通信概論4章--數(shù)據(jù)通信.ppt

2020 2 10 現(xiàn)代通信概論 第4章數(shù)據(jù)通信 1 現(xiàn)代通信概論 第4章數(shù)據(jù)通信 2020 2 10 現(xiàn)代通信概論 第4章數(shù)據(jù)通信 2 4 1數(shù)據(jù)通信概論4 2差錯(cuò)控制4 3數(shù)據(jù)交換4 4通信協(xié)議 第4章數(shù)據(jù)通信 2020 2 10 現(xiàn)代通信概論 第4章數(shù)據(jù)通信 3 4 1數(shù)據(jù)通信概論 4 1 1數(shù)據(jù)通信定義關(guān)于數(shù)據(jù)通信定義的解釋 是以傳輸數(shù)據(jù)為業(yè)務(wù)的一種通信方式 是計(jì)算機(jī)和通信相結(jié)合的產(chǎn)物 是計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī) 計(jì)算機(jī)與終端以及終端與終端之間的通信 是按照某種協(xié)議連接信息處理裝置和數(shù)據(jù)傳輸裝置 進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸及處理 2020 2 10 現(xiàn)代通信概論 第4章數(shù)據(jù)通信 4 4 1 2數(shù)據(jù)通信特點(diǎn) 1 話(huà)音通信的終端發(fā)送和接收都是模擬的電流信號(hào) 利用公用電話(huà)交換網(wǎng)傳輸 2 數(shù)據(jù)通信是人 機(jī)或機(jī) 機(jī)通信 計(jì)算機(jī)直接參與通信是數(shù)據(jù)通信的重要特征 3 數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和可靠性要求高 4 靈活的接口功能滿(mǎn)足各種計(jì)算機(jī)和終端間的通信 5 通信量呈突發(fā)性 均值和峰值差異大 6 每次呼叫平均持續(xù)時(shí)間短 4 1數(shù)據(jù)通信概論 2020 2 10 現(xiàn)代通信概論 第4章數(shù)據(jù)通信 5 4 1 3數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)構(gòu)成 4 1數(shù)據(jù)通信概論 2020 2 10 現(xiàn)代通信概論 第4章數(shù)據(jù)通信 6 4 1 3數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的構(gòu)成數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)是通過(guò)數(shù)據(jù)電路將分布在遠(yuǎn)端的數(shù)據(jù)終端設(shè)備與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接起來(lái) 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸 交換 存儲(chǔ)和處理的系統(tǒng) 典型的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)主要由中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 數(shù)據(jù)終端設(shè)備以及數(shù)據(jù)電路三部分構(gòu)成 1 數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE由數(shù)據(jù)輸入設(shè)備 數(shù)據(jù)輸出設(shè)備和傳輸控制器組成2 數(shù)據(jù)電路由傳輸信道及兩端的數(shù)據(jù)電路終接設(shè)備DCE組成3 中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由主機(jī) 通信控制器 前置處理機(jī) 及外圍設(shè)備組成 具有處理叢書(shū)據(jù)終端設(shè)備輸入的數(shù)據(jù)信息 并將處理結(jié)果向相應(yīng)數(shù)據(jù)終端設(shè)備輸出的功能 4 1數(shù)據(jù)通信概論 2020 2 10 現(xiàn)代通信概論 第4章數(shù)據(jù)通信 7 4 1 4數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸?shù)幕拘问?1 基帶信號(hào)傳輸 2 頻帶信號(hào)傳輸 3 寬帶信號(hào)傳輸 4 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸 4 1數(shù)據(jù)通信概論 2020 2 10 現(xiàn)代通信概論 第4章數(shù)據(jù)通信 8 4 2差錯(cuò)控制 1 為什么數(shù)據(jù)通信中的可靠性要求要高 2 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中可能產(chǎn)生差錯(cuò)的原因 3 提高可靠性 降低誤碼率的途徑 4 2 1差錯(cuò)控制的基本概念及原理 2020 2 10 現(xiàn)代通信概論 第4章數(shù)據(jù)通信 9 4 2 1差錯(cuò)控制的基本概念及原理 一 差錯(cuò)控制的基本概念差錯(cuò)控制的核心是抗干擾編碼 或者差錯(cuò)糾正編碼 簡(jiǎn)稱(chēng)糾錯(cuò)編碼 差錯(cuò)控制的基本思路是 在發(fā)送端被傳送的信息碼序列的基礎(chǔ)上 按照一定的規(guī)則加入若干 監(jiān)督碼元 后進(jìn)行傳輸 這些加入的碼元與原來(lái)的信息碼序列之間存在著某種確定的約束關(guān)系 在接收數(shù)據(jù)時(shí) 檢驗(yàn)信息碼元與監(jiān)督碼元之間的既定的約束關(guān)系 如該關(guān)系遭到破壞 則在接收端可以發(fā)現(xiàn)傳輸中的錯(cuò)誤 乃至糾正錯(cuò)誤 糾檢錯(cuò)的差錯(cuò)控制方法以犧牲有效性為代價(jià) 4 2差錯(cuò)控制 2020 2 10 現(xiàn)代通信概論 第4章數(shù)據(jù)通信 10 4 2 1差錯(cuò)控制的基本概念及原理 二 差錯(cuò)控制的分類(lèi) 隨機(jī)噪聲導(dǎo)致傳輸中的隨機(jī)差錯(cuò) 脈沖噪聲則使傳輸出現(xiàn)突發(fā)差錯(cuò) 隨機(jī)差錯(cuò)又稱(chēng)獨(dú)立差錯(cuò) 它是指那些獨(dú)立的 稀疏的和互不相關(guān)的發(fā)生的差錯(cuò) 突發(fā)差錯(cuò)是指一串串 甚至是成片出現(xiàn)的差錯(cuò) 差錯(cuò)之間有相關(guān)性 差錯(cuò)出現(xiàn)是密集的 4 2差錯(cuò)控制 2020 2 10 現(xiàn)代通信概論 第4章數(shù)據(jù)通信 11 三差錯(cuò)控制方式 4 2 1差錯(cuò)控制的基本概念及原理 4 2差錯(cuò)控制 2020 2 10 現(xiàn)代通信概論 第4章數(shù)據(jù)通信 12 四 差錯(cuò)控制的基本原理 4 2 1差錯(cuò)控制的基本概念及原理 4 2差錯(cuò)控制 2020 2 10 現(xiàn)代通信概論 第4章數(shù)據(jù)通信 13 4 2 2簡(jiǎn)單的差錯(cuò)控制編碼 一 奇偶監(jiān)督碼 奇偶校驗(yàn)碼二 二維奇偶監(jiān)督碼 行列監(jiān)督碼 方陣碼三 漢明碼 4 2差錯(cuò)控制 2020 2 10 現(xiàn)代通信概論 第4章數(shù)據(jù)通信 14 4 3數(shù)據(jù)交換 4 3 1數(shù)據(jù)交換概述 一 數(shù)據(jù)交換的必要性?xún)啥擞脩?hù)通過(guò)信道直接連接起來(lái)所構(gòu)成的通信方式是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信 多個(gè)用戶(hù)之間要進(jìn)行數(shù)據(jù)通信 如果任意兩個(gè)用戶(hù)之間都有直達(dá)線(xiàn)路連接的話(huà) 雖然簡(jiǎn)單方便 但線(xiàn)路利用率低 一般將各個(gè)用戶(hù)終端通過(guò)一個(gè)具有交換功能的網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái) 使得任何接入該網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)用戶(hù)終端由網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)慕粨Q操作 用戶(hù)終端之間的通信為什么要經(jīng)過(guò)交換設(shè)備 2020 2 10 現(xiàn)代通信概論 第4章數(shù)據(jù)通信 15 4 3 1數(shù)據(jù)交換概述 二 數(shù)據(jù)交換方式1 利用公用電話(huà)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換 優(yōu)點(diǎn) 投資少 實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易 使用方便缺點(diǎn) 傳輸速率低 差錯(cuò)率高 線(xiàn)路接續(xù)時(shí)間長(zhǎng) 距離受限 接通率低 不易增加新功能 2 利用公用數(shù)據(jù)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換 4 3數(shù)據(jù)交換 2020 2 10 現(xiàn)代通信概論 第4章數(shù)據(jù)通信 16 1 電路交換 CircuitSwitching 2 報(bào)文交換 MessageSwitching 3 分組交換 PacketSwitching 4 快速交換 FastSwitching 4 3 1數(shù)據(jù)交換概述 4 3數(shù)據(jù)交換 2020 2 10 現(xiàn)代通信概論 第4章數(shù)據(jù)通信 17 三種交換方式 呼叫請(qǐng)求 呼叫應(yīng)答 數(shù)據(jù) A B C D 分組1 分組2 分組3 報(bào)文 A B C D A B C D 尋路延遲 排隊(duì)延遲 電路交換 報(bào)文交換 分組交換 2020 2 10 現(xiàn)代通信概論 第4章數(shù)據(jù)通信 18 4 3 2電路交換方式 一 電路交換方式的原理需預(yù)先建立起一條實(shí)際的物理鏈路 在通信中自始至終使用該條鏈路進(jìn)行數(shù)據(jù)信息傳輸 并且不允許其他計(jì)算機(jī)或終端同時(shí)共享該鏈路 通信結(jié)束后再拆除這條物理鏈路 二 電路交換的優(yōu)缺點(diǎn) 4 3數(shù)據(jù)交換 2020 2 10 現(xiàn)代通信概論 第4章數(shù)據(jù)通信 19 4 3 3報(bào)文交換方式 一 報(bào)文交換方式的原理報(bào)文交換屬于信息交換方式 存儲(chǔ) 轉(zhuǎn)發(fā) 當(dāng)用戶(hù)的報(bào)文到達(dá)交換機(jī)時(shí) 先將報(bào)文存儲(chǔ)在交換機(jī)的存儲(chǔ)器中 內(nèi)存或外存 當(dāng)所需要的輸出電路有空閑時(shí) 再將該報(bào)文發(fā)向接收交換機(jī)或用戶(hù)終端 二 報(bào)文交換的優(yōu)缺點(diǎn) 4 3數(shù)據(jù)交換 2020 2 10 現(xiàn)代通信概論 第4章數(shù)據(jù)通信 20 4 3 4分組交換方式 一 分組交換方式的原理分組交換仍然采用 存儲(chǔ) 轉(zhuǎn)發(fā) 的方式 但不像報(bào)文交換那樣以報(bào)文為單位交換 而是把報(bào)文截成若干比較短的 規(guī)格化了的 分組 或稱(chēng)包 進(jìn)行交換和傳輸 由于分組長(zhǎng)度較短 具有統(tǒng)一的格式 便于在交換機(jī)中存儲(chǔ)和處理 分組 進(jìn)入交換機(jī)后只在主存儲(chǔ)器中停留很短的時(shí)間進(jìn)行排隊(duì)和處理 一旦確定了新的路由 就很輸出到下一個(gè)交換機(jī)或用戶(hù)終端 4 3數(shù)據(jù)交換 2020 2 10 現(xiàn)代通信概論 第4章數(shù)據(jù)通信 21 4 3 4分組交換方式 二 分組交換的優(yōu)缺點(diǎn)分組交換方式的主要優(yōu)點(diǎn)是 1 傳輸質(zhì)量高 2 可靠性高 3 為不同種類(lèi)的終端相互通信提供方便 4 能滿(mǎn)足通信實(shí)時(shí)性要求 5 可實(shí)現(xiàn)分組多路通信 6 經(jīng)濟(jì)性好 4 3數(shù)據(jù)交換 2020 2 10 現(xiàn)代通信概論 第4章數(shù)據(jù)通信 22 三 分組的傳輸方式 1 數(shù)據(jù)報(bào)方式 1 數(shù)據(jù)報(bào)方式的概念 數(shù)據(jù)報(bào)方式類(lèi)似于報(bào)文交換方式 將每個(gè)分組單獨(dú)當(dāng)作一份報(bào)一樣對(duì)待 分組交換機(jī)為每一個(gè)數(shù)據(jù)分組獨(dú)立地尋找路徑 同一終端送出的不同分組可以沿著不同的路徑到達(dá)終點(diǎn) 2 數(shù)據(jù)報(bào)方式的特點(diǎn) 4 3 4分組交換方式 4 3數(shù)據(jù)交換 2020 2 10 現(xiàn)代通信概論 第4章數(shù)據(jù)通信 23 三 分組的傳輸方式 2 虛電路方式 1 虛電路方式的概念 虛電路方式是兩個(gè)用戶(hù)終端設(shè)備在開(kāi)始互相傳輸數(shù)據(jù)之前必須通過(guò)網(wǎng)絡(luò)建立一條邏輯上的連接 一旦這種連接建立以后 用戶(hù)發(fā)送的數(shù)據(jù)將通過(guò)該路徑按順序通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送到達(dá)終點(diǎn) 當(dāng)通信完成之后用戶(hù)發(fā)出拆鏈請(qǐng)求 網(wǎng)絡(luò)清除連接 2 虛電路方式的特點(diǎn) 4 3 4分組交換方式 4 3數(shù)據(jù)交換 2020 2 10 現(xiàn)代通信概論 第4章數(shù)據(jù)通信 24 4 4 1基本概念 數(shù)據(jù)通信是機(jī)器之間的通信 其大部分是利用物理線(xiàn)路和交換設(shè)備將若干臺(tái)計(jì)算機(jī)連接成網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)的 但是要順利進(jìn)行信息交換僅有硬件是不夠的 還必須事先約定一些通信雙方共同遵守的約定 我們將這些約定的集合叫做通信協(xié)議 4 3數(shù)據(jù)交換 2020 2 10 現(xiàn)代通信概論 第4章數(shù)據(jù)通信 25 4 4通信協(xié)議 4 4 2物理層協(xié)議 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中物理層接口所處的位置如圖所示 2020 2 10 現(xiàn)代通信概論 第4章數(shù)據(jù)通信 26 對(duì)于物理層協(xié)議的研究 通常從機(jī)械 電氣 功能與規(guī)程四大特性入手 機(jī)械特性描述DCE和DTE之間連接器管腳蓮縣 插頭插座等電氣特性描述DCE和DTE之間導(dǎo)線(xiàn)的連接方式 發(fā)送接收器電氣特性以及電纜連接功能特性每條導(dǎo)線(xiàn)的特定作用 即插針的交換電路功能規(guī)程特性定義各種接口電路之間的相互關(guān)系和操作要求 4 4 2物理層協(xié)議 4 4通信協(xié)議 2020 2 10 現(xiàn)代通信概論 第4章數(shù)據(jù)通信 27 4 4 3數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議 數(shù)據(jù)鏈路傳輸控制規(guī)程數(shù)據(jù)鏈路層功能 數(shù)據(jù)鏈路層的功能是保證在不太可靠的物理鏈路上實(shí)現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)傳輸 目前已采用的傳輸控制規(guī)程基本上分為兩大類(lèi) 面向字符型和面向比特型 1 基本型傳輸控制規(guī)程2 高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程 HDLC 4 4通信協(xié)議 2020 2 10 現(xiàn)代通信概論 第4章數(shù)據(jù)通信 28 4 4 3數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議 數(shù)據(jù)鏈路傳輸控制規(guī)程1 基本型傳輸控制規(guī)程 BSC 傳輸?shù)幕締挝皇亲址?差錯(cuò)控制ARQ方式 多數(shù)采用半雙工通信方式 可以采用異步和同步傳輸方式 采用國(guó)際5號(hào)碼 ASCII碼 一般才用方陣碼校驗(yàn) 控制信息采用專(zhuān)用控制字符 4 4通信協(xié)議 2020 2 10 現(xiàn)代通信概論 第4章數(shù)據(jù)通信 29 4 4 3數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議 數(shù)據(jù)鏈路傳輸控制規(guī)程2 高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程 HDLC 高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程是面向比特型控制規(guī)程 在高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程中 在鏈路上以幀作為傳輸信息的基本單位 HDLC的幀的基本格式如圖所示 4 4通信協(xié)議 2020 2 10 現(xiàn)代通信概論 第4章數(shù)據(jù)通信 30 4 4 3數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議 數(shù)據(jù)鏈路傳輸控制規(guī)程2 高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程 HDLC 傳輸基本單位是比特 連續(xù)發(fā)送方式 可靠的CRC校驗(yàn) 同步方式傳送 透明性好 數(shù)據(jù)信息和控制信息格式統(tǒng)一 4 4通信協(xié)議 2020 2 10 現(xiàn)代通信概論 第4章數(shù)據(jù)通信 31 現(xiàn)代通信概論 論文要求論文形式 從下列備選題目中選擇一題 每題寫(xiě)成一篇論文或讀書(shū)報(bào)告 每篇文章不少于1000字 論文要求 希望內(nèi)容緊扣主題 理論分析正確 對(duì)原理的理解深入 對(duì)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)把握正確 參考