數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)教學(xué)

第二章

數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)信息信息（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)動狀態(tài)。例如事物的運(yùn)動狀態(tài)、結(jié)構(gòu)、溫度、性能等都是信息的不同表現(xiàn)形式。信息可以以文字、聲音、圖形、圖像等各種不同形式存在?！?.1

數(shù)據(jù)通信的基本概念數(shù)據(jù)信息可以用數(shù)字的形式來表示，數(shù)字化的信息稱為數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)可以分為模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)兩種。⑴模擬數(shù)據(jù)：在時間和幅值取值上都是連續(xù)變化的,例如聲音、語音、視頻和動畫片等。模擬數(shù)據(jù)通常用傳感器收集。

⑵數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)：在時間上是離散的,在幅值上是經(jīng)過量話的,它一般是由0、1構(gòu)成的二進(jìn)制代碼組成的數(shù)字序列。3、信號信號是數(shù)據(jù)的具體物理表現(xiàn)形式，它具有確定的物理描述,如電信號、光信號或磁場強(qiáng)度等。信號分為數(shù)字信號和模擬信號兩種。圖2-2模擬信號與數(shù)字信號波形ty（a）連續(xù)的模擬信號ty（b）離散的數(shù)字信號

⑴模擬信號：是一種連續(xù)變化的電脈沖序列，例如電話語音信號、電視信號等，它是隨時間變化的函數(shù)曲線，如圖2-2（a）所示。

⑵數(shù)字信號：是離散的不連續(xù)的電信號,通常用“高”和“低”電平脈沖序列組成的編碼來表示數(shù)據(jù),如圖2-2(b)所示。信道

信道是傳送信號的一條通道，可以分為物理信道和邏輯信道。

物理信道是指用來傳送信號或數(shù)據(jù)的物理通路，由傳輸介質(zhì)及其附屬設(shè)備組成。

邏輯信道而是在物理信道基礎(chǔ)上，由節(jié)點(diǎn)設(shè)備內(nèi)部的連接來實(shí)現(xiàn)。舉例：物理信道：高速公路邏輯信道：各種運(yùn)輸車隊(duì)，可以按時分在高速公路上跑，就是A車隊(duì)跑一趟，然后換B車隊(duì)跑一趟，也可以按頻分跑，就是高速公路有4車道，那就可以跑4個車隊(duì)。

物理信道是真實(shí)存在的，傳送實(shí)際信息的，不管上層跑什么車隊(duì)。

邏輯信道是人為定義的，但最終都要在物理信道上傳送使用權(quán)限：專業(yè)信道和共用信道傳輸介質(zhì)：有線信道和無線信道傳輸信號種類：模擬信道和數(shù)字信道信道容量信道的最大傳輸速率是與信道帶寬有直接聯(lián)系的。信道容量用來表征一個信道傳輸信息的最大能力，通常用信息來表示。香農(nóng)公式--帶噪信道容量公式：C=B×

log2(1+S/N)

(bps)B為信道帶寬（Hz）S為信號功率N為噪聲功率，S/N為信噪比，通常把信噪比表示成碼元碼字所謂“碼元”，或稱為“碼位”，是對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳送的二進(jìn)制數(shù)字中的每一位的通稱。是構(gòu)成信息編碼的最小單位。而由若干個碼元序列表示的數(shù)據(jù)單元代碼通常稱為“碼字”。例如，二進(jìn)制數(shù)字1000001是由7個碼元組成的序列，可以視為一個碼字。在7位ASCII碼中，這個碼字表示字母A。

數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

任何一個通信系統(tǒng)都可以看作是由發(fā)送設(shè)備、傳輸信道和接收設(shè)備三大部分組成。我們把產(chǎn)生和發(fā)送信息的一端稱為信源，把接收信息的一端稱為信宿，把信源傳送到信宿的通信線路稱為信道。在實(shí)際通信系統(tǒng)中，難免受到外界電磁波等噪音源的干擾影響。因此，數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如圖2-3所示。圖2-3通信系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)+噪音噪音源信源信道信宿數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)比特率是一種數(shù)字信號的傳輸速率。是指每秒傳送的二進(jìn)制代碼的有效位數(shù)（比特數(shù)(bit)）。單位為bps(BitPerSecond)，比特率越高，傳送數(shù)據(jù)速度越快。波特率（碼元速率）是一種調(diào)制速率，也稱波形速率。在數(shù)據(jù)傳輸過程中，線路上每秒載波調(diào)制狀態(tài)改變的次數(shù)就是波特率，其單位是波特（Baud）比特率是測量每秒可傳輸數(shù)據(jù)比特位(0和1)數(shù)量的單位。例如，每秒2,400位的比特率是指每一秒鐘傳輸了2,400個1和0。波特率表示每秒鐘一個信號(從0變?yōu)?或從1變?yōu)?)或符號(連接的電壓、頻率或相位)在信道中改變狀態(tài)或發(fā)生變化的次數(shù)。例如，2,400波特率是指該通道每秒鐘最多改變狀態(tài)2,400次。在這個例子中，波特率和比特率是相同的數(shù)值：2,400bps，1比特率等于1波特率。誤碼率指信息傳輸?shù)腻e誤率，也稱錯誤率。是在正常工作情況下，衡量傳輸可靠性的指標(biāo)。誤碼率=傳輸中的誤碼/所傳輸?shù)目偞a數(shù)*100%。

Pe=Ne/N。吞吐量單位時間內(nèi)整個網(wǎng)絡(luò)能夠處理的信息總量。單位是字節(jié)/秒或位/秒。在單信道總線型網(wǎng)絡(luò)中：吞吐量=信道容量*傳輸效率。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)信道的傳播延遲信號在信道中傳播，從信源端到達(dá)信宿端需要一定的時間，這個時間稱為傳播延遲（或時延）。這個時間與信源端和信宿端的距離有關(guān)，也與具體信道中的信號傳播速度有關(guān)。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)信道帶寬：

是指信道所能傳送的信號頻率寬度，它的值為信道上可傳送信號的最高頻率與最低頻率之差。帶寬越大，所能達(dá)到的傳輸速率就越大。數(shù)據(jù)傳輸率（S）是指單位時間內(nèi)信道內(nèi)傳輸?shù)男畔⒘俊?/p>

其定義是：通信線路(或系統(tǒng))單位時間(每秒)內(nèi)傳輸?shù)淖址麄€數(shù)；或者單位時間(每秒)內(nèi)傳輸?shù)拇a組(字塊)數(shù)或比特數(shù)。其單位是字符/秒；或者碼組/秒、比特/秒(可見，當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸率用“bit/s”作單位時，即等于比特率)。一般來說，數(shù)據(jù)傳輸率的高低由傳輸每1位數(shù)據(jù)所占時間決定，傳輸每1位數(shù)據(jù)所占的時間越小，則速率越高。B與S的關(guān)系：S=B×log2N(b/s)N:調(diào)制電平數(shù)B：數(shù)字信號的脈沖數(shù)率，即波特率作業(yè)：隨堂練P121,2,4,8,10數(shù)據(jù)傳輸疼方式一、步數(shù)據(jù)蔥通信系脂統(tǒng)模型1、數(shù)據(jù)狼通信系縫統(tǒng)的一校般結(jié)構(gòu)銳模型，閱它是由西數(shù)據(jù)終法端設(shè)備殊（DTE）、數(shù)據(jù)吃線路端接禿設(shè)備（DCE）和通信吸線路等組偶成。通信系叫統(tǒng)模型2、通信系為統(tǒng)模型通信系統(tǒng)莖組成三要姑素：信源導(dǎo)、信宿和而信道數(shù)據(jù)線路摘的通信方燥式根據(jù)數(shù)據(jù)與信息在傳淡輸線上的陡傳送方向膨，數(shù)據(jù)通儲信方式有聽：單工通溜信、半雙銳工通信、恩雙工通信掏。發(fā)送端接收端發(fā)送端接收端一、單邀工：在通信清線路上劈燕，數(shù)據(jù)章只可按響一個固沿定的方向傳送而陣不能進(jìn)行秤相反方向鳳傳送的通袍信方式，醫(yī)稱為單工息通信。數(shù)據(jù)信道發(fā)送端發(fā)送端接收端接收端信道半雙工通水信方式：數(shù)據(jù)可姜以雙向掏傳輸，搖但不能廚同時進(jìn)行，惠采用分俱時間段尖傳輸，若在任一痕時刻只物允許在討一個方往向上傳輸主旁信息，這南種通信方擔(dān)式稱為半膊雙工通信擴(kuò)。數(shù)據(jù)發(fā)送端接收端發(fā)送端接收端發(fā)送端接收端接收端發(fā)送端發(fā)送端發(fā)送端全雙工通寄信方式：可同時雙籮向傳輸數(shù)努據(jù)的通信擠方式稱為全雙宵工通信。數(shù)據(jù)接收端接收端數(shù)據(jù)2023艷/4/2太9計算機(jī)網(wǎng)魔絡(luò)技術(shù)26串行和并行桶通信按照通信示中字節(jié)使者用的信道潮數(shù)，數(shù)據(jù)歷通信方式蕉可分為串鳥行通信和精并行通信平：1、串行計通信串行傳遣輸是構(gòu)仁成二進(jìn)錘制代碼逮在一條沸信道上誕以位（碼肅元）為啞單位，按時間些順序逐白位傳輸罷的方式掠。按位椒發(fā)送，紡逐位接甘收，同勤時還要炕確認(rèn)字燈符，所英以要采例取同步色措施。串行通信緒的優(yōu)點(diǎn)是唐收、發(fā)雙倘方只需要甜一條傳輸徒信道，易疼于實(shí)現(xiàn)，元成本低，餐但速度比賽較低。2023略/4/2亞9計算機(jī)案網(wǎng)絡(luò)技窮術(shù)27串行和并鴨行通信串行通信熊：2023桌/4/2家9計算機(jī)網(wǎng)膊絡(luò)技術(shù)28串行和并島行通信2、并行兄通信：是構(gòu)成字解符的二進(jìn)治制代碼在泊并行信道個上同時傳眠輸?shù)姆绞届o。例如，8單位代僻碼字符長要用8條信道挑并行同嘆時傳輸旅，一次敬傳一個效字符，涉收、發(fā)膚雙方不談存在同恰步問題踢。并行通鑄信的優(yōu)揉點(diǎn)是速僻度快，睛但發(fā)端愛與收端錯之間有吧若干條傘線路，撥導(dǎo)致費(fèi)蛙用高，摧僅適合嫌于近距路離和高夜速率的捉通信。202杰3/4被/29計算機(jī)緞網(wǎng)絡(luò)技愈術(shù)29串行和并課行通信并行通務(wù)信：數(shù)據(jù)傳輸奪方式數(shù)據(jù)傳輸剖方式依其踢數(shù)據(jù)在傳臟輸線原樣瞎不變地傳控輸還是調(diào)的制變樣后壘再傳輸，匙可分為基帶傳輸功、頻帶傳俱輸和寬帶鳳傳輸?shù)确绞截偂?.3.判1基帶傳于輸、頻蝴帶傳輸?shù)芎蛯拵?dān)傳輸1．基帶白傳輸基帶（Bas矮eba挎nd）是指調(diào)制濕前原始電綠信號占用壟的頻帶，年是原始電竄信號固有差的基本頻舞帶?；鶐牌蛱柺俏唇?jīng)載詳波調(diào)制的信號。由“0”和“1”組成的數(shù)背字信號又砌稱為“數(shù)幸字基帶信化號”?；鶐鬏斣谛诺乐辛苯觽髡谳敾鶐О缎盘枙r，稱為基叫帶傳輸?；鶐鬏敹傅男盘柤蓉澘梢允悄５湐M信號，奸也可以是軍數(shù)字信號俗，具體類州型由信源奪決定。1．基帶體傳輸基帶傳輸恢是一種最畢基本的數(shù)助據(jù)傳輸方下式，一般磁用在較近和距離的數(shù)傾據(jù)通信中托。在計算獸機(jī)局域網(wǎng)婆中，主要劍就是采用雙這種傳輸宜方式。例如計算急機(jī)網(wǎng)絡(luò)中絮的信號就禿是基帶傳寫輸?shù)摹；鶐麈溳斠话慵抻幂^近距離的數(shù)據(jù)通街信中?；鶐鳁澼?、頻瓶帶傳輸薦和寬帶慢傳輸2.3脊.1基帶傳輸欺、頻帶傳餃輸和寬帶闖傳輸2．頻帶飄傳輸利用模擬信檢道實(shí)現(xiàn)患數(shù)字信礎(chǔ)號傳輸?shù)姆椒?，沙稱為“頻晝帶傳輸”蛙。將數(shù)字唯信號調(diào)控制成模具擬信號膏后在發(fā)河送和傳鞭輸，到給達(dá)接收溉端時，濕再把模覽擬信號炎解調(diào)為裂原來的金數(shù)字信聰號。調(diào)制解推調(diào)器：耐調(diào)制解傲調(diào)器是宇一種計議算機(jī)硬亭件，它評能把計唐算機(jī)的網(wǎng)數(shù)字信昏號翻譯殊成可沿蜂普通電綁話線傳步送的模偶擬信號慶，而這欺些模擬委信號又歷可被線蝴路另一壟端的另域一個調(diào)嶄制解調(diào)任器接收趟，并譯棍成計算睜機(jī)可懂遇的語言透。這一慢簡單過映程完成棵了兩臺洞計算機(jī)殖間的通粉信。我們現(xiàn)有欠的電話、者模擬電視皆信號等，錄都是屬于塘頻帶傳輸2.3.必1基帶傳輸聯(lián)、頻帶傳改輸和寬帶搬傳輸3.頻帶傳輸材與基帶傳跪輸不同：基帶傳輸慮中，基帶濟(jì)信號占有訴信道的全久部帶寬；頻帶傳饒輸中，蝴模擬信借號通常干由某個另頻率或育某幾個非頻率組沒成，占愿用一個污固有頻外帶(高頻)，即整辯個頻道派的一部技分。采犧用多路包復(fù)用技木術(shù)，提安高了信耳道利用裕率。頻帶傳輸銀的波形比居較單一，謊因?yàn)樵陬l男帶傳輸中烏只需要用蹄不同幅度忌或不同頻蟲率表示0、1兩個電欲平。2.3.蠟1基帶傳輸焰、頻帶傳帝輸和寬帶憐傳輸4．寬帶傳歉輸寬帶是指帶房誠寬比聲寄頻更寬飽的頻帶容。利用云寬帶進(jìn)俘行的傳健輸稱為寬帶傳輸。寬帶傳輸汁可以在傳湯輸介質(zhì)上揪使用頻分招多路復(fù)用低技術(shù)。由于數(shù)預(yù)字信號蕉的頻帶武很寬，濾不便于缺在寬帶練網(wǎng)中直泳接傳輸攜，通常摸將其轉(zhuǎn)裂化成模光擬信號混后再在濃寬帶網(wǎng)修中傳輸?shù)?。寬帶傳販輸信道降容量大辰，傳輸柳距離遠(yuǎn)陜，基帶酒傳輸速跳率快，貝距離近2.3短.1基帶傳瓜輸、頻鼻帶傳輸?shù)潞蛯拵Ч脗鬏?．寬帶趁傳輸計算機(jī)局域網(wǎng)中采用的夾數(shù)據(jù)傳滋輸系統(tǒng)食有基帶傳輸和寬帶傳棍輸兩種方粗式，它傍們的主嚇要區(qū)別濤在于傳墻輸速率槳不同。傾一個寬并帶信道膀能被劃瘋分為許盛多個邏蹦輯信道現(xiàn)，從而印可以將船各種聲盛音、圖歲像和數(shù)構(gòu)據(jù)信息屈傳輸綜這合在同站一個物酒理信道類上進(jìn)行汽。2.3.致1基帶傳支輸、頻氧帶傳輸傾和寬帶執(zhí)傳輸4．寬帶傳駱輸●一般說余，寬帶撫傳輸與店基帶傳巖輸相比血有以下部優(yōu)點(diǎn)：能在一旅個信道鹽中傳輸桑聲音、雁圖像和病數(shù)據(jù)信遞息，使松系統(tǒng)具驕有多種起用途；●一條寬綱帶信道甩能劃分椒為多條冷邏輯基掌帶信道兼，實(shí)現(xiàn)微多路復(fù)征用，因刻此信道限的容量作大大增鉛加；●寬帶傳輸牙的距離比懲基帶遠(yuǎn)，辣因?yàn)榛鶐в皞鬏斨苯訕?gòu)傳送數(shù)字覽信號，傳瓜輸?shù)乃俾孰U越高，能萬夠傳輸?shù)拇嚯x越短輸。練習(xí)：1、數(shù)據(jù)線暢路的通鎖信方式冤有（）、（）、（）2、數(shù)據(jù)傳繪輸方式可喬分為（）（）（）等。數(shù)據(jù)交換沿技術(shù)Ques酸t(yī)ion：為什款么要采甩用數(shù)據(jù)代交換技蝦術(shù)一個擁貞有眾多偽用戶的看通信網(wǎng)煮不可能博采用兩紙兩之間滅連接的糖全互聯(lián)振方式，候必須采吊用交換麗設(shè)備為降低致通信線未路造價沉，大型印網(wǎng)絡(luò)主行要采用部分連抽接的拓?fù)渚I結(jié)構(gòu)。兩個端展節(jié)點(diǎn)之踐間的通珍信連接閣一般都披要通過中間節(jié)點(diǎn)腐的轉(zhuǎn)接，中間節(jié)詠點(diǎn)要在它虧所連接幾瞎條線路中燥選擇一條狀進(jìn)行接續(xù)煎。交換網(wǎng)裕絡(luò)有多條信貿(mào)道供多摟個終端呆共用，網(wǎng)絡(luò)的厭交換設(shè)備廣能夠按照睛終端的需客要分配信痛道并將它扔們連接起瘋來。本任務(wù)壩主要學(xué)安習(xí)電路挺交換、奴存儲轉(zhuǎn)臥發(fā)交換逮和高速舟交換技織術(shù)。電路交堆換電路交換一般定義路：交換機(jī)占負(fù)責(zé)在兩濃個通信站逃點(diǎn)之間建幣立一條物理的固拔定傳輸通路室，直到通塌信完畢后佛再拆除。通信的三光個階段：建立連饅接--咽通信-翁-釋放肺連接特點(diǎn)：泥數(shù)據(jù)傳繳輸前需融要先建立一條臨時的端到端舊的通道婦，通信俗雙方在祝通信過喇程中自始自券終占用該條鏈路沫。應(yīng)用：服務(wù)質(zhì)求量要求職較高-電話網(wǎng)，輩實(shí)時數(shù)據(jù)-音頻、延視頻1.電路交苗換把“建立連跌接--所通信-養(yǎng)-釋放塌連接”三個步袖驟的連及網(wǎng)方式過稱為面向連接的。電路交換塘必定是面拴向連接的干。例：兩蹈部電話刊機(jī)通信而只需要梨用一對宇電線就箱能夠互轟相連接取起來。電路交換1電路交換溜的通信過程縮慧三個階段:電路建仇立階段數(shù)據(jù)傳輸雅階段電路釋譽(yù)放階段電路交炸換1.電路交紡換呼叫應(yīng)答呼叫請求報文

應(yīng)答釋放請求釋放應(yīng)答電路建立數(shù)據(jù)傳輸電路釋放節(jié)點(diǎn)A節(jié)點(diǎn)B節(jié)點(diǎn)C節(jié)點(diǎn)D電路交換2.4斜.3數(shù)據(jù)交臨換技術(shù)（1）電路瘋交換的侮優(yōu)點(diǎn)：信息傳刻輸時延芽短信息傳輸翠效率高對用戶提怒供“透明米”傳輸通碼路適合傳岸輸信息斤量大，霸通信對殿象比較紗確定的忽用戶電路交換（2）電路芝交換的播缺點(diǎn)：線路利用率甩較低。通信雙棒方必須水同時工搖作電路交換2.存儲轉(zhuǎn)發(fā)棚交換在交換過讓程中，交窩換設(shè)備將刺接收到的公報文先存余儲，待信駁道空閑時維再轉(zhuǎn)發(fā)出懇去，一級繡一級中轉(zhuǎn)您，直到目級的地。這便種數(shù)據(jù)傳絮輸技術(shù)稱帆為存儲-轉(zhuǎn)發(fā)。過程：烘信息從神數(shù)據(jù)源贈到目的鵝地一般攀要經(jīng)過控多級轉(zhuǎn)枯發(fā)，中脹間經(jīng)過進(jìn)的每個禽交換機(jī)驗(yàn)（路由慮器）都策有一個睛緩沖區(qū)捆，在交投換機(jī)進(jìn)槐行轉(zhuǎn)發(fā)時，先把信鞋息存放到數(shù)據(jù)緩沖趨區(qū)，等到線藥路空閑時疊，將信息坊傳輸出去凍。特點(diǎn)：可林靠性高，測不需要一頂條專用的斯通路，提井高了信道泉的利用率五。方式：報文交換配和分組交弓換存儲轉(zhuǎn)掘發(fā)交換2.存儲轉(zhuǎn)紹發(fā)交換（1）報文鬼交換以報文載為單位繁發(fā)送信齊息。整個報文作為一個漸整體一起山發(fā)送。報腹文就是計揮算機(jī)一次趟性要發(fā)送矛的數(shù)據(jù)塊克，其長度羊不限且可溝變。報文包姨括三部啦分內(nèi)容鑰：報頭符、報文管正文和秘報尾。蓋報頭由蟲源地址失、目的濾地址及悶控制信佛息組成報尾一般搖是校驗(yàn)信歉息。存儲轉(zhuǎn)羽發(fā)交換2.存儲轉(zhuǎn)發(fā)神交換（1）報文紅交換報文交換萄的過程發(fā)送端接受端存儲轉(zhuǎn)義發(fā)交換（1）報文交亞換A、B、C、D表示交州換設(shè)備ABCD報文排隊(duì)延遲存儲轉(zhuǎn)發(fā)交唐換（1）報文戰(zhàn)交換優(yōu)點(diǎn)：線路利用始率與電路交憲換相比較高缺點(diǎn)：1）大報文杜造成存儲洗轉(zhuǎn)發(fā)的延時過長；2）出錯冊后整個撿報文全星部重發(fā)痕。現(xiàn)在已洗經(jīng)很少傷使用——更好的技件術(shù)取代存儲轉(zhuǎn)發(fā)交酒換（2）分組交樂換過程a.在發(fā)送端簡，先把較指長的報文閑劃分成較短的、側(cè)固定長度糠的數(shù)據(jù)段羊，每個部分逃稱為一個分組；b.每個分幼組的前走面加一陣個分組啊頭，由即交換機(jī)壓根據(jù)目卵的地址易轉(zhuǎn)發(fā)至孕目的地虛，這個仗過程稱腔為分組邀交換。c.接收端收叔到所有分共組后，還狡原得到報里文分組交勝換也稱泡為包交嫌換進(jìn)行分組畝交換的通奪信網(wǎng)絡(luò)稱輪為分組交膝換網(wǎng)。存儲轉(zhuǎn)發(fā)惰交換分組交換掙的主要苗特點(diǎn)分組交側(cè)換則采多用存儲轉(zhuǎn)轟發(fā)技術(shù)。在發(fā)送端，根先把較長膚的報文劃分成較師短的、固迫定長度的鄰數(shù)據(jù)段。報文1101000110101010110101011100010011010010假定這個報文較長不便于傳輸添加首絡(luò)部構(gòu)成石分組每一個廊數(shù)據(jù)段披前面添教加上首部構(gòu)成分組(pa樂cke品t)。數(shù)淡據(jù)數(shù)模據(jù)數(shù)荒據(jù)報文首部首部首部分組

1分組

2分組

3請注意：幣現(xiàn)在左邊歷是“前面”分組交霉換的傳修輸單元分組交猶換網(wǎng)以顯“分組”作為數(shù)詠據(jù)傳輸單蔬元。依次把各分萍組發(fā)送尊到接收蓄端（假段定接收采端在左謊邊）。數(shù)據(jù)首部分組

1數(shù)據(jù)首部分組

2數(shù)據(jù)首部分組

3以分組為基洋本單位在謝網(wǎng)絡(luò)中傳藍(lán)送分組首勵部的重貍要性每一個分組的首尼部都含有地址（諸如目產(chǎn)的地址秒和源地址）等控制信息趁。分組交換捧網(wǎng)中的結(jié)在點(diǎn)交換機(jī)狂根據(jù)收到綱的分組首偵部中的地址信殊息，把分組轉(zhuǎn)發(fā)到下一染個結(jié)點(diǎn)粱交換機(jī)。每個分組競在互聯(lián)網(wǎng)中獨(dú)立地選種擇傳輸路農(nóng)徑。用這樣的存儲轉(zhuǎn)技發(fā)方式，疫最后分逮組就能微到達(dá)最終目克的地。收到分組魚后剝?nèi)ナ滋遣拷邮斩耸斩堑椒纸M后剝?nèi)ナ撞窟€原創(chuàng)成報文。數(shù)弊據(jù)首部分組

1數(shù)分據(jù)首部分組

2數(shù)削據(jù)首部分組

3收到的火數(shù)據(jù)最后還原鉆成原來的建報文最后，佳在接收假端把收皆到的數(shù)抓據(jù)恢復(fù)成葬為原來分的報文壁。這里我們刑假定分組脂在傳輸過詞程中沒有蹲出現(xiàn)差錯哨，在轉(zhuǎn)發(fā)壺時也沒有群被丟棄。數(shù)鬧據(jù)數(shù)碰據(jù)數(shù)邀據(jù)報文1101000110101010110101011100010011010010（2）分組交較換特點(diǎn)：1）存儲量奮要求較小覺，可以用屯內(nèi)存來緩境沖分組——速度快換；2）轉(zhuǎn)發(fā)延押時小——適用于交瞞互式通信沈；3）某個分狗組出錯僅專重發(fā)該分杰組——效率高；4）分組可岔通過數(shù)據(jù)報方式或虛電路方式交換冶；5）有強(qiáng)堵大的糾攜錯機(jī)制慈、流量學(xué)控制和劈燕路由選概擇功能剝。2存儲轉(zhuǎn)發(fā)堪交換（2）分組予交換兩種方式環(huán)：數(shù)據(jù)報使方式虛電路方夕式數(shù)據(jù)報方修式：每個分組紐奉包含源地址賓和目的勞地址，各個訴分組根五據(jù)目的凱地址獨(dú)立到俯達(dá)目的地慕。同一播個報文節(jié)的不同素分組可柔能沿著犧不同路井徑到達(dá)趙目的地錦，每個日分組又走稱為數(shù)投據(jù)報。數(shù)據(jù)報爽會出現(xiàn)門亂序、檔丟失、北重復(fù)問遍題2存儲轉(zhuǎn)發(fā)地交換（2）分組交努換虛電路臉方式：虛電路就程是通信雙卸方在開始復(fù)互相發(fā)送桶和接收數(shù)臉據(jù)之前，及需要在網(wǎng)到絡(luò)上先建音立一條邏輯鏈路，用戶專數(shù)據(jù)按種照順序眨沿邏輯語鏈路到龜達(dá)目的領(lǐng)地。過程：包革括虛電路建銷立、數(shù)據(jù)焰?zhèn)鬏敽吞搹濍娐凡鸪齻€階悲段。報文分援組不必拉帶目的所地址、澇源地址邀等輔助掛信息，槐只需攜抗帶虛電蜓路標(biāo)識四號。同一條物很理線路上脹可以建立黃多條虛電距路2存儲轉(zhuǎn)發(fā)柳交換報文報文報文A千B娘C腥D報文交換電路交兆換ABCD報文P1P2P3P4P1P2P3P4P3P4虛電路P2P1ABCDP1P2P3P4P1P2P3P4P3P4分組交換P2P1ABCD連接建立連接釋放數(shù)據(jù)傳送幾種交嗚換的比們較分組交凱換與報碎文交換絞的比較（1）分組恰交換比船報文交危換減少些了時間堪延時。（2）分組叼交換把東數(shù)據(jù)的狀最大長叢度限制眼在較小赴的范圍宮內(nèi)，每有個節(jié)點(diǎn)潛所需要笨的存儲環(huán)量減少困，有利避于提高柏節(jié)點(diǎn)存染儲資源萬的利用股率。（3）分組交抵換易于重臉新開始新城的傳輸。惜可讓緊急捧報文迅速膀發(fā)送出去旦，不會遭探到傳輸優(yōu)常先級較低狗的報文的德堵塞。信元交啊換技術(shù)信元交綠換是一來種高速發(fā)分組交糧換方式污。在信歐元交換墳中，信元為基董本單位。信元寧是一種封極短的賀固定長劃度的信仇息交換秤單元，餐每個信滿元長為53字節(jié)，分為信元頭和信息域兩部分誰。信元頭巧占5個字節(jié)正，包括頑信元標(biāo)家識等信藏息；信汁息域占48個字節(jié)，登承載用戶四的數(shù)據(jù)。信元交換棒技術(shù)信元交換涂的報文包乒括信令和臘一個或多替?zhèn)€信元。賢信令是控繭制命令，開用于建立崇和釋放邏語輯連接，沖信元的標(biāo)眼識用來識翁別信息傳浸輸路徑。踩由此可見深，信元交換亡方式融合論了電路交戰(zhàn)換高速率相和分組交瞞換高效率致的特點(diǎn)。在信元赤交換過程慨中，各路徹的信元存衰儲在緩沖虎區(qū)中，列慘隊(duì)等候待跳發(fā)，待空善信元到來差時，則將刷信元插入股到空信元烈中發(fā)送出拘去。信元交換洗技術(shù)ATM（異步搜傳輸方缸式）是廊信元交株換的實(shí)喉際應(yīng)用寸標(biāo)準(zhǔn)，掃它是當(dāng)前發(fā)展灑最快的網(wǎng)陸絡(luò)技術(shù)。傳輸邀介質(zhì)使啊用光纜或雙曉絞線，其傳輸革速率已達(dá)積到155M淺bps和622M具bps,并向2Gb六ps進(jìn)軍。ATM采用的是面向連接的高速交降換和多路竿復(fù)用技術(shù)某，能保證滿網(wǎng)絡(luò)帶寬知不隨用戶膠數(shù)增加而茶下降，而隙且每個用弦戶可享用哈專用帶寬么并可根據(jù)墳用戶的需悲求變化來臣調(diào)節(jié)用戶鞋的帶寬。ATM有3層結(jié)構(gòu)劫：物理登層，ATM層和ATM自適應(yīng)層坦。信元交換苦技術(shù)ATM的特點(diǎn)找是支持邪復(fù)雜的仇多媒體駁應(yīng)用；電相對傳號統(tǒng)LAN擁有可靠的服面務(wù)質(zhì)量；良好的伸輸縮性；提派高生產(chǎn)率析；改進(jìn)現(xiàn)繼有應(yīng)用的板性能；為亂用戶網(wǎng)絡(luò)嫁提供帶寬親；保護(hù)用閥戶投資；高頻寬；低延凳時；節(jié)呀省費(fèi)用浴。ATM是一種廣寨域網(wǎng)主干史線的較好道選擇。四種交逮換技術(shù)育的優(yōu)缺潮點(diǎn)：電路交津換：優(yōu)點(diǎn)：實(shí)時性好侮，通信效盆率高；缺點(diǎn)：線路利田用率低現(xiàn)，不能月連接不富同類型驅(qū)線路組靜成的鏈禍路，通按信雙方吩要同時揪工作。報文交暑換：優(yōu)點(diǎn)：線路利疼用率高教；雙方叉無須同拖時工作模；可同父時向多鹿個目的賭地發(fā)送塑同一報鄙文；可眉在網(wǎng)絡(luò)汪上實(shí)現(xiàn)遺報文差互錯控制獨(dú)和糾錯僅處理；毯能進(jìn)行攀速度和滴代碼的頂轉(zhuǎn)換。缺點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)延時未較長，不斃適宜實(shí)時盟通信和交木互式場合四種交藝換技術(shù)聰?shù)膬?yōu)缺割點(diǎn)：數(shù)據(jù)報：優(yōu)點(diǎn)：對于短釀報文數(shù)陽據(jù)，通短信傳輸帥率較高鄰，對兆網(wǎng)羨絡(luò)故障良適應(yīng)能稱力強(qiáng)缺點(diǎn)：傳輸延時憶較大，時運(yùn)延離散度動大虛電路香：優(yōu)點(diǎn)：對于數(shù)奪據(jù)量較律大的通旬信傳輸聯(lián)率高，掀分組傳贏輸延揀時短，忙且不易頑產(chǎn)生數(shù)罰據(jù)分組稼丟失。缺點(diǎn)：對網(wǎng)絡(luò)捉的依賴竄性較大盲。4種交換戶技術(shù)的歷比較：1、對于交互式通越信來說，茫報文交換是里不合適的。2、對于較輕的間歇式負(fù)肺載來說，電路交換是合適的您，因?yàn)榭商酝ㄟ^電金話撥號線及路來使用蕉公用電話茶系統(tǒng)。3、對于兩詠個站之間很重的和持續(xù)的先負(fù)載來說皇，使用租用的電襪路交換線是最合適戴的。4、當(dāng)有念一批中等數(shù)勺量數(shù)據(jù)必須交紡換到大掃量的數(shù)匙據(jù)設(shè)備小時，寧親可用分組交優(yōu)換方法，這撞種技術(shù)的醋線路利用肅率是最高稀的。4種交換技扔術(shù)的比較損：5、數(shù)據(jù)報直分組交換適用玩于短報文稍和具有靈示活性的報況文。6、虛電路分嚇組交換適用族于大批量數(shù)吵據(jù)交換和減輕戴各站的揪處理負(fù)滿擔(dān)。7、信元交換適用于對百帶寬要求貪高和對服感務(wù)質(zhì)量要醋求高的應(yīng)唯用。練習(xí)題：一、選擇革題1、電子郵音件采用的胡交換方式蓮是（）A.電路交換B.報文交換C.數(shù)據(jù)報D.虛電路2、報文驢交換不龍適合于倡（）A.電子郵件B.間隙性勒負(fù)載C.交互式壟通信D.少量數(shù)舒據(jù)3、以下熔交換技隙術(shù)中，來不屬于揉存儲交吧換技術(shù)悔的是（唱）A.電路交換B.數(shù)據(jù)報C.虛電路D.報文交淘換4、下列備交換方養(yǎng)式中（）的傳輸背延時最小A.報文交換B.電路交換C.虛電路D.數(shù)據(jù)報交壘換二、填即空題1、如果仰按照數(shù)音據(jù)交換市方式進(jìn)程行分類賽，電話獎系統(tǒng)的普信息交盜換方式珠屬于___描___庫___晚__.2、一般來壟講，存儲腐轉(zhuǎn)發(fā)方式陶包括報文航交換和___撕___否___階.3、在數(shù)推據(jù)傳輸資中，一唉般要建維立連接暖的是____肆____交換方式.BCAB電路交脆換分組交確換電路知識拓展晶：高速交泥換技術(shù)異步傳暴輸模式ATM是一種比富幀中繼傳倍輸速率更返高的快速訊分組交換聽方式。ATM的傳輸棄單位為暗信元（Cel德l），又掏稱信元轉(zhuǎn)交換。信元是一殘種較短的讀數(shù)據(jù)分組寫，其長度惕固定為53個字節(jié)。采用時汗分多路既復(fù)用技超術(shù)。不必在揭數(shù)據(jù)鏈括路層進(jìn)探行差錯?？刂坪腿f流量控蓬制。

多路復(fù)用技術(shù)多路復(fù)用技接術(shù)多路：垂多條互悔不相干言的信號貝通道復(fù)用：隱合在一赴起使用多路復(fù)用：在一條信道上建立多條物理信道多路復(fù)用技術(shù)：如何利用傳輸介質(zhì)，在一條物理線路上建立多條物理信道的技術(shù)。在數(shù)據(jù)通宗信或計算系機(jī)網(wǎng)絡(luò)系淘統(tǒng)中，傳撈輸介質(zhì)的彼帶寬或容商量往往超批過傳輸單舍一信號的谷需求，為霧了有效地連利用通信砍線路，希殿望一個信訴道同時傳狼輸多路信除號，這就夏是所謂的辱多路復(fù)用菌技術(shù)。采用多路扛復(fù)用技術(shù)寧能把多個狂信號組合誤在一條物予理信道上摧進(jìn)行傳輸集，其方法糊是在發(fā)送龜端將若干瓦個彼此無炭關(guān)的信號醉合并為一楚個能在一掀條共用信乒道上傳輸照的復(fù)合信料號，在信納號的接收擱端還能將克復(fù)合信號圾分離出與犯原來一樣漲的若干個珠彼此無關(guān)潤的信號來祝。多路復(fù)箭用技術(shù)裁的原理如下圖彎所示，由多漿路復(fù)用器軟合并N個輸入作通道的議信號(N取決于組所用傳確輸介質(zhì)拉的限制蓬因素）備組成一血路復(fù)合得信號,經(jīng)傳輸速尖率較高的系線路傳輸職后,由多路譯交碼器將復(fù)削合信號按椅通道號再棋分離出來氧，然后把訴它們送到東相應(yīng)的輸脹出端。多路復(fù)診用技術(shù)配置多塞路復(fù)用儉線路有香許多種按不同方燥法，多錫路復(fù)用挪器的類凈型也各冊異，常孝用的多清路復(fù)用嗽技術(shù)有決時分多她路復(fù)用(TD騎M）、頻腿分多路胞復(fù)用（FDM）和波惑分多路談復(fù)用（WDM）等。。圖多路復(fù)用事技術(shù)原理1時分多路秘復(fù)用所謂時瓶分多路引復(fù)用是損將一條血物理信星道按時轎間分成請若干個置時間片蓮（時隙乒）輪流吩分配給帆多個信憤號使用每一時夜間片由蜻要復(fù)用安的一個當(dāng)信號占睡用，一管個信號呢的時間份片用完廳后，信畢道再分催配給下?lián)]一個信猾號。這食樣利用巾每個信百號在時回間上的壩交叉，罰就可以賀在一條拳物理信疤道上傳哲輸多個撓數(shù)字信戚號了。賣如圖3所示。圖3時分多路意復(fù)用示意挎圖時分多愈路復(fù)用浩技術(shù)的牧特點(diǎn)當(dāng)物理信桑道可支持吊的位傳輸使速率足夠奔快時，可質(zhì)以將信道虛的傳輸時歐間劃分成書若干時隙鍋，并將各撞時隙輪流甩地分配給提各路信號荒，使若干濾路信號合牢用單一的籠通信媒體夏，時間域墾上互不重竊疊。任一瞬間圓只有一躲路信號娘占用線駱路，但歐每個信古號都占冤用整個黎頻帶。怒多路信釋號分時地在信道點(diǎn)內(nèi)傳送。時分多害路復(fù)用宅技術(shù)既可用蘆于基帶閣局域網(wǎng)白，也可莊用于寬相帶網(wǎng)絡(luò)廈。78時分多路紐奉復(fù)用技術(shù)盟的分類同步時匯分多路波復(fù)用：

分配速給每個數(shù)洪據(jù)源的時弦間片是固搖定的，各負(fù)個數(shù)據(jù)源面的時間片悉不可互相醫(yī)轉(zhuǎn)讓。79異步時分象多路復(fù)用：

允控許動態(tài)礦地分配睜時間片僻，各個鉆數(shù)據(jù)源夫的時間林片空閑卡時可以唉轉(zhuǎn)讓。征也稱為統(tǒng)計時分杯多路復(fù)用。頻分多路家復(fù)用電震路常用面于模擬脅信號的濤傳輸，咳其工作揚(yáng)原理是:按照頻卻率劃分企信號的賺方法，左把傳輸盛頻帶分控成若干汽個較窄魔的頻帶,每個窄頻轟帶構(gòu)成一鋤個子通道貍，獨(dú)立地罰傳輸信息托。FDM將每一勢信息經(jīng)午調(diào)制變疏成不同遣的載波風(fēng)頻率，艇各個信慣號都有諷自己的悠帶寬。2頻分多路咸復(fù)用為了避免爛信號彼此豪干擾，各足載波之間參留有適當(dāng)錫的頻率間略距,各載波掛之間便低不會有修因信號使的互相召重疊而虛發(fā)生干栽擾的現(xiàn)附象產(chǎn)生.如圖4所示。圖4頻分多路釀復(fù)用示意廚圖頻分多演路復(fù)用靜技術(shù)的縣特點(diǎn)頻分多路集復(fù)用使信迫道在同一襖時刻能同下時獨(dú)立傳便送多路信停號，每路踢信號占用怨不同的頻左帶；在線路攏上傳輸垃的是各原路信號砌經(jīng)過調(diào)叔制后的否疊加在抵一起的粗復(fù)合信脈號。頻分多沙路復(fù)用舟技術(shù)適六用于寬緒帶網(wǎng)絡(luò)。82波分多路若復(fù)用是在研光纖信道番上使用頻雖分多路復(fù)撓用的一個構(gòu)變種，其鍋基本原理繭是:利用波分綁多路復(fù)用緣瑞設(shè)備將不拔同信道的址信號調(diào)制裕成不同波焦長的光，佳并復(fù)用到撲光纖信道觸上。在接芹收方，采噴用波分設(shè)謙備分離不旋同波長的石光。主要召用于光纖趨通信。它本是利用不閃同波長的眨光在一條塘光纖上同佳時傳輸多夾路信號。3波分多路粗復(fù)用如圖5所示,這是一種叢在光纖上疏獲得WDM的簡單方付法。在這種深方法中乎，兩根窯光纖連郊接到一錘個棱柱(或更可烘能是衍點(diǎn)射光柵宴）上，宰每根光強(qiáng)纖的能追量處于熱不同的續(xù)波段。獵兩束光閥通過棱冤柱或光趙柵,合成到啊一根共辭享的光去纖上，偉傳送到先遠(yuǎn)方的裝目的地庭，隨后葉再將它共們分解抖開來。圖5波分多煤路復(fù)用碼分多咳路復(fù)用父技術(shù)碼分多搭路復(fù)用(CD培MA，Cod望eD廚ivi撇sio吃nM決ult敬ipl諷exi喘ng求Acc雹ess晚)是按照傲碼型結(jié)固構(gòu)的不爸同來區(qū)挎分各路喂用戶信預(yù)號，也言稱為碼恨分多址惕。每一個用脅戶可以在竟同樣的時賣間使用同顫樣的頻帶摘進(jìn)行通信捏。各用戶回使用經(jīng)過厭特殊挑選女的不同碼頑型，因此象彼此不會遮造成干擾叨。這種系買統(tǒng)發(fā)送幻玉的信號焦有很強(qiáng)俱的抗干能擾能力炕，其頻壤譜類似冤于白噪給聲，不羅易被敵柏人發(fā)現(xiàn)艇。可提高褲通信的青話音質(zhì)友量和數(shù)血據(jù)傳輸香的可靠艱性，減輸少干擾活對通信嚇的影響條，增大傻通信系扶統(tǒng)的容附量(是使用GSM的4～5倍)，降低手顯機(jī)的平均鑼發(fā)射功率捐等等。85差錯產(chǎn)睬生的原懇因數(shù)據(jù)通信提系統(tǒng)的基長本任務(wù)是高效率而無差錯地傳送艘數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)信律號在通爭信線路絞中傳輸蠢時，難蜻免受到衛(wèi)來自信號道內(nèi)部鵝和外部趣的干擾聯(lián)，從而衡引起信侍號的失稼真，導(dǎo)易致數(shù)據(jù)腐傳輸錯罰誤。傳輸出玻錯的原炭因：一是弟內(nèi)部因背素（噪刃聲脈沖頭、脈動思噪聲、林衰減、柿延遲失壤真）二枝是外部叉因素（偶包括電揚(yáng)磁干擾據(jù)、太陽照噪聲、罵工作噪淘聲）。噪聲是影響數(shù)駕據(jù)傳輸質(zhì)電量的主要塘因素。根據(jù)產(chǎn)都生的原濤因可以恢將噪聲悼分為四像類：熱鋼噪聲、富交調(diào)噪慚聲、串尊音和脈府沖噪聲泊四類。噪聲的仆類型熱噪聲是由帶電域粒子在導(dǎo)壁電介質(zhì)中柏的布朗運(yùn)廳動引起的趙，它存在惱于任何工殊作在絕對已零度以上存的電路或團(tuán)系統(tǒng)中。熱噪聲朵屬于高斯白熄噪聲，其概率銅密度函數(shù)客滿足正態(tài)肢分布統(tǒng)計繡特性，同尸時它的功早率譜密度意函數(shù)是均湯勻分布的披（常數(shù)）蘭。熱噪聲的源特點(diǎn)是：磁時刻存在絨、不可排績除、幅度旗較小、強(qiáng)以度與頻率品無關(guān)，但撥頻譜很寬駐，是一類度隨機(jī)的噪駁聲。噪聲的類繩型交調(diào)噪聲是一種目附加的皺頻率干焰擾。由于通信赴系統(tǒng)的非忌線性，將許導(dǎo)致進(jìn)入滋通信系統(tǒng)館的不同頻牧率的信號災(zāi)在系統(tǒng)的群輸出端產(chǎn)蛙生這些頻跟率之間的挺差頻信號蹈或倍頻信冶號及其組循合，這就蒼是交調(diào)噪厚聲。對于交調(diào)碰噪聲可以精通過適當(dāng)局的調(diào)制技橫術(shù)，人為嗎地校正系乎統(tǒng)的非線釋性部分得轉(zhuǎn)到補(bǔ)償。噪聲的蝴類型串音是一個通吩路的信號桐在相鄰的褲另一個通竟路引起的吸干擾現(xiàn)象婦。這是由倆于信號線御