數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)市公開課一等獎(jiǎng)省賽課獲獎(jiǎng)?wù)n件

新編計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教程孝感學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院陳曉文數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第1頁第2章數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)2.1數(shù)據(jù)通信的基本概念2.2數(shù)據(jù)通信方式2.3數(shù)據(jù)的編碼和調(diào)制2.4信道復(fù)用技術(shù)2.5數(shù)據(jù)交換技術(shù)2.6傳輸介質(zhì)2.7差錯(cuò)控制技術(shù)課件制作：陳曉文2數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第2頁2.1數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)數(shù)據(jù)通信是指在計(jì)算機(jī)之間、計(jì)算機(jī)與終端以及終端與終端之間傳送表示字符、數(shù)字、語音、圖像二進(jìn)制代碼0、1比特序列過程。課件制作：陳曉文3數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第3頁數(shù)據(jù)、信息和信號數(shù)據(jù)：被傳輸二進(jìn)制代碼稱之為“數(shù)據(jù)”。信息：數(shù)據(jù)內(nèi)涵，數(shù)據(jù)是信息載體。信號：數(shù)據(jù)在傳輸過程中電磁信號表示形式。數(shù)據(jù)分為：模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。模擬數(shù)據(jù)取值是連續(xù)，而數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)取值是離散。計(jì)算機(jī)里存放是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。信號分為：

模擬信號和數(shù)字信號。

模擬信號是指信號

幅度隨時(shí)間呈連續(xù)變

化信號。

數(shù)字信號是在時(shí)間上

不連續(xù)、離散性信號。課件制作：陳曉文4數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第4頁數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)組成信源：信息發(fā)送端。信宿：信息接收端。信道：通信雙方以傳輸介質(zhì)為基礎(chǔ)傳輸信息通道，它是建立在通信線路及其從屬設(shè)備上。信號變換器：將信源發(fā)出信息變換成適合在信道上傳輸信號。噪聲源：信道上噪聲干擾。課件制作：陳曉文5數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第5頁通信信道分類信道是數(shù)據(jù)信號傳輸必經(jīng)之路，普通由傳輸線路和傳輸設(shè)備組成。通信信道分類：物理信道和邏輯信道。有線信道和無線信道。模擬信道和數(shù)字信道。專用信道和公共交換信道。模擬信道只能傳輸模擬信號。數(shù)字信道只能傳輸數(shù)字信號。課件制作：陳曉文6數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第6頁2.2數(shù)據(jù)通信方式串行傳輸與并行傳輸：課件制作：陳曉文7數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第7頁單工、半雙工和全雙工通信課件制作：陳曉文8數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第8頁數(shù)據(jù)同時(shí)技術(shù)異步傳輸起止式同步方式，以 字符為單位進(jìn)行同步，且每一字符起始時(shí)刻可認(rèn)為任意。在異步傳輸方式中，字符可以被單獨(dú)發(fā)送或連續(xù)發(fā)送，字符與字符間隔可以連續(xù)發(fā)送“1”狀態(tài)。當(dāng)不傳字符時(shí)，不要求收發(fā)時(shí)鐘同步，異步傳輸優(yōu)點(diǎn)：每一個(gè)字符本身就包含了本字符同步信息。異步傳輸缺點(diǎn)：每發(fā)一個(gè)字符要添加一對起止信號，降低傳輸效率。課件制作：陳曉文9數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第9頁同時(shí)傳輸同時(shí)傳輸

以固定時(shí)鐘節(jié)拍來串行發(fā)送數(shù)字信號。不論是否傳輸數(shù)據(jù)，都要求收發(fā)兩端時(shí)鐘必須在每個(gè)比特上保持一致。同時(shí)傳輸收發(fā)時(shí)鐘同時(shí)方法，一個(gè)是外同時(shí)法；一個(gè)是自同時(shí)法。同時(shí)傳輸克服了異步傳輸中每一個(gè)字符均要加上附加起止信號缺點(diǎn)，效率高，但實(shí)現(xiàn)起來復(fù)雜。課件制作：陳曉文10數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第10頁同時(shí)技術(shù)位同時(shí)：使接收端對每一位數(shù)據(jù)都要和發(fā)送端保持同時(shí)，就是通常同時(shí)傳輸。群同時(shí)：傳輸信息被分成若干“群”。就是若干比特組成一個(gè)字符，在每個(gè)字符前后冠以起始位和終止位，從而組成了一個(gè)字符序列。課件制作：陳曉文11數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第11頁數(shù)據(jù)傳輸類型基帶傳輸：信源發(fā)出未經(jīng)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換、表示二進(jìn)制數(shù)原始脈沖信號。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)變成數(shù)字信號普通有三種編碼方法：不歸零編碼曼徹斯特編碼差分曼徹斯特編碼頻帶傳輸：基帶傳輸因?yàn)閹捰邢?，信號頻率低，不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸。經(jīng)過調(diào)制技術(shù)對原始數(shù)字信號進(jìn)行一定調(diào)制后再進(jìn)行傳輸，成為寬帶傳輸，也稱為頻帶傳輸。通常使用正弦信號作為載波。課件制作：陳曉文12數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第12頁2.3數(shù)據(jù)編碼和調(diào)制信號在經(jīng)過某一介質(zhì)傳輸時(shí)，往往須進(jìn)行調(diào)制和編碼，以提升信號傳輸性能。調(diào)制：用基帶信號對載波波形一些參量進(jìn)行控制，使這些參量隨基帶信號改變。編碼：將模擬數(shù)據(jù)或數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)變換成數(shù)字信號，方便經(jīng)過數(shù)字通信介質(zhì)傳輸出去，在接收端，數(shù)字信號經(jīng)過譯碼變換成原來形式。課件制作：陳曉文13數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第13頁數(shù)據(jù)編碼技術(shù)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)到數(shù)字信號轉(zhuǎn)變。1、不歸零編碼2、歸零碼課件制作：陳曉文14數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第14頁曼徹斯特編碼曼徹斯特編碼，當(dāng)發(fā)0時(shí)，在碼元中間時(shí)刻電平從低向高躍變；發(fā)1時(shí)，碼元中間時(shí)刻電平從高向低躍變。編碼過程簡單，利用躍變能夠自動(dòng)計(jì)時(shí)，便于同時(shí)（自同時(shí)）。差分曼徹斯特編碼：在每一碼元周期內(nèi)，不論發(fā)1還是0，在每一位中間都有一個(gè)電平躍變。發(fā)1時(shí)，碼元周期開始時(shí)刻不躍變（與前一碼元周期相位相反）；發(fā)0時(shí)，碼元開始時(shí)刻就躍變。課件制作：陳曉文15數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第15頁16課件制作：陳曉文數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第16頁模擬數(shù)據(jù)數(shù)字信號編碼模擬數(shù)據(jù)數(shù)字信號編碼最慣用方法是脈沖編碼調(diào)制（PCM

pulsecodemodlation）課件制作：陳曉文模擬/數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)均以數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)形式存放在計(jì)算機(jī)中。17數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第17頁18課件制作：陳曉文數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第18頁數(shù)據(jù)調(diào)制技術(shù)數(shù)字信號向模擬信號轉(zhuǎn)換過程。課件制作：陳曉文19數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第19頁2.4信道復(fù)用技術(shù)信道復(fù)用技術(shù)：在同一傳輸介質(zhì)上“同時(shí)”傳送多路信號技術(shù)。實(shí)質(zhì)就是共享物理信道。課件制作：陳曉文20數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第20頁頻分復(fù)用（FDM）按照頻率區(qū)分信號方法，將含有一定帶寬信道分割為若干有較小頻率帶子信道，每個(gè)子信道供一個(gè)用戶使用。原理：將頻帶平均分配給每個(gè)要參加通信用戶；優(yōu)點(diǎn)：適合于用戶較少，數(shù)目基本固定，各用戶通信量都較大情況；缺點(diǎn)：無法靈活地適應(yīng)站點(diǎn)數(shù)及其通信量改變。課件制作：陳曉文21數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第21頁時(shí)分多路復(fù)用也稱為同時(shí)時(shí)分復(fù)用。將傳輸信號時(shí)間按特定長度連續(xù)地劃分成特定時(shí)間段（一個(gè)周期），再將每一時(shí)間段劃分成等長度多個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙以固定方式分配給各路數(shù)字信號，各路數(shù)字信號在每一時(shí)間段都次序分配到一個(gè)時(shí)隙。原理：每個(gè)用戶擁有固定信道傳送時(shí)槽；優(yōu)點(diǎn)：適合于用戶較少，數(shù)目基本固定，各用戶通信量都較大情況；缺點(diǎn)：無法靈活地適應(yīng)站點(diǎn)數(shù)及其通信量改變。課件制作：陳曉文22數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第22頁統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用(ATDM)也稱為異步時(shí)分復(fù)用。動(dòng)態(tài)地按需分配時(shí)隙，以防止每個(gè)時(shí)間段中出現(xiàn)空閑時(shí)隙。課件制作：陳曉文23數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第23頁例題：題目：

10個(gè)9.6Kb/s地信道按時(shí)分多論復(fù)用在一條線路上傳輸，假如忽略控制開銷，在同時(shí)TDM情況下，復(fù)用線路帶寬應(yīng)該是多少？在統(tǒng)計(jì)TDM情況下，假定某個(gè)子信道只有30%時(shí)間忙，復(fù)用線路控制開銷為10%，那么復(fù)用線路帶寬應(yīng)該是多少？

解答：在同時(shí)時(shí)分多路傳輸（TDM）中，復(fù)用信道帶寬等于各個(gè)子信道帶寬之和，因而有：9.6kbps*10=96kbps

統(tǒng)計(jì)TDM情況下，因?yàn)槊總€(gè)子信道只有30%時(shí)間忙，所以復(fù)用信道數(shù)據(jù)速率平均為：9.6kbps*30%*10=28.8kbps

又因?yàn)閺?fù)用線路控制開銷為10%，即只有90%利用率，所以復(fù)用信道帶寬應(yīng)為：28.8kbps/90%=32kbps課件制作：陳曉文24數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第24頁時(shí)分復(fù)用應(yīng)用實(shí)例—T1系統(tǒng)T1系統(tǒng)：T1系統(tǒng)采取時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)，它含有24路語音信號，8bit/路，125(微秒）/周期；

一個(gè)周期：8（bit）*24路+1（同時(shí)位）=19３（bit），傳輸速率為：193（bit）/125（微秒）=1.544MbpsTDM技術(shù)能夠使得更多路信號復(fù)用到速率更高信道上。比如：４路T1(1.544Mbps)復(fù)用到T2(6.312Mbps),7路T2再復(fù)用到T3(44.736Mbps)

課件制作：陳曉文25數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第25頁時(shí)分復(fù)用應(yīng)用實(shí)例—E1系統(tǒng)E1系統(tǒng)采取時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)，它有32路語音信號，8bit/路，125微秒/周期，傳輸速率：32*8/125=2.048Mbps。課件制作：陳曉文26數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第26頁波分多路復(fù)用（WDM）WDM是頻率分割技術(shù)在光纖媒體中應(yīng)用，它主要用于全光纖網(wǎng)組成通信系統(tǒng)中。WDM是指在一根光纖上同時(shí)傳送多個(gè)波長不一樣光載波復(fù)用技術(shù)。WDM優(yōu)點(diǎn)：可靈活增加光纖傳輸

容量。同時(shí)傳輸多路信號。成本低、維護(hù)方便可靠性高，應(yīng)用廣泛。課件制作：陳曉文27數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第27頁碼分多路復(fù)用(CDM)CDM是一個(gè)用于移動(dòng)通信系統(tǒng)新技術(shù)。CDM基礎(chǔ)是微波擴(kuò)頻通信。利用擴(kuò)頻通信中不一樣碼型擴(kuò)頻之間相關(guān)性，為每個(gè)用戶分配一個(gè)擴(kuò)頻編碼，以區(qū)分不一樣用戶信號。課件制作：陳曉文28數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第28頁空分多路復(fù)用（SDM）SDM也叫空分多址(SDMA),這種技術(shù)是利用空間分割組成不一樣信道。SDM是一個(gè)信道增容方式，能夠?qū)崿F(xiàn)頻率重復(fù)使用，充分利用頻率資源。課件制作：陳曉文29數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第29頁2.5數(shù)據(jù)交換技術(shù)兩臺計(jì)算機(jī)之間數(shù)據(jù)通信最簡單形式是直接將兩臺計(jì)算機(jī)連接在一起。但當(dāng)通信結(jié)點(diǎn)較多且傳輸距離較遠(yuǎn)時(shí)，無法在全部結(jié)點(diǎn)之間都建立固定點(diǎn)到點(diǎn)連接。通常建立一個(gè)交織通信網(wǎng)絡(luò)，將需要通信全部設(shè)備都連到網(wǎng)絡(luò)上，利用網(wǎng)絡(luò)上交換設(shè)備進(jìn)行連接，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接（交換）。課件制作：陳曉文30數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第30頁電路交換也稱線路交換，它是一種直接交換方式，可認(rèn)為一對需要進(jìn)行通信結(jié)點(diǎn)提供一條臨時(shí)專用通道。目前,PSTN廣泛使用電路交換。電路交換包含：建立連接、數(shù)據(jù)傳輸、釋放連接三個(gè)階段。課件制作：陳曉文31數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第31頁電路交換特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：

①因?yàn)橥ㄐ啪€路為通信雙方用戶專用，數(shù)據(jù)直達(dá)，所以傳輸數(shù)據(jù)時(shí)延非常小。

②通信雙方之間物理通路一旦建立，雙方能夠隨時(shí)通信，實(shí)時(shí)性強(qiáng)。

③雙方通信時(shí)按發(fā)送次序傳送數(shù)據(jù)，不存在失序問題。

④電路交換既適合用于傳輸模擬信號，也適合用于傳輸數(shù)字信號。

⑤電路交換交換交換設(shè)備（交換機(jī)等）及控制均較簡單。

缺點(diǎn)：

①電路交換平均連接建立時(shí)間對計(jì)算機(jī)通信來說嫌長。

②電路交換連接建立后，物理通路被通信雙方獨(dú)占，即使通信線路空閑，也不能供其它用戶使用，因而信道利用低。

③電路交換時(shí)，數(shù)據(jù)直達(dá)，不一樣類型、不一樣規(guī)格、不一樣速率終端極難相互進(jìn)行通信，也難以在通信過程中進(jìn)行差錯(cuò)控制。課件制作：陳曉文32數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第32頁報(bào)文交換報(bào)文交換是以報(bào)文為單位，報(bào)文攜帶有目標(biāo)地址、源地址等信息，在交換結(jié)點(diǎn)采取存放轉(zhuǎn)發(fā)傳輸方式。優(yōu)點(diǎn)：

①報(bào)文交換不需要連接建立時(shí)延，用戶可隨時(shí)發(fā)送報(bào)文。

②因?yàn)椴扇〈娣呸D(zhuǎn)發(fā)，能夠進(jìn)行差錯(cuò)檢驗(yàn)和重發(fā)提升了傳輸可靠性。③在存放轉(zhuǎn)發(fā)中輕易實(shí)當(dāng)代碼轉(zhuǎn)換和速率匹配，這么就便于類型、規(guī)格和速度不一樣計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行通信。④報(bào)文交換系統(tǒng)能夠把一個(gè)報(bào)文發(fā)送到多個(gè)目標(biāo)地，而電路交換網(wǎng)絡(luò)極難做到這一點(diǎn)。

⑤通信雙方不是固定占有一條通信線路，而是在不一樣時(shí)間一段一段地部分占有這條物理通路，因而大大提升了通信線路利用率。

課件制作：陳曉文33數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第33頁報(bào)文交換（續(xù)）缺點(diǎn)：

①因?yàn)閿?shù)據(jù)進(jìn)入交換結(jié)點(diǎn)后要經(jīng)歷存放、轉(zhuǎn)發(fā)這一過程，從而引發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延（包含接收報(bào)文、檢驗(yàn)正確性、排隊(duì)、發(fā)送時(shí)間等），而且網(wǎng)絡(luò)通信量愈大，造成時(shí)延就愈大，所以報(bào)文交換實(shí)時(shí)性差，不適合傳送實(shí)時(shí)或交互式業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。

②報(bào)文交換只適合用于數(shù)字信號。

③因?yàn)閳?bào)文長度沒有限制，而每個(gè)中間結(jié)點(diǎn)都要完整地接收傳來整個(gè)報(bào)文，當(dāng)輸出線路不空閑時(shí)，還可能要存放幾個(gè)完整報(bào)文等候轉(zhuǎn)發(fā)，要求網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)結(jié)點(diǎn)有較大緩沖區(qū)。為了降低成本，降低結(jié)點(diǎn)緩沖存放器容量，有時(shí)要把等候轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文存在磁盤上，深入增加了傳送時(shí)延。課件制作：陳曉文34數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第34頁分組交換分組交換是報(bào)文交換一個(gè)改進(jìn)，它將報(bào)文分成若干個(gè)分組，每個(gè)分組長度有一個(gè)上限，有限長度分組使得每個(gè)節(jié)點(diǎn)所需存放能力降低了，分組能夠存放到內(nèi)存中，提升了交換速度。它適合用于交互式通信，如終端與主機(jī)通信。分組交換有虛電路分組交換和數(shù)據(jù)報(bào)分組交換兩種。它是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中使用最廣泛一個(gè)交換技術(shù)。課件制作：陳曉文35數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第35頁分組交換優(yōu)點(diǎn)①加速了數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸。因?yàn)榉纸M是逐一傳輸，能夠使后一個(gè)分組存放操作與前一個(gè)分組轉(zhuǎn)發(fā)操作并行，這種流水線式傳輸方式降低了報(bào)文傳輸時(shí)間。另外，傳輸一個(gè)分組所需緩沖區(qū)比傳輸一份報(bào)文所需緩沖區(qū)小得多，這么因緩沖區(qū)不足而等候發(fā)送機(jī)率及等候時(shí)間也必定少得多。②簡化了存放管理。因?yàn)榉纸M長度固定，對應(yīng)緩沖區(qū)大小也固定，在交換結(jié)點(diǎn)中存放器管理通常被簡化為對緩沖區(qū)管理，相對比較輕易。③降低了犯錯(cuò)機(jī)率和重發(fā)數(shù)據(jù)量。因?yàn)榉纸M較短，其犯錯(cuò)機(jī)率必定降低，每次重發(fā)數(shù)據(jù)量也就大大降低，這么不但提升了可靠性，也降低了傳輸時(shí)延。④因?yàn)榉纸M短小，更適合用于采取優(yōu)先級策略，便于及時(shí)傳送一些緊急數(shù)據(jù)，所以對于計(jì)算機(jī)之間突發(fā)式數(shù)據(jù)通信，分組交換顯然更為適當(dāng)些。

課件制作：陳曉文36數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第36頁分組交換缺點(diǎn)①盡管分組交換比報(bào)文交換傳輸時(shí)延少，但仍存在存放轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延，而且其結(jié)點(diǎn)交換機(jī)必須含有更強(qiáng)處理能力。②分組交換與報(bào)文交換一樣，每個(gè)分組都要加上源、目標(biāo)地址和分組編號等信息，使傳送信息量大約增大5%～10%，一定程度上降低了通信效率，增加了處理時(shí)間，使控制復(fù)雜，時(shí)延增加。③當(dāng)分組交換采取數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)時(shí)，可能出現(xiàn)失序、丟失或重復(fù)分組，分組抵達(dá)目標(biāo)結(jié)點(diǎn)時(shí)，要對分組按編號進(jìn)行排序等工作，增加了麻煩。若采取虛電路服務(wù)，雖無失序問題，但有呼叫建立、數(shù)據(jù)傳輸和虛電路釋放三個(gè)過程。課件制作：陳曉文37數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第37頁虛電路分組交換原理與特點(diǎn)在虛電路分組交換中，為了進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，網(wǎng)絡(luò)源節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間要先建一條邏輯通路。每個(gè)分組除了包含數(shù)據(jù)之外還包含一個(gè)虛電路標(biāo)識符。在預(yù)先建好路徑上每個(gè)節(jié)點(diǎn)都知道把這些分組引導(dǎo)到哪里去，不再需要路由選擇判定。最終，由某一個(gè)站用去除請求分組來結(jié)束這次連接。它之所以是“虛”，是因?yàn)檫@條電路不是專用。虛電路分組交換主要特點(diǎn)是：在數(shù)據(jù)傳送之前必須經(jīng)過虛呼叫設(shè)置一條虛電路。但并不像電路交換那樣有一條專用通路，分組在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上依然需要緩沖，并在線路上進(jìn)行排隊(duì)等候輸出。課件制作：陳曉文38數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第38頁數(shù)據(jù)報(bào)分組交換原理與特點(diǎn)在數(shù)據(jù)報(bào)分組交換中，每個(gè)分組傳送是被單獨(dú)處理。每個(gè)分組稱為一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)，每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)本身攜帶足夠地址信息。一個(gè)節(jié)點(diǎn)收到一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)后，依據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)中地址信息和節(jié)點(diǎn)所儲存路由信息，找出一個(gè)適當(dāng)出路，把數(shù)據(jù)報(bào)原樣地發(fā)送到下一節(jié)點(diǎn)。因?yàn)楦鲾?shù)據(jù)報(bào)所走路徑不一定相同，所以不能確保各個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)按次序抵達(dá)目標(biāo)地，有數(shù)據(jù)報(bào)甚至?xí)型緛G失。整個(gè)過程中，沒有虛電路建立，但要為每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)做路由選擇。

課件制作：陳曉文39數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第39頁四種交換技術(shù)對比課件制作：陳曉文40數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第40頁四種交換技術(shù)應(yīng)用若要傳送數(shù)據(jù)量很大，且其傳送時(shí)間遠(yuǎn)大于呼叫時(shí)間，則采取電路交換較為適當(dāng)當(dāng)端到端通路有很多段鏈路組成時(shí)，采取分組交換傳送數(shù)據(jù)較為適當(dāng)。從提升整個(gè)網(wǎng)絡(luò)信道利用率上看，報(bào)文交換和分組交換優(yōu)于電路交換，其中分組交換比報(bào)文交換時(shí)延小，尤其適合于計(jì)算機(jī)之間突發(fā)式數(shù)據(jù)通信。課件制作：陳曉文41數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第41頁2.6傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)是組成信道主要部分，它是數(shù)據(jù)信號在異地之間傳輸真實(shí)媒介。傳輸介質(zhì)是網(wǎng)絡(luò)中連接收發(fā)雙方物理通路，也是通信中實(shí)際傳送信息載體。傳輸介質(zhì)特征直接影響通信質(zhì)量，課件制作：陳曉文42數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第42頁雙絞線雙絞線是將兩根相互絕緣導(dǎo)線按一定規(guī)格相互纏繞起來，然后在外層再套上一層保護(hù)套或屏蔽套而組成。假如兩根導(dǎo)線相互平行靠在一起，就相當(dāng)于一個(gè)天線作用，信號會(huì)從一根導(dǎo)線進(jìn)入另一根導(dǎo)線中，稱為串?dāng)_現(xiàn)象。為了防止串?dāng)_，就需要將導(dǎo)線按—定規(guī)則纏繞起來。課件制作：陳曉文43數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第43頁雙絞線特征（1）物理特征雙絞線由按規(guī)則螺旋結(jié)構(gòu)排列兩根、四根或八根絕緣導(dǎo)線組成。一對線能夠作為一條通信線路。（2）傳輸特征在局域網(wǎng)中慣用雙絞線依據(jù)傳輸特征能夠分為五類。在經(jīng)典Ethernet網(wǎng)中，慣用第三類、第四類與第五類非屏蔽雙絞線，通常簡稱為三類線、四類線與五類線。其中，三類線帶寬為16MHz，適合用于語音及10Mbps以下數(shù)據(jù)傳輸；五類線帶寬為100MHz，適合用于語音及100Mbps高速數(shù)據(jù)傳輸，甚至能夠支持155MbpsATM數(shù)據(jù)傳輸。（3）連通性：雙絞線既可用于點(diǎn)一點(diǎn)連接，也可用于多點(diǎn)連接。（4）地理范圍：雙絞線用做遠(yuǎn)程中繼線時(shí)，最大距離可達(dá)15km；用于10Mbps局域網(wǎng)時(shí)，與集線器距離最大為100m。（5）抗干擾性：雙絞線抗干擾性取決于在一束線中，相鄰線正確扭曲長度及適當(dāng)屏蔽。課件制作：陳曉文44數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第44頁同軸電纜同軸電纜由導(dǎo)體銅質(zhì)芯線（單股實(shí)心線或多股膠合線）、絕緣層、外導(dǎo)體屏蔽層及塑料保護(hù)外套等所組成。課件制作：陳曉文45數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第45頁同軸電纜特征（1）物理特征：單根同軸電纜直徑約為1.02～2.54cm，可在較寬頻范圍工作。

（2）傳輸特征：基帶同軸電纜僅用于數(shù)字傳輸，阻抗為50Ω，并使用曼徹斯特編碼，數(shù)據(jù)傳輸速率最高可達(dá)10Mb/s。寬帶同軸電纜可用于模擬信號和數(shù)字信號傳輸，阻抗為75Ω，對于模擬信號，帶寬可達(dá)300～450MHz。在CATV電纜上，每個(gè)電視通道分配6MHz帶寬，而廣播通道帶寬要窄得多，所以，在同軸電纜上使用頻分多路復(fù)用技術(shù)能夠支持大量視、音頻通道。（3）連通性：可用于點(diǎn)到點(diǎn)連接或多點(diǎn)連接。（4）地理范圍：基帶同軸電纜最大距離限制在幾公里；寬帶電纜最大距離能夠達(dá)幾十公里。

（5）抗干擾性：能力比雙絞線強(qiáng)。課件制作：陳曉文46數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第46頁光纜光纖和同軸電纜相同，只是沒有網(wǎng)狀屏蔽層，中心是光傳輸玻璃芯。光纖分為單模光纖和多模光纖兩類（所謂“?！笔侵敢砸欢ń嵌冗M(jìn)入光纖一束光）。課件制作：陳曉文47數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第47頁光纖特征（1）物理特征：在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中均采取兩根光纖（一來一去）組成傳輸系統(tǒng)。按波長范圍可分為三種：0.85μm波長、1.3μm波長和1.55μm波長區(qū)。不一樣波長范圍光纖損耗特征也不一樣，其中0.85gm波長區(qū)為多模光纖通信方式，1.55μm波長區(qū)為單模光纖通信方式，1.3μm波長區(qū)有多模和單模兩種方式。（2）傳輸特征：光纖經(jīng)過內(nèi)部全反射來傳輸一束經(jīng)過編碼光信號。光纖數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá)Gb/s級，傳輸距離達(dá)數(shù)十公里。（3）連通性：采取點(diǎn)到點(diǎn)連接。（4）地理范圍：能夠在6～8km距離內(nèi)不用中繼器傳輸，所以光纖適合于遠(yuǎn)距離點(diǎn)到點(diǎn)鏈路連接。（5）抗干擾性：不受噪聲或電磁影響，適宜在長距離內(nèi)保持高數(shù)據(jù)傳輸率，而且能夠提供良好安全性。課件制作：陳曉文48數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第48頁無線傳輸介質(zhì)無線電：包含短波、民用波段（CB）以及甚高頻（VHF）和超高頻（UHF）電視傳送。是全向傳輸，天線不需要固定位置和方向。微波：微波是指頻率為300MHz～300GHz電波，但主要是使用2～40GHz頻率范圍。微波能穿透電離層而不反射到地面，故只能使微波沿地球表面由源地址向目標(biāo)地址直

線傳輸。衛(wèi)星：是將微波中繼站放在人造衛(wèi)星上，形成衛(wèi)星通信系統(tǒng)。紅外線：是利用紅外線來傳輸信號，在發(fā)送端設(shè)有紅外線發(fā)送器，接收端設(shè)有紅外

線接收器。紅外線含有很強(qiáng)方向性，極難竊聽、插入和干擾，但傳輸距離有限，易受環(huán)境（如雨、霧和障礙物）干擾。激光通信是利用激光束來傳輸信號，即將激光束調(diào)制成光脈沖，方便傳輸數(shù)據(jù)，所以激光通信與紅外線通信一樣是全數(shù)字。也有類似紅外通信特點(diǎn)。其它無線傳輸介質(zhì)：藍(lán)牙等。課件制作：陳曉文49數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第49頁幾個(gè)傳輸介質(zhì)安全性比較雙絞線和同軸電纜用都是銅導(dǎo)線，傳輸是電信號，因而輕易被竊聽。光纜上竊取數(shù)據(jù)很困難，光線在光纜中必須沒有中止才能正常傳送數(shù)據(jù)。廣播傳送（無線電或微波）是不安全，這種數(shù)據(jù)就是簡單地經(jīng)過天空傳送，任何人使用接收天線都能接收數(shù)據(jù)。提升無線電廣播數(shù)據(jù)安全性惟一方法是給數(shù)據(jù)加密。課件制作：陳曉文50數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第50頁2.7差錯(cuò)控制技術(shù)因?yàn)樾诺揽偞嬖谝欢ㄔ肼?，?shù)據(jù)抵達(dá)信宿端后，接收信號實(shí)際上是數(shù)據(jù)信號和噪聲信號疊加。通信信道中噪聲分為熱噪聲(隨機(jī)差錯(cuò))和沖擊噪聲（突發(fā)差錯(cuò)）兩類。造成差錯(cuò)可能出現(xiàn)原因還包含：在數(shù)據(jù)通信中，信號在物理信道上線路本身電氣特征隨機(jī)產(chǎn)生了信號幅度、頻率、相位畸形和衰減：電氣信號在線路上產(chǎn)生反射噪聲回波效應(yīng)：相鄰線路之間串線干擾；大氣中閃電、電源開關(guān)跳火、自然界磁場改變以及電源波動(dòng)等外界原因。課件制作：陳曉文51數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第51頁差錯(cuò)控制在數(shù)據(jù)通信過程中，為了保證將數(shù)據(jù)傳輸差錯(cuò)控制在允許范圍內(nèi)，就必須采取差錯(cuò)控制方法。差錯(cuò)控制常采取冗余編碼方案來檢測和糾正信息傳輸中產(chǎn)生錯(cuò)誤。冗余編碼思想就是把要發(fā)送有效數(shù)據(jù)在發(fā)送時(shí)按照所使用某種差錯(cuò)編碼規(guī)則加上控制碼（冗余碼）一起發(fā)送，當(dāng)信息抵達(dá)接收端后，再按照對應(yīng)規(guī)則檢驗(yàn)收到信息是否正確。差錯(cuò)檢測編碼有奇偶校驗(yàn)碼、水平垂直奇偶校驗(yàn)碼、循環(huán)冗余碼等。差錯(cuò)糾錯(cuò)編碼有海明碼和卷積碼等課件制作：陳曉文52數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第52頁奇偶校驗(yàn)碼奇偶校驗(yàn)分成奇校驗(yàn)和偶校驗(yàn)。采取奇偶校驗(yàn)碼時(shí)，在每個(gè)字符數(shù)據(jù)位（字符代碼）傳輸之前，先檢測并計(jì)算出數(shù)據(jù)位中“1”個(gè)數(shù)（奇數(shù)或偶數(shù)），并依據(jù)使用式奇校驗(yàn)還是偶校驗(yàn)來確定奇偶校驗(yàn)位設(shè)置，然后將其附加在數(shù)據(jù)位之后（最低位）進(jìn)行傳輸。當(dāng)接收端接收到數(shù)據(jù)后，重新計(jì)算數(shù)據(jù)位中包含“1”個(gè)數(shù)，再經(jīng)過奇偶校驗(yàn)位就能夠判斷出數(shù)據(jù)是否犯錯(cuò)。課件制作：陳曉文53數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第53頁循環(huán)冗余碼循環(huán)冗余碼（CyclicRedundancyCode，CRC）是一個(gè)較為復(fù)雜校驗(yàn)方法。發(fā)送端將要發(fā)送信息數(shù)據(jù)與一個(gè)通信雙方共同約定數(shù)據(jù)進(jìn)行除法運(yùn)算，并依據(jù)余數(shù)得出一個(gè)校驗(yàn)碼，然后將這個(gè)校驗(yàn)碼附加在信息數(shù)據(jù)幀之后發(fā)送出去。接收端在收到數(shù)據(jù)后，將包含在校驗(yàn)碼在內(nèi)數(shù)據(jù)幀再與約定數(shù)據(jù)進(jìn)行觸發(fā)運(yùn)算，若余數(shù)為0，則表示接收數(shù)據(jù)正確，若余數(shù)不為0，則表明數(shù)據(jù)在傳輸過程中犯錯(cuò)。課件制作：陳曉文54數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第54頁循環(huán)冗余碼算法假設(shè)待傳送一組數(shù)據(jù)M=101001（現(xiàn)在k=6）。我們在M后面再添加供差錯(cuò)檢測用n

位冗余碼一起發(fā)送。用二進(jìn)制模

2

運(yùn)算進(jìn)行2n乘M運(yùn)算，這相當(dāng)于在M后面添加n個(gè)0。得到(k+n)位數(shù)除以事先選定好長度為(n+1)位除數(shù)

P，得出商是Q而余數(shù)是R，余數(shù)R比除數(shù)P少1位，即R是n

位。課件制作：陳曉文55數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)技術(shù)第55頁例題現(xiàn)在一組數(shù)據(jù)M長度k=6

假設(shè)

M=101001。設(shè)

n=3,除數(shù)

P=1101，被除數(shù)是2nM=101001000。模2運(yùn)算結(jié)果是：

商

Q=110101，余數(shù)

R=001。把余數(shù)R作為冗余碼添加在數(shù)據(jù)

M后面發(fā)送出去。發(fā)送數(shù)據(jù)是：2nM+R

即：101001001

共(k+n)位。課件制作：陳曉文110101

←

Q(商)P(除數(shù))→

1101101001000

←

2nM(被除數(shù))

1101