計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第三章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)課件

1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第三章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第三章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信的基本概念數(shù)據(jù)傳輸信息交換技術(shù)差錯檢測與控制數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信的基本概念數(shù)據(jù)：網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)亩M(jìn)制代碼稱為數(shù)據(jù)，是傳 遞信息的載體。信號：是對數(shù)據(jù)的表示形式，包括數(shù)字信號和模 擬信號。信道：信道是信號的通道，包括通信設(shè)備和傳輸 媒體。碼元和碼字：將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳送的每一位二進(jìn)制 數(shù)字稱為碼元，由7個碼元構(gòu)成的 序列，通常稱為碼字。常用術(shù)語數(shù)據(jù)：網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)亩M(jìn)制代碼稱為數(shù)據(jù)，是傳常用術(shù)語通信方式單工操作模式2. 半雙工操作模式3. 全雙工操作模式ABABAB通信方式單工操作模式ABABAB數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的常用指標(biāo)數(shù)據(jù)傳輸速

2、率S和波形調(diào)整速率B 比特率：單位時間內(nèi)傳輸?shù)亩M(jìn)制代碼的有效 位（b/s、 kb/s 、Mb/s）。 波特率：數(shù)字信號經(jīng)過調(diào)制后的速率，即經(jīng)過 調(diào)制后的模擬信號每秒變化的次數(shù)。 S = B lb N lb 以2為底的對數(shù) N - 脈沖信號所表示的有效二進(jìn)制狀態(tài)數(shù)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的常用指標(biāo)數(shù)據(jù)傳輸速率S和波形調(diào)整速率B數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的常用指標(biāo)2.帶寬：指信道的頻帶寬度，即允許的最高頻率 和最低頻率之差，單位為Hz。3.信道容量：指物理信道能夠傳輸數(shù)據(jù)的最大能 力。當(dāng)某信道上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)速率大于 信道容量時，該信道就不能用來傳輸 數(shù)據(jù)了。4.誤碼率：指二進(jìn)制碼元在數(shù)據(jù)傳輸中被傳錯的概 率。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的

3、常用指標(biāo)2.帶寬：指信道的頻帶寬度，即允許的最2. 數(shù)據(jù)傳輸 在數(shù)據(jù)通信的過程中，首先要解決數(shù)據(jù) 傳輸方式的問題。數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)里是用二進(jìn)制 表示的，但在數(shù)據(jù)傳輸中數(shù)據(jù)是以數(shù)字信號還 是模擬信號、在什么樣的介質(zhì)上傳輸，怎樣傳 過去都是我們要解決的問題。2. 數(shù)據(jù)傳輸 在數(shù)據(jù)通信的過程中，首先要解決數(shù)2. 數(shù)據(jù)傳輸傳輸信號的時序串行傳輸并行傳輸傳輸表達(dá)形式模擬信號傳輸數(shù)字信號傳輸寬帶傳輸基帶傳輸所用介質(zhì)有線傳輸無線傳輸2. 數(shù)據(jù)傳輸傳輸信號的時序串行傳輸并行傳輸傳輸表達(dá)形式模擬2. 數(shù)據(jù)傳輸傳輸模擬信號傳輸數(shù)字信號寬帶傳輸基帶傳輸占用整個頻帶可采用頻分復(fù)用雙向傳輸幾十公里范圍幾公里范圍單向傳輸2.

4、 數(shù)據(jù)傳輸傳輸模擬信號傳輸數(shù)字信號寬帶傳輸基帶傳輸占用整2. 數(shù)據(jù)傳輸基帶傳輸?shù)木幋a方法2. 數(shù)據(jù)傳輸基帶傳輸?shù)木幋a方法2. 數(shù)據(jù)傳輸寬帶傳輸?shù)恼{(diào)制與編碼方法幅度調(diào)制頻率調(diào)制相位調(diào)制2. 數(shù)據(jù)傳輸寬帶傳輸?shù)恼{(diào)制與編碼方法幅度調(diào)制頻率調(diào)制相位調(diào)2. 數(shù)據(jù)傳輸異步傳輸：在被傳送字符前后加起止位，實(shí)現(xiàn)定 時的傳輸方式。停止奇偶位數(shù)據(jù)位起始位特點(diǎn)：設(shè)備簡單且費(fèi)用低，輔助開銷大且 浪費(fèi)時間。適合于低速通信場合2. 數(shù)據(jù)傳輸異步傳輸：在被傳送字符前后加起止位，實(shí)現(xiàn)定停止2. 數(shù)據(jù)傳輸同步傳輸：大的數(shù)據(jù)塊一起發(fā)送，在他的前后使 用一些特殊字符進(jìn)行標(biāo)識，這些字符 在發(fā)送端和接收端建立起一個同步的 傳輸過程。起

5、始字符塊字符塊同步信號起始特點(diǎn)：傳輸速度高，需要較高的時鐘裝置。2. 數(shù)據(jù)傳輸同步傳輸：大的數(shù)據(jù)塊一起發(fā)送，在他的前后使起始2. 數(shù)據(jù)傳輸多路復(fù)用技術(shù)分類頻分多路復(fù)用（FDM）時分多路復(fù)用（TDM）波分多路復(fù)用（WDM）2. 數(shù)據(jù)傳輸多路復(fù)用技術(shù)分類頻分多路復(fù)用（FDM）時分多路3. 信息交換技術(shù)定義：在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，計(jì)算機(jī)通常使用公 用通信網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。在通信網(wǎng)中，當(dāng) 從一臺主機(jī)向另一臺主機(jī)傳送數(shù)據(jù)時，可 能會經(jīng)歷由多結(jié)點(diǎn)組成的路徑。通常將數(shù) 據(jù)在通信子網(wǎng)節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)傳輸過程統(tǒng)稱 為數(shù)據(jù)交換。其對應(yīng)的技術(shù)稱為數(shù)據(jù)交換 技術(shù)。3. 信息交換技術(shù)定義：在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，計(jì)算機(jī)通常使用公3. 信息

6、交換技術(shù)信息交換技術(shù)分類線路交換技術(shù)報文交換技術(shù)存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換分組交換技術(shù)3. 信息交換技術(shù)信息交換技術(shù)分類線路交換技術(shù)報文交換技術(shù)存3. 信息交換技術(shù)線路交換技術(shù)要求： 建立一條專用通道，即實(shí)際的物理連接，鏈接后直至拆除前線路一直被占用。ABCEFDGH實(shí)時信息3. 信息交換技術(shù)線路交換技術(shù)要求：ABCEFDGH實(shí)時信息3. 信息交換技術(shù)線路交換技術(shù)特點(diǎn)：1.傳輸延遲小，唯一的延遲是申請信號的傳播時間。2.線路一旦接通，不會發(fā)生沖突。3.對于合用信道用戶來講，可靠性和實(shí)時回應(yīng)性好。4.網(wǎng)絡(luò)忙時建立線路需要時間長，10-20s。5.數(shù)據(jù)傳輸真正使用線路時間短，系統(tǒng)消耗高。6.線路交換不具備差錯控

7、制能力，無法糾錯。7.不具備數(shù)據(jù)儲存能力。3. 信息交換技術(shù)線路交換技術(shù)特點(diǎn)：3. 信息交換技術(shù)線路交換技術(shù)適用場合： 適用于高負(fù)荷的持續(xù)通信和實(shí)時性要求強(qiáng)的場 合，尤其適用于會話式通信、語言、圖像等交互 式通信，不適合傳輸突發(fā)性、間斷性數(shù)據(jù)與信號 的計(jì)算機(jī)間通信。3. 信息交換技術(shù)線路交換技術(shù)適用場合：3. 信息交換技術(shù)信息交換技術(shù)分類線路交換技術(shù)報文交換技術(shù)存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換分組交換技術(shù)3. 信息交換技術(shù)信息交換技術(shù)分類線路交換技術(shù)報文交換技術(shù)存3. 信息交換技術(shù) 報文交換是一種在某站接收到報文后，首先將 其存儲起來，待有空閑出現(xiàn)時，再將其轉(zhuǎn)發(fā)出去的 一種技術(shù)，因此稱為存儲轉(zhuǎn)發(fā)式交換。該種交換用

8、 于非實(shí)時性的通信。ABCEFDGH數(shù)據(jù)塊+源目的地址+控制信息3. 信息交換技術(shù) 報文交換是一種在某站接收到報3. 信息交換技術(shù)報文交換特點(diǎn)：1.你發(fā)送的數(shù)據(jù)與目的地址、源地址、控制信息按照 一定的格式組成一個單元進(jìn)入通信子網(wǎng)。2.作為通信子網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的通信控制處理機(jī)，負(fù)責(zé)報文的 接受、存儲、差錯校驗(yàn)、路由選擇和轉(zhuǎn)發(fā)。3.對于任一節(jié)點(diǎn)均是將報文先儲存后轉(zhuǎn)發(fā)，因此存在 著排隊(duì)問題，這就使報文的優(yōu)先權(quán)容易實(shí)現(xiàn)。3. 信息交換技術(shù)報文交換特點(diǎn)：3. 信息交換技術(shù) 分組交換又叫包交換，將大報文分成若干個報文分組包，并以報文分組為單位在網(wǎng)絡(luò)中傳輸，沒一報文分組均含有源地址、目的地址等信息。同一報文的不同分

9、組可以沿著不同的路徑傳播，到達(dá)終點(diǎn)后，在將他們組裝成完整的報文。ABCEFDGH1231231233. 信息交換技術(shù) 分組交換又叫包交換，將大報文3. 信息交換技術(shù)分組交換特點(diǎn)：1.固定的，短的分組對交換節(jié)點(diǎn)存儲緩沖區(qū)要求低。2.各組獨(dú)自傳播，傳播時延時小，提高了吞吐量。3.分組交換也意味著按分組糾錯，只對有錯的分組 重發(fā)，通信效率得到提高。4.報文分組后，每個分組分別需要報頭等控制信息， 到達(dá)目的地需要重新組裝，因此無形中增加了系 統(tǒng)開銷。3. 信息交換技術(shù)分組交換特點(diǎn)：3. 信息交換技術(shù)分組交換數(shù)據(jù)報文虛電路 類似于報文交換，屬于無連接服務(wù)，每個分組在網(wǎng)絡(luò)中傳播途徑完全由網(wǎng)絡(luò)當(dāng)時的情況決定

10、。各組具有完整的地址信息，到達(dá)目的地的順序可能不一樣，需重新排序，因此在發(fā)送段和接收端都具有分組拆裝設(shè)備。適于單方向通信。 類似于電路交換，屬面向連接服務(wù)，需要在發(fā)送端與接收端之間建立邏輯連接，具有請求連接、傳送數(shù)據(jù)、拆除連接的過程。通信雙方要進(jìn)行流量控制和差錯控制，適合交互式通信。3. 信息交換技術(shù)分?jǐn)?shù)虛 類似于報文交換，屬于無連接服務(wù)，每3. 信息交換技術(shù)信息交換技術(shù)分類線路交換技術(shù)報文交換技術(shù)存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換分組交換技術(shù)數(shù)據(jù)報方式虛電路方式3. 信息交換技術(shù)信息交換技術(shù)分類線路交換技術(shù)報文交換技術(shù)存3. 信息交換技術(shù) 異步傳輸ATM（Asynchronous Transfer Mode ）

11、ATM從本質(zhì)來說屬于高速分組交換技術(shù)，采用 面向連接的傳輸方式，將數(shù)據(jù)分割成固定長度的 信號單元簡稱信元，通過虛連接進(jìn)行交換。ATM 信元頭只包括5個字節(jié)，其功能要比普通的分組 交換精簡得多。這使得信元頭的處理速度加快， 有利于減小延時。ATM采用統(tǒng)計(jì)時分復(fù)用方式來 進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，提高資源的利用率。3. 信息交換技術(shù) 異步傳輸ATM（Asynchronous4. 差錯檢測與控制 差錯的產(chǎn)生 人們總是希望數(shù)據(jù)能夠正確無誤地進(jìn)行傳送， 但是，由于來自通道內(nèi)外的干擾和噪聲，數(shù)據(jù)在 傳輸與接收過程中，難免會出現(xiàn)錯誤。我們把通 過通信信道接收到的數(shù)據(jù)與原來發(fā)送的數(shù)據(jù)不一 致的現(xiàn)象稱為傳輸差錯。 原因：1 熱噪聲差錯。 2 沖擊噪聲差錯。4. 差錯檢測與控制 差錯的產(chǎn)生4. 差錯檢測與控制 差錯檢測 差錯檢測就是通過在發(fā)送數(shù)據(jù)中增加一些用于 檢查差錯的附加位，在接收方通過同樣的方法檢 查接收信號，通過譯碼發(fā)現(xiàn)差錯。這些用于檢測 差錯的附加位稱為檢錯碼或校驗(yàn)碼。 方法：1 奇偶校驗(yàn) 2 行列監(jiān)督（LRC） 3 循環(huán)冗余校驗(yàn)（