計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用 第二章_數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ).ppt

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1、第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院畢秀麗本章內(nèi)容2.1數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)2.2數(shù)據(jù)通信技術(shù)2.3差錯(cuò)控制技術(shù)2.4數(shù)據(jù)交換方式2.5信道復(fù)用技術(shù)補(bǔ)充知識點(diǎn)1.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)。2.數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)（data）：數(shù)據(jù)是信息的載體，信息涉及數(shù)據(jù)所表示的內(nèi)涵，而數(shù)據(jù)涉及信息的表現(xiàn)形式，它可以是數(shù)字、文字、語音、圖形或圖像等，數(shù)據(jù)是通信雙方交換的具體內(nèi)容。數(shù)據(jù)可分為模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)兩類。3.信號信號（Signal）：信號是數(shù)據(jù)在傳輸過程中的電磁波的表示形式.信號在通信系

2、統(tǒng)中可分為模擬信號和數(shù)字信號.4.信道信道是信號傳輸?shù)耐ǖ?，包括通信設(shè)備和傳輸媒體。2.1.1數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型模擬數(shù)據(jù)在模擬信道上傳輸數(shù)字信號在數(shù)字信道上傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)在模擬信道上傳輸傳輸系統(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)模擬信號在數(shù)字信道上傳輸這是一種什么樣的情況呢？2.2數(shù)據(jù)通信技術(shù)按照數(shù)據(jù)在信道上的傳輸方向，可分為單工通信、半雙工通信和全雙工通信三種。按照數(shù)據(jù)在信道上同時(shí)傳輸?shù)奈?/p>

3、數(shù)可分為串行通信和并行通信兩類。串行通信：數(shù)據(jù)一位一位地在通信線路上傳輸。并行通信：有多個(gè)數(shù)據(jù)位同時(shí)在兩個(gè)設(shè)備之間傳輸。并行方式用于近距離通信，串行方式用于距離較遠(yuǎn)的通信。數(shù)據(jù)通信的主要技術(shù)指標(biāo)１．信息傳輸速率（Rb）又稱信息速率、比特率，它表示單位時(shí)間（每秒）內(nèi)傳輸實(shí)際信息的比特?cái)?shù)，單位為比特／秒，記為b/s或bps。2.誤碼率誤碼率是指二進(jìn)制碼元在數(shù)據(jù)正常傳輸過程中出錯(cuò)的概率，也稱為“出錯(cuò)率”，常用Pe表示。Pe的定義公式如下：3.時(shí)延（delay）又稱為延遲，是指一個(gè)分組從發(fā)送端開始發(fā)送到接收端接收所需的時(shí)間。數(shù)據(jù)傳輸總的時(shí)延等于發(fā)送時(shí)

4、延、傳播時(shí)延和處理時(shí)延的總和。2.3差錯(cuò)控制技術(shù)１．差錯(cuò)產(chǎn)生原因傳輸中的差錯(cuò)都是由噪聲引起的。噪聲有兩大類:一類是信道固有的、持續(xù)存在的隨機(jī)熱噪聲；另一類是由外界特定的短暫原因所造成的沖擊噪聲。出現(xiàn)差錯(cuò)010010100還原后的數(shù)據(jù)t接收到的失真信號010011100t發(fā)送的基帶信號t采樣時(shí)刻２．差錯(cuò)控制方法差錯(cuò)控制是在數(shù)據(jù)通信過程中能發(fā)現(xiàn)或糾正差錯(cuò)，把差錯(cuò)限制在盡可能小的允許范圍內(nèi)的技術(shù)和方法。奇偶校研法循環(huán)冗余校研法例:發(fā)送信息:1011001檢驗(yàn)信息:1012.4數(shù)據(jù)交換方式接口報(bào)文處理機(jī)Host主機(jī)2.4.1電路交換（CircuitS

5、witching）使用電路交換的通信意味著在通信的兩個(gè)站之間首先需要存在一條專用的通信通路。電話通信就是線路交換的典型例子。電路交換的通信要經(jīng)歷三個(gè)階段：電路建立階段、數(shù)據(jù)傳輸和電路釋放階段.A和B通話經(jīng)過四個(gè)交換機(jī)通話在A到B的連接上進(jìn)行((((交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)用戶線用戶線中繼線中繼線BDCA電路交換舉例C和D通話只經(jīng)過一個(gè)本地交換機(jī)通話在C到D的連接上進(jìn)行((((交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)用戶線用戶線中繼線中繼線BDCA2.4.2報(bào)文交換在報(bào)文交換方式中，當(dāng)發(fā)送方有數(shù)據(jù)要發(fā)送時(shí)，它把數(shù)據(jù)塊加上目的地址，源地址與控制信息作為一個(gè)整體，

6、按照一定的格式打包組成報(bào)文，交給交換設(shè)備。2.4.3分組交換在分組交換技術(shù)中，將大報(bào)文分成若干個(gè)報(bào)文分組包，并以報(bào)文分組為單位，在網(wǎng)絡(luò)中傳輸，每一報(bào)文分組均含有源地址、目的地址等信息，這些分組逐個(gè)由各中間節(jié)點(diǎn)采用存儲-轉(zhuǎn)發(fā)方式進(jìn)行傳輸，最終到達(dá)目的端。報(bào)文分組交換的原理（一）在發(fā)送端，先把較長的報(bào)文劃分成較短的、固定長度的數(shù)據(jù)段。1101000110101010110101011100010011010010假定這個(gè)報(bào)文較長不便于傳輸數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)文分組交換的原理（二）每一個(gè)數(shù)據(jù)段前面添加上首部構(gòu)成分組。首部首部首部分組1分組2分組3請注意：

7、現(xiàn)在左邊是“前面”分組交換的原理（三）分組交換網(wǎng)以“分組”作為數(shù)據(jù)傳輸單元。依次把各分組發(fā)送到接收端（假定接收端在左邊）。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分組首部的重要性每一個(gè)分組的首部都含有地址等控制信息。分組交換網(wǎng)中的結(jié)點(diǎn)交換機(jī)根據(jù)收到的分組的首部中的地址信息，把分組轉(zhuǎn)發(fā)到下一個(gè)結(jié)點(diǎn)交換機(jī)。用這樣的存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式，最后分組就能到達(dá)最終目的地。分組交換的原理（四）接收端收到分組后剝?nèi)ナ撞窟€原成報(bào)文。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收到的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)分組交換的原理（五）最后，在接收端把收到的數(shù)據(jù)恢復(fù)成為原來的報(bào)文。這里我

8、們假定分組在傳輸過程中沒有出現(xiàn)差錯(cuò)，在轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)也沒有被丟棄。報(bào)文1101000110101010110101011100010011010010分組交換網(wǎng)的示意圖H1