《網(wǎng)絡技術與應用》第2章-數(shù)據(jù)通信基本知識

第2章數(shù)據(jù)通信基本知識數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸方式數(shù)據(jù)交換技術差錯控制技術數(shù)據(jù)傳輸介質數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)構成

GSM網(wǎng)絡輸入信息輸入數(shù)據(jù)發(fā)送的信號接收的信號輸出數(shù)據(jù)受話器聽筒發(fā)射器接收器源系統(tǒng)目的系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)輸出信息模擬通信和數(shù)字通信信號：數(shù)據(jù)在傳輸過程中的表現(xiàn)形式（電氣或電磁表現(xiàn)），分為模擬信號與數(shù)字信號模擬信號：隨時間連續(xù)變化的電流、電壓或電磁波數(shù)字信號：離散的電脈沖或光脈沖模擬信號數(shù)字信號模擬通信：信道中傳輸模擬信號數(shù)字通信：信道中傳輸數(shù)字信號模擬通信和數(shù)字通信模擬通信和數(shù)字通信

模擬通信數(shù)字通信保密性抗干擾能力通用性成本技術簡單保真性

模擬通信和數(shù)字通信比較帶寬目前有兩種相差甚遠的含義：電子學上的帶寬，是指電路可以保持穩(wěn)定工作的頻率范圍。單位HZ數(shù)據(jù)傳輸概念上的帶寬，是指每秒傳輸?shù)亩M制位數(shù)。單位bit/s信道帶寬數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)主要性能指標信道在單位時間內傳輸?shù)淖畲笮盘柫?，表示信道的傳輸能力。常用?shù)據(jù)傳輸率bit/s表示。信道容量常見網(wǎng)絡帶寬(單位：bit/s)電信ADSL寬帶：2M4M8M手機GPRS：53.6k手機3G：移動TD-SCDMA：2.8M電信CDMA2000：3.2M聯(lián)通WCDMA：7.2M

有線以太網(wǎng):10M100M1000M無線以太網(wǎng)(WiFib/g/n):11M56M300M按數(shù)據(jù)傳輸?shù)捻樞蚍郑捍袀鬏敽筒⑿袀鬏敶?只有一條數(shù)據(jù)線,數(shù)據(jù)一位位順序傳送特點：速度低、成本低、技術簡單并行:多個數(shù)據(jù)位利用多條數(shù)據(jù)線同時傳輸特點:速度高、成本高、技術復雜數(shù)據(jù)傳輸方式-串行并行串行和并行接口USB老式打印機線

多路復用技術終端終端終端終端終端終端多路復用器多路復用器信道

多路復用技術多路復用的目的：

充分利用昂貴的通信線路，盡可能地容納較多的用戶，傳輸更多的信息，從而提高信道利用率。多路復用技術常用的多路復用技術頻分復用FDMFrequencyDivisionMultiplexing時分復用TDMTimeDivisionMultiplexing碼分復用CDMCodeDivisionMultiplexing

多路復用技術頻率時間頻率1頻率2頻率3頻率4頻率5

頻分復用FDM各路信號利用不同的頻段同時進行傳輸

多路復用技術

時分復用TDM各路信號可利用相同的頻段分時占用信道頻率時間BCBCBCAAAABCDDDD在TDM幀中的位置不變TDM幀TDM幀TDM幀TDM幀…TDM幀

碼分復用CDM又叫碼分多址CDMA(CodeDivisionMultipleAccess)。特點：每個用戶可以在同樣的時間使用同樣的頻率進行通信。各個用戶的信號用各自不同的地址碼序列來區(qū)分，或者說是靠信號的不同波形來區(qū)分。交換技術：動態(tài)地分配傳輸線路資源的技術。交換技術分類：電路交換存儲轉發(fā)報文交換分組交換數(shù)據(jù)交換技術在電路交換(CircuitSwitching)中,通過中間節(jié)點在兩個端點之間建立一條專用的物理連接。

電路交換最典型的例子是早期電話交換系統(tǒng)。電路交換舉例((((交換機交換機交換機交換機用戶線用戶線中繼線中繼線BDCAA和B先建立物理線路再進行通信電路交換優(yōu)缺點優(yōu)點：通信實時性強（只有線路時延），適用于實時大批量數(shù)據(jù)的傳輸缺點：對突發(fā)性通信不適應，獨占線路，利用率低，系統(tǒng)不具有存儲數(shù)據(jù)的能力。不要求在兩個通信結點之間建立專用通路。要發(fā)送的信息組織成一個數(shù)據(jù)包——報文(Message),數(shù)據(jù)包中含有目標結點的地址。完整的報文在網(wǎng)絡中一站一站地傳送。經過多次的存儲—轉發(fā),最后到達目標結點，因而這樣的網(wǎng)絡叫存儲—轉發(fā)網(wǎng)絡。報文交換報文交換的優(yōu)缺點優(yōu)點：采用存儲-轉發(fā)技術，不獨占線路，無線路建立過程，線路利用率高，節(jié)點可實現(xiàn)報文的差錯控制及碼制轉換缺點：報文經過節(jié)點時延遲較大，實時性差，對交換節(jié)點的存儲量有較高要求。分組交換分組交換與報文交換類似。主要差別在于分組交換網(wǎng)絡,要限制所傳輸數(shù)據(jù)單元的長度。為了區(qū)別這兩種交換技術,分組交換中的數(shù)據(jù)單元稱為分組(Packet)。分組交換H1A分組交換網(wǎng)BDECH5H6H4H2H3H1向H5

發(fā)送分組H2向H6

發(fā)送分組注意分組路徑的變化！結點交換機主機限制分組的最大長度，降低了節(jié)點所需的存儲量。分組長度較短，在傳輸出錯時，檢錯容易并且重發(fā)花費的時間較少，因而提高交換速度各分組可以獨立路由，選擇最佳路徑分組交換的優(yōu)點分組在各結點存儲轉發(fā)時需要排隊，這就會造成一定的時延、擁塞等問題。分組必須攜帶的首部（里面有必不可少的控制信息）也造成了一定的開銷。分組交換的缺點差錯檢測差錯控制差錯檢測技術前向糾錯反饋重傳差錯控制技術

海明校驗奇/偶校驗

CRC校驗差錯檢測技術傳輸媒體

有多種物理介質可用于實際傳輸，每一種物理介質在帶寬、延遲、成本和安裝維護難度上都不相同傳輸媒體傳輸介質非導向（無線）有導向（有線）雙絞線同軸電纜光纖手機基站W(wǎng)iFiSTPUTP以鋁箔屏蔽以減少干擾和串音價格貴3類、5類、6類雙絞線外沒有任何附加屏蔽，價格低光纖

全光反射，靠光波承載信息速率高，通信容量大傳輸損耗小，適合長距離傳輸抗干擾性能極好，保密性好優(yōu)點：不需鋪設傳輸線路缺點：受環(huán)境影響大無線傳輸?shù)奶攸c步驟1：準備好5類線、RJ-45插頭和一把專用的壓線鉗步驟2：用壓線鉗的剝線刀口將5類線的外保護套管劃開（小心不要將里面的雙絞線的絕緣層劃破），刀口距5類線的端頭至少2厘米步驟3：將劃開的外保護套管剝去（旋轉、向外抽）步驟4：露出5類線電纜中的4對雙絞線步驟5：按照EIA/TIA-568B標準和導線顏色將導線按規(guī)定的序號排好步驟6：將8根導線平坦整齊地平行排列，導線間不留空隙步驟7：準備用壓線鉗的剪線刀口將8根導線剪斷步驟8：剪斷電纜線。請注意：一定要剪得很整齊。剝開的導線長度不可太短。可以先留長一些。不要剝開每根導線的絕緣外層步驟9：將剪斷的電纜線放入RJ-45插頭試試長短