信號l不同的數(shù)據(jù)須轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的信號才能進(jìn)行傳輸l信號（Signal）n利用電子能量進(jìn)行通信的方法是數(shù)據(jù)的電氣或電磁形式的編碼，是數(shù)據(jù)的具體物理表現(xiàn)，能使數(shù)據(jù)以適當(dāng)?shù)男问皆诮橘|(zhì)上傳輸，具有特定的物理描述。u電壓、磁場強(qiáng)度 等u分為兩類形式p光或電壓脈沖狀態(tài)的變化p波形的連續(xù)變動狀態(tài)2021/8/628數(shù)據(jù)與信號l 發(fā)送端 接收端將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成信號將信號還原成數(shù)據(jù)銅質(zhì)纜線承載電信號光纖纜線承載光信號無線接入傳播電磁波信號將信號送入傳輸介質(zhì)從傳輸介質(zhì)讀入信號2021/8/629信號的兩個基本形式l數(shù)字信號由可數(shù)的信息元素所組成n有一個最小的分階單位n元素之間不存在任何中間狀態(tài)n不連續(xù)性分布l模擬信

12、號由不可數(shù)的信息元素所組成n不分階n元素之間可以存在無限多種中間狀態(tài)n連續(xù)性分布2021/8/630模擬傳輸和數(shù)字傳輸l模擬傳輸：是指模擬數(shù)據(jù)的傳輸，不關(guān)心傳輸信號的內(nèi)容，而只關(guān)心減少信號的衰減和噪聲，長距離傳輸時采用信號放大器l數(shù)字傳輸：是指數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的傳輸，關(guān)心信號的內(nèi)容。長距離傳輸時采用轉(zhuǎn)發(fā)器還原-再生，可消除噪聲的積累l不論是模擬傳輸還是數(shù)字傳輸都需要一條傳輸通道2021/8/631Chap2 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ) l1.通信系統(tǒng)基本組成及概念 l2.信道和信道參數(shù) l3.計算機(jī)數(shù)據(jù)傳輸與控制方式 l4.數(shù)據(jù)編碼技術(shù)l5.多路復(fù)用技術(shù) l6.檢錯糾錯技術(shù) l7.數(shù)據(jù)交換技術(shù)2021/8/6322

13、.信道和信道參數(shù)l信道n傳輸信息的必需的通路l通信信道(Communication Channel)是數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐?，在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中信道分為物理信道和邏輯信道n物理信道指用于傳輸數(shù)據(jù)信號的物理通路，它由傳輸介質(zhì)與有關(guān)通信設(shè)備組成2021/8/633信道分類n物理信道還可根據(jù)傳輸介質(zhì)的不同而分為有線信道和無線信道，也可按傳輸數(shù)據(jù)類型的不同分為數(shù)字信道和模擬信道u模擬信道-傳輸?shù)氖悄M信號u數(shù)字信道-直接傳輸二進(jìn)制數(shù)字脈沖信號n邏輯信道指在物理信道的基礎(chǔ)上，發(fā)送與接收數(shù)據(jù)信號的雙方通過中間結(jié)點(diǎn)所實現(xiàn)的邏輯“聯(lián)系”，由此為傳輸數(shù)據(jù)信號形成的邏輯通路u邏輯信道可以是有連接的，也可以是無連接的2021/

14、8/634信道l一般意義上的信道是一個邏輯上的概念n一條物理鏈路可以包含若干條信道l信道是通過對傳輸媒介所擁有的電磁頻帶進(jìn)行劃分而得到的l實質(zhì)上是指定的一段頻帶，允許信號通過，同時又給信號以限制和損害l一個信道就是傳輸媒介整個帶寬的一部分2021/8/635電信領(lǐng)域使用的電磁波的頻譜2021/8/636信號的Fourier分析l傅立葉級數(shù)：任何正常周期為T的函數(shù)g(t)都可由（無限個）正弦和余弦函數(shù)合成：n其中：f=1/T是基頻，an和bn稱為正弦和余弦函數(shù)的n次諧波的振幅2021/8/637任何信號的傳輸都可理解為以Fourier級數(shù)的形式傳遞l若每個傅立葉級數(shù)的信號分量被等量衰減，則合成后

15、的振幅有所衰減，基本形狀不變l對任何已知的g(t)，可求得：2021/8/638l例：字母b的ASCII碼01100010，可求得：2021/8/639信道允許通過的諧波數(shù)越高傳輸質(zhì)量越好2021/8/640信道的主要技術(shù)指標(biāo)l信道容量(Channel Capacity)指信道傳輸信息的最大能力n對于數(shù)字信道一般用單位時間可以傳輸?shù)淖畲蠖M(jìn)制位(比特bit)數(shù)來表示n對于模擬信道則由信道的帶寬表示l計算信道容量的2個著名定理：n理想低通特性無噪聲信道Nyquist定理n高斯隨機(jī)噪聲干擾的信道Shannon定理2021/8/641主要技術(shù)指標(biāo)l 尼奎斯特定理（H. Nyquist 1924）信道

16、容量（最大碼元速率）是其帶寬的兩倍nC=2W Baud=2WlbN bpsnN為給定時刻數(shù)字信號可能取的電平狀態(tài)個數(shù)* 注意：信道容量表示信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率* 例：若一理想低通信道帶寬為6kHz，并通過4個電平的數(shù)字信號，則在無噪聲的情況下，信道容量為多少？* 描述的是有限帶寬、無噪聲信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率與信道帶寬的關(guān)系。2021/8/642主要技術(shù)指標(biāo)l 香農(nóng)定理：（Claude Shannon 1948）隨機(jī)噪聲干擾信道上傳輸數(shù)字信號，信道容量為：nC=Wlb(1+S/N)nS/N為信噪比用分貝數(shù)（dB）即10lg(S/N)l 例：對于一個3.1kHz帶寬的標(biāo)準(zhǔn)電話信道，如果信噪比為

17、30dB，那么為了保證信號傳輸無差錯，信息的傳輸速率一定不能超過多少？l 理解：信道容量不變，帶寬和信噪比可以互換信號被噪聲淹沒情況下，增加信號的帶寬，仍能保持可靠通信。2021/8/643結(jié)論n信道帶寬越寬，數(shù)據(jù)傳輸速率就越大，反之亦然n信道容量一般用單位時間內(nèi)最大可傳送的比特數(shù)表示n信道容量的大小還受信道質(zhì)量（信號功率和干擾功率之比）和可使用時間的影響，當(dāng)信道質(zhì)量較差時，實際傳輸速率將降低。n奈奎斯特定理和香農(nóng)定理給出的是信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率的極限值，實際上真正達(dá)到十分困難2021/8/644比特率與波特率l 比特率bit raten是一種數(shù)字信號的傳輸速率，它表示單位時間內(nèi)所傳送的二進(jìn)

18、制代碼的有效位數(shù)n其單位為每秒比特數(shù)bit/s(bps)、每秒千比特數(shù)(Kbps)或每秒兆比特數(shù)(Mbps)來表示(此處K和M分別為1000和1000000，而不是涉及計算機(jī)存儲器容量時的1024和1048576) l 波特率baudn是指數(shù)據(jù)信號對載波的調(diào)制速率（波形速率），是針對模擬信號傳輸過程中，用每秒鐘載波調(diào)制狀態(tài)改變的次數(shù)來表示，（或每秒傳送的波形個數(shù)）。其單位為波特(Baud)2021/8/645比特率和波特率的關(guān)系l如果一個信號有n個不同的波形或電平（即有n個狀態(tài)）則每個波形或電平需要用lbn個二進(jìn)制位來表示nS=Blog2n n為脈沖信號所表示的有效狀態(tài)數(shù)n1個碼元只攜帶1bi

19、t的信息量，則b/s=Bd2021/8/646Bit rate 與 baud 的區(qū)別 數(shù)字信號 模擬信號模擬信道Baudbps波特率B（Baud）1200120012001200多相調(diào)制的相數(shù)二相調(diào)制（n=2）四相調(diào)制（n=4）八相調(diào)制（n=8）十六相調(diào)制（n=16）比特率S（bps）12002400360048002021/8/647帶寬l指介質(zhì)能傳輸?shù)淖罡哳l率和最低頻率之間的差值，單位為Hz、kHz、MHz或GHzn電話信道的帶寬：300-3400Hzl用來表示在模擬信道中信道傳輸信息的能力l帶寬和數(shù)據(jù)傳輸速率都是用來度量網(wǎng)絡(luò)傳輸能力的術(shù)語，從技術(shù)角度，屬不同的概念，注意區(qū)別2021/8/

20、6483.計算機(jī)數(shù)據(jù)傳輸與控制方式 l數(shù)據(jù)傳輸類型n基帶信號與基帶傳輸n頻帶信號和頻帶傳輸n寬帶信號和寬帶傳輸l并行和串行通信l信道工作方式l同步和異步控制l數(shù)字和模擬傳輸2021/8/649基帶傳輸l 基帶信號與基帶傳輸 ：由計算機(jī)或終端產(chǎn)生的數(shù)字信號，頻譜都是從零開始的，這種未經(jīng)調(diào)制的信號所占用的頻率范圍（直接用兩種不同的電壓來表示數(shù)字信號1和0，其對應(yīng)矩形電脈沖信號的固有頻率）叫基本頻帶n這個頻帶從直流起可高到數(shù)百千赫，甚至若干兆赫，簡稱基帶（base band）n這種相應(yīng)的數(shù)字信號就稱基帶信號(Baseband Signal)。u在有線信道中，直接用電傳打字機(jī)進(jìn)行通信時傳輸?shù)男盘柧褪腔?/p>

21、帶信號n傳送數(shù)據(jù)時，以原封不動的形式，把基帶信號直接送入線路，稱為基帶傳輸(Baseband Transmission) u一般用于傳輸距離較近的數(shù)字通信系統(tǒng)，如基帶局域網(wǎng)系統(tǒng)（一般都采用基帶同軸電纜作傳輸介質(zhì)）u又稱為窄帶傳輸2021/8/650頻帶傳輸l 頻帶傳輸：n 在計算機(jī)的遠(yuǎn)程通信中，是不能直接傳輸原始的電脈沖信號的（基帶信號）n 需要利用頻帶傳輸，即用基帶脈沖對載波波形的某些參量進(jìn)行控制，使這些參量隨基帶脈沖變化，即調(diào)制n 經(jīng)過調(diào)制的信號稱為已調(diào)信號。已調(diào)信號通過線路傳輸?shù)浇邮斩?，然后?jīng)過解調(diào)恢復(fù)為原始基帶脈沖n 把數(shù)字信號調(diào)制后送到模擬信道上進(jìn)行傳輸時的模擬信號頻帶信號n 這種利

22、用模擬信道實現(xiàn)數(shù)字信號傳輸?shù)姆椒l帶傳輸n 頻帶傳輸不僅克服了目前許多長途電話線路不能直接傳輸基帶信號的缺點(diǎn)，而且能實現(xiàn)多路復(fù)用的目的，從而提高了通信線路的利用率2021/8/651寬帶信號和寬帶傳輸l 寬帶傳輸n所謂寬帶，就是指比音頻（4KHZ）帶寬還要寬的頻帶n寬帶信號用多組基帶信號1和0分別調(diào)制不同頻率的載波，并由這些分別占用不同頻段的調(diào)制載波組成 n將物理鏈路的帶寬劃分為若干子頻帶，分別傳輸信息使用這種寬頻帶進(jìn)行傳輸?shù)南到y(tǒng)就稱為寬帶傳輸系統(tǒng)n寬帶傳輸是指在一根線路上多路復(fù)用多個獨(dú)立信號的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)n對于局域網(wǎng)而言，寬帶這個術(shù)語專門用于使用傳輸模擬信號的同軸電纜n寬帶傳輸系統(tǒng)是模擬信號

23、傳輸系統(tǒng)，它允許在同一信道上進(jìn)行數(shù)字信息和模擬信息服務(wù)uADSL4kHz分界2021/8/652寬帶信道Discrete Multi-ToneHybrid Fiber Coax2021/8/653基帶和寬帶l 基帶和寬帶的區(qū)別n基帶(baseband)基帶系統(tǒng)用傳輸媒介的整個容量作為一個信號信道n寬帶(broadband)寬帶系統(tǒng)使用傳輸媒介的容量提供多重信道n基帶數(shù)據(jù)傳輸速率為010 Mbs，更典型的是1Mbs2.5Mbs，通常用于傳輸數(shù)字信息。n寬帶是傳輸模擬信號，數(shù)據(jù)傳輸速率范圍為0400Mbs，通常使用的傳輸速率是5Mbs10 Mbsl 寬帶和頻帶區(qū)別n寬帶傳輸一定是采用頻帶傳輸技術(shù)的

24、，但頻帶傳輸不一定就是寬帶傳輸2021/8/654并行傳輸和串行傳輸l數(shù)據(jù)傳輸方式 根據(jù)一次傳輸數(shù)位的多少可將基帶傳輸分為并行(Parallel)方式和串行(Serial)方式n前者是通過一組傳輸線多位同時傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)n后者是通過一對傳輸線逐位傳輸數(shù)字代碼n通常，計算機(jī)內(nèi)部以及計算機(jī)與并行打印機(jī)之間采用并行方式，而傳輸距離較遠(yuǎn)的數(shù)字通信系統(tǒng)多采用串行方式。2021/8/655并行傳輸方式發(fā)送端接收端信道1信道2信道3信道4信道5信道6信道7信道82021/8/656并行傳輸方式l并行傳輸： n字符編碼的各位（比特）同時傳輸 n特點(diǎn)： （1）傳輸速度快:一位（比特）時間內(nèi)可傳輸一個字符（2）通信

25、成本高:每位傳輸要求一個單獨(dú)的信道支持；因此如果一個字符包含8個二進(jìn)制位，則并行傳輸要求8個獨(dú)立的信道的支持（3）不支持長距離傳輸:由于信道之間的電容感應(yīng)，遠(yuǎn)距離傳輸時，可靠性較低2021/8/657串行傳輸方式發(fā)送端并串轉(zhuǎn)換12345678串并轉(zhuǎn)換接收端123456781 2 3 4 5 6 7 82021/8/658串行傳輸方式l串行傳輸： n將組成字符的各位串行地發(fā)往線路n特點(diǎn)：（1）傳輸速度較低，一次一位；（2）通信成本也較低，只需一個信道。（3）支持長距離傳輸，目前計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中所用的傳輸方式均為串行傳輸。2021/8/659數(shù)據(jù)傳輸方式l串并應(yīng)用特點(diǎn)n并行傳輸方式要求并行的各條線路同

26、步，因此需要傳輸定時和控制信號，而并行的各路信號在經(jīng)過轉(zhuǎn)發(fā)與放大處理時，將引起不同的延遲與畸變，故較難實現(xiàn)并行同步。u若采用更復(fù)雜的技術(shù)、設(shè)備與線路，其成本會顯著上升。故在遠(yuǎn)距離數(shù)字通信中一般不使用并行方式。 n串行通信雙方常以數(shù)據(jù)幀為單位傳輸信息，但由于串行方式只能逐位傳輸數(shù)據(jù)，因此，在發(fā)送方需要進(jìn)行信號的并/串轉(zhuǎn)換，而接收方則需要進(jìn)行信號的串/并轉(zhuǎn)換。2021/8/660信道工作方式l 串行數(shù)據(jù)線的三種配置單工通信、半雙工、全雙工通信l 單工、半雙工和全雙工方式 根據(jù)通信雙方的分工和信號傳輸方向可將通信分為三種方式：單工、半雙工與全雙工。 在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中主要采用雙工方式，其中：局域網(wǎng)采用半

27、雙工方式，城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)采用全雙工方式。 2021/8/661信道工作方式單工(Simplex)方式：通信雙方設(shè)備中發(fā)送器與接收器分工明確，只能在由發(fā)送器向接收器的單一固定方向上傳送數(shù)據(jù)。采用單工通信的典型發(fā)送設(shè)備如早期計算機(jī)的讀卡器，典型的接收設(shè)備如打印機(jī)。2021/8/662信道工作方式半雙工(Half Duplex)方式：通信雙方設(shè)備既是發(fā)送器，也是接收器，兩臺設(shè)備可以相互傳送數(shù)據(jù)，但某一時刻則只能向一個方向傳送數(shù)據(jù)。 例如，步話機(jī)是半雙工設(shè)備，因為在一個時刻只能有一方說話。 2021/8/663信道工作方式全雙工(Full Duplex)方式：通信雙方設(shè)備既是發(fā)送器，也是接收器，兩臺設(shè)

28、備可以同時在兩個方向上傳送數(shù)據(jù)。例如，電話是全雙工設(shè)備，因為雙方可同時說話。 2021/8/664傳輸控制方式l為了進(jìn)行通信（保證位同步），需要制定通信的傳輸規(guī)則同步傳輸和異步傳輸l通信傳輸規(guī)則n 數(shù)據(jù)的位是通過特定信號特性的狀態(tài)變化而編碼到模擬或數(shù)字信號上的，接收端通過對其特性的測量來對信號進(jìn)行解釋。n 接收端應(yīng)知道所接收信息的起始時間和持續(xù)時間（同步），統(tǒng)一收端和發(fā)端動作的措施同步技術(shù)2021/8/665同步技術(shù) l在數(shù)字通信中，同步(Synchronous)是十分重要的。n當(dāng)發(fā)送器通過傳輸介質(zhì)向接收器傳輸數(shù)據(jù)信息時，如每次發(fā)出一個字符(或一個數(shù)據(jù)幀)的數(shù)據(jù)信號，接收器必須識別出該字符(或

29、該幀)數(shù)據(jù)信號的開始位和結(jié)束位，以便在適當(dāng)?shù)臅r刻正確地讀取該字符(或該幀)數(shù)據(jù)信號的每一位信息，這就是接收器與發(fā)送器之間的基本同步問題。n通信雙方的收發(fā)數(shù)據(jù)序列必須在時間上一致，以使收方能準(zhǔn)確地區(qū)分和接收發(fā)送放發(fā)來的數(shù)據(jù)。2021/8/666同步技術(shù)n當(dāng)以數(shù)據(jù)幀傳輸數(shù)據(jù)信號時，為了保證傳輸信號的完整性和準(zhǔn)確性，除了要求接收器應(yīng)能識別每個字符(或數(shù)據(jù)幀)對應(yīng)信號的起止，以保證在正確的時刻開始和結(jié)束讀取信號，也即保持傳輸信號的完整性外；還要求使其時鐘與發(fā)送器保持相同的頻率，以保證單位時間讀取的信號單元數(shù)相同，也即保證傳輸信號的準(zhǔn)確性。 2021/8/667同步技術(shù)l因此當(dāng)以數(shù)據(jù)幀傳輸數(shù)據(jù)信號時，要求發(fā)送器應(yīng)對所發(fā)送的信號采取以下兩個措施： 在每幀數(shù)據(jù)對應(yīng)信號的前面和后面分別添加有別于數(shù)據(jù)信號的開始信號和停止信號； 在每幀數(shù)據(jù)信號的前面添加時鐘同步信號，以控制接收器的時鐘同步。 2021/8/668異步控制方式l 異步asynchronous傳輸： n異步傳輸又稱起止式傳輸，其特點(diǎn)是以字符為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，字符內(nèi)部的每一位采用固定的時間模式，字符之間間隔任意。用獨(dú)特的起始信號（或起始位）和終止信號（或結(jié)束位）來限定每個字符，傳輸效率較同步傳輸?shù)?。n異步通信必須指定的四個參數(shù)：波特率 字符長度奇偶校驗 起止位長度 起始位b1 b2