第2講數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互連

第2講數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互連第一頁(yè)，共88頁(yè)。2、總線主設(shè)備 可在總線上發(fā)起信息傳輸?shù)脑O(shè)備3、總線從設(shè)備 不能在總線上主動(dòng)發(fā)起通信，只能掛在總線上，對(duì)總線信息進(jìn)行接收查詢4、總線協(xié)議 管理主、從設(shè)備使用總線的規(guī)則5、總線操作 總線上命令者與響應(yīng)者之間的“連接-數(shù)據(jù)傳送-脫開(kāi)”這一操作序列稱為一次總線操作。2.1.1總線的基本概念數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)第二頁(yè)，共88頁(yè)。5、尋址

物理尋址：用于選擇某一總線段上某一特定位置的從設(shè)備作為響應(yīng)者；

邏輯尋址：選擇從設(shè)備與位置無(wú)關(guān)；

廣播尋址：用于選擇多個(gè)響應(yīng)者7、總線仲裁 用于裁決哪一個(gè)主設(shè)備是下一個(gè)占有總線的設(shè)備。某一時(shí)刻只允許某一主設(shè)備占有總線，等到它完成總線操作，釋放總線占有權(quán)后才允許其他總線主設(shè)備使用總線。8、總線定時(shí) 總線通過(guò)定時(shí)信號(hào)進(jìn)行同步。定時(shí)信號(hào)用于指明總線上的數(shù)據(jù)和地址在什么時(shí)刻是有效的。2.1.1總線的基本概念數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)第三頁(yè)，共88頁(yè)。2.1.1總線的基本概念菊花鏈總線仲裁方式總線仲裁器總線C1C2CnBRBBBCLK(總線時(shí)鐘)BGBGIN1BGIN2BGINnBGOUT1BGOUT2………三線“菊花鏈”：總線請(qǐng)求BR、總線允許BG、總線忙BB數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)第四頁(yè)，共88頁(yè)。任一主控器Ci發(fā)出總線請(qǐng)求時(shí)，使BR＝1任一主控器Ci占用總線，使BB＝1，禁止BG輸出主控器Ci沒(méi)發(fā)請(qǐng)求(BRi=0)，卻收到BG(BGINi＝l)，則將BG向后傳遞(BGOUTi＝l)當(dāng)BR＝l，BB＝0時(shí)，仲裁器發(fā)出BG信號(hào)。此時(shí)，BG＝l，如果仲裁器本身也是一個(gè)主控器，如微處理器，則在發(fā)出BG之前BB＝0時(shí)，它可以占用一個(gè)或幾個(gè)總線周期若Ci同時(shí)滿足：本地請(qǐng)求(BRi=1)；BB=0；檢測(cè)到BGINi端出現(xiàn)了上升沿。接管總線。Ci接管總線后，BG信號(hào)不再后傳，即BGOUTi＝0

數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)2.1.1總線的基本概念三線菊花鏈仲裁原理第五頁(yè)，共88頁(yè)。信息源編碼調(diào)制解調(diào)譯碼接收者傳輸介質(zhì)發(fā)送設(shè)備接收設(shè)備噪聲干擾數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)2.1.2數(shù)據(jù)通信概念---通信系統(tǒng)的組成第六頁(yè)，共88頁(yè)。2.1.2數(shù)據(jù)通信概念---基本概念1、模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)隨時(shí)間連續(xù)變化的信號(hào)稱為模擬信號(hào)，隨時(shí)間離散變化的信號(hào)稱為數(shù)字信號(hào)。2、碼元

時(shí)間軸上的一個(gè)信號(hào)編碼單元稱為碼元。3、信源、信宿和信道在數(shù)據(jù)通信中，通常將數(shù)據(jù)的發(fā)送方稱為信源，數(shù)據(jù)的接收方稱為信宿，在信源與信宿之間傳輸數(shù)據(jù)的通道稱為信道。碼元1碼元2碼元3碼元4碼元5tt信號(hào)同步信息數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)第七頁(yè)，共88頁(yè)。2.1.2數(shù)據(jù)通信概念---通信方式

按照字節(jié)使用的信道數(shù)，數(shù)據(jù)通信可以分為串行通信和并行通信兩種方式。接收端b7b6b5b4b3b2b1b0發(fā)送端接收端b7b6b5b4b3b2b1b0發(fā)送端b7b6b5b4b3b2b1b0并行通信信道串行通信信道數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)第八頁(yè)，共88頁(yè)。2.1.2數(shù)據(jù)通信概念---通信方式

按照數(shù)據(jù)在傳輸線路上的傳輸方向，可分為單工通信、半雙工通信和全雙工通信三種方式。數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)第九頁(yè)，共88頁(yè)。2.1.2數(shù)據(jù)通信概念---性能指標(biāo)1、傳輸速率是衡量數(shù)據(jù)傳輸速度的指標(biāo)。指通信系統(tǒng)每秒傳送的數(shù)據(jù)量。工業(yè)中常用的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)信號(hào)速率為：9600bps,500Kbps,1Mbps,2.5Mbps,10Mbps,100Mbps2、比特(bit)率S

指單位時(shí)間內(nèi)所傳送的二進(jìn)制序列的位數(shù)，單位：bps3、波特(Baud)率B-指信號(hào)經(jīng)過(guò)調(diào)制后的傳輸速率，即每秒鐘傳輸?shù)拿}沖（波形）信號(hào)個(gè)數(shù)（通過(guò)信道傳輸?shù)拇a元數(shù)）。

-1Baud表示每秒鐘傳送一個(gè)碼元或一個(gè)波形。

-比特率和波特率之間的關(guān)系為：T為發(fā)送一位代碼的最小單位時(shí)間,T=1/Bn為一個(gè)脈沖信號(hào)所表示的有效狀態(tài)數(shù)當(dāng)n=2時(shí)，S=B數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)第十頁(yè)，共88頁(yè)。2.1.2數(shù)據(jù)通信概念---性能指標(biāo)4、誤碼率Pe

指二進(jìn)制比特在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中被傳錯(cuò)的概率，又稱為出錯(cuò)率。其定義為：

其中，N為傳輸?shù)亩M(jìn)制位的總數(shù)，Ne為被傳錯(cuò)的比特?cái)?shù)。理論上N趨盡無(wú)窮，實(shí)際應(yīng)用中，N應(yīng)足夠大才能把Pe近似為誤碼率。數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)第十一頁(yè)，共88頁(yè)。5、通信信道的頻率特性-1

描述通信信道在不同頻率的信號(hào)通過(guò)以后，其波形發(fā)生變化的特性。分為幅頻特性和相頻特性。幅頻特性指不同頻率信號(hào)通過(guò)以后，其幅值受到不同衰減的特性；相頻特性指不同頻率的信號(hào)通過(guò)信道后，其相角發(fā)生不同程度改變的特性2.1.2數(shù)據(jù)通信概念---性能指標(biāo)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)第十二頁(yè)，共88頁(yè)。

5、通信信道的頻率特性-2

理想的頻率特性是對(duì)不同頻率產(chǎn)生均勻的幅頻特性和相頻特性。信號(hào)的頻率在信道帶寬范圍內(nèi)，則傳輸?shù)男盘?hào)基本不失真，否則信號(hào)的失真將較嚴(yán)重。傳輸線路上存在的電阻電感和電容會(huì)造成信道的頻率特性不理想。數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)2.1.2數(shù)據(jù)通信概念---性能指標(biāo)第十三頁(yè)，共88頁(yè)。6、介質(zhì)帶寬頻譜：通信系統(tǒng)中所傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)可以分解為無(wú)窮多個(gè)頻率、幅度、相位各不相同的正弦波。信號(hào)所含頻率分量的集合稱為頻譜。帶寬：頻譜所占的頻率寬度稱為帶寬。有效帶寬：有效頻譜的頻帶寬度。數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)2.1.2數(shù)據(jù)通信概念---性能指標(biāo)信道帶寬是指物理信道的頻帶寬度，即可傳送信號(hào)的最高頻率與最低頻率之差，單位為赫茲(Hz)第十四頁(yè)，共88頁(yè)?；鶐鬏斝盘?hào)的傅立葉分析單個(gè)矩形脈沖的頻譜覆蓋了整個(gè)頻率范圍，所以矩形信號(hào)的絕對(duì)無(wú)失真?zhèn)鬏斒遣豢赡艿臄?shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)第十五頁(yè)，共88頁(yè)。如果介質(zhì)帶寬小于信號(hào)的有效帶寬，信號(hào)就可能產(chǎn)生失真而使接收端難以正確辨認(rèn)。當(dāng)傳輸速率升高時(shí)，信號(hào)的有效帶寬會(huì)隨之增加，因而需要傳輸介質(zhì)具有更大的介質(zhì)帶寬。即傳輸介質(zhì)的帶寬會(huì)限制傳輸速率的增高。數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)2.1.2數(shù)據(jù)通信概念---性能指標(biāo)第十六頁(yè)，共88頁(yè)。信道帶寬對(duì)數(shù)字信號(hào)的影響數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)第十七頁(yè)，共88頁(yè)。7、信道容量 指在某種傳輸介質(zhì)中單位時(shí)間內(nèi)可能傳送的最大比特率，即該傳輸介質(zhì)容許的最大數(shù)據(jù)傳輸速率(bps)。 按照Nyquist定理，若信號(hào)由V級(jí)離散值組成，，L為信號(hào)所含比特?cái)?shù)，W為帶寬，則信道容量C為：一般電話線帶寬3000Hz，L=8時(shí)，即使無(wú)噪聲，信道容量也不會(huì)超過(guò)48kbps.數(shù)據(jù)的傳輸速率應(yīng)該在信道容量容許的范圍之內(nèi)。只要信號(hào)速率低于信道容量，總可以找到一個(gè)編碼方式，實(shí)現(xiàn)低誤碼率傳輸。若實(shí)際傳輸速率超過(guò)信道容量，則無(wú)法進(jìn)行正確傳輸。數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)2.1.2數(shù)據(jù)通信概念---性能指標(biāo)第十八頁(yè)，共88頁(yè)。8、信噪比

信號(hào)功率S與噪聲功率N的比值稱為信噪比。一般采用如下方法表示，單位為分貝dB

信道容量C跟信道帶寬W和信噪比S/N之間的香農(nóng)計(jì)算公式為：

由香農(nóng)公式，提高信噪比可以增加信道容量。在信道容量一定時(shí)，帶寬與信噪比之間可以相互彌補(bǔ)。數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)2.1.2數(shù)據(jù)通信概念---性能指標(biāo)第十九頁(yè)，共88頁(yè)。若介質(zhì)帶寬W為3000Hz，當(dāng)信噪比為10dB時(shí)，S/N=10，信道容量為：若信噪比提高到20dB，即S/N=100時(shí)，可見(jiàn)，信道容量隨信噪比的提高增加了許多。數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)2.1.2數(shù)據(jù)通信概念---性能指標(biāo)第二十頁(yè)，共88頁(yè)。9、延遲、抖動(dòng)、吞吐量和丟包率延遲指將一個(gè)比特從一端傳輸?shù)搅硪欢怂ㄙM(fèi)的時(shí)間；抖動(dòng)指在同一條路由上發(fā)送數(shù)據(jù)包之間的時(shí)間差異；吞吐量指網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送數(shù)據(jù)包的速率；丟包率指在發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí)丟棄數(shù)據(jù)包的最高比例。2.1.2數(shù)據(jù)通信概念---性能指標(biāo)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)第二十一頁(yè)，共88頁(yè)。2.1.3數(shù)據(jù)傳輸---數(shù)據(jù)傳輸方式1、基帶傳輸指在基本不改變數(shù)據(jù)信號(hào)頻率的情況下，在數(shù)字通信中直接傳送數(shù)據(jù)的基帶信號(hào)。即按數(shù)據(jù)波的原樣進(jìn)行傳輸，不包含任何調(diào)制。是目前廣泛使用的最基本的傳輸方式。信號(hào)按數(shù)據(jù)位流的基本形式傳輸，整個(gè)系統(tǒng)不需調(diào)制解調(diào)器，使得系統(tǒng)價(jià)格低廉；可采用雙絞線或同軸電纜、光纜作為傳輸介質(zhì)，傳輸介質(zhì)相對(duì)寬帶較為便宜；可達(dá)到較高的傳輸速率(一般為1-10Mbps)，但傳輸距離一般不超過(guò)25公里。數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)第二十二頁(yè)，共88頁(yè)。2.1.3數(shù)據(jù)傳輸---數(shù)據(jù)傳輸方式2、頻帶傳輸指先用數(shù)字信號(hào)對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制，然后進(jìn)行傳輸?shù)膫鬏斈Ｊ健Ｗ罨镜恼{(diào)制方式有：幅值鍵控(ASK)，頻移鍵控(FSK)和相移鍵控(PSK)。在載波傳輸中，發(fā)送設(shè)備首先要產(chǎn)生某個(gè)頻率的信號(hào)做為基波來(lái)承載信息信號(hào)，這個(gè)基波就稱為載波信號(hào)，基波頻率稱為載波頻率。然后按上述三種方式改變載波信號(hào)的幅值、頻率、相位行程調(diào)制信號(hào)后發(fā)送。數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)第二十三頁(yè)，共88頁(yè)。3、寬帶傳輸使用射頻(RF)模擬脈沖，其中，信號(hào)被調(diào)制到不同頻率范圍。應(yīng)用于傳輸圖像文字語(yǔ)音等大數(shù)據(jù)量信號(hào)。與基帶傳輸?shù)闹饕獏^(qū)別為：數(shù)據(jù)傳輸速率不同，基帶網(wǎng)的傳輸速率范圍為0-10Mbps，寬帶可達(dá)0-400Mbps；寬帶可劃分為多條基帶信道，提供良好的通信路徑。2.1.3數(shù)據(jù)傳輸---數(shù)據(jù)傳輸方式數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)第二十四頁(yè)，共88頁(yè)。1、同步的概念

接收端要按照發(fā)送端所發(fā)送的每個(gè)碼元的重復(fù)頻率以及起止時(shí)間來(lái)接收數(shù)據(jù)。在通信時(shí)，接收端要校準(zhǔn)自己的時(shí)間和重復(fù)頻率，以便和發(fā)送端取得一致，這一過(guò)程稱為同步過(guò)程。 信息傳輸?shù)耐椒椒ǚ譃?/p>

-異步傳輸(asynchronous)-同步傳輸(synchronous)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)2.1.3數(shù)據(jù)傳輸---數(shù)據(jù)同步方式第二十五頁(yè)，共88頁(yè)。2.1.3數(shù)據(jù)傳輸---數(shù)據(jù)同步方式2、異步傳輸（的同步方式）又稱起止(start-stop)同步方式。它在傳送的字符之前設(shè)置一個(gè)起始位，在信息代碼結(jié)束后設(shè)置1-2位的終止位。在起始位和停止位之間，形成一個(gè)需要傳送的字符；起始位起到了使該字符內(nèi)各比特同步的作用；各字符互不同步，字符的間隔是任意的；一個(gè)字符的傳送時(shí)間由起始位和終止位之間的時(shí)間來(lái)決定數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)第二十六頁(yè)，共88頁(yè)。2.1.3數(shù)據(jù)傳輸---數(shù)據(jù)同步方式3、同步傳輸（的同步方式）同步傳輸時(shí)，需在每個(gè)數(shù)據(jù)塊的開(kāi)始處和結(jié)束處各加一個(gè)幀頭和一個(gè)幀尾，使得接收方能判定數(shù)據(jù)塊的開(kāi)始和結(jié)束。加有幀頭和幀尾的數(shù)據(jù)稱為一幀。在同步傳輸中，所有設(shè)備都使用一個(gè)共同的時(shí)鐘，所有傳輸數(shù)據(jù)位都和該時(shí)鐘信號(hào)同步，接收方利用時(shí)鐘跳變來(lái)決定什么時(shí)候讀取一個(gè)輸入的數(shù)據(jù)位。同步傳輸可用于一個(gè)單塊電路板元件之間的數(shù)據(jù)傳輸，也可用于30-40cm甚至更短距離的數(shù)據(jù)通信，對(duì)于更長(zhǎng)距離的數(shù)據(jù)通信，同步傳輸代價(jià)較高，因?yàn)樗枰粭l額外的線來(lái)傳輸時(shí)鐘信號(hào)，并且容易受到噪聲干擾。數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)第二十七頁(yè)，共88頁(yè)。2.1.3數(shù)據(jù)傳輸---數(shù)據(jù)同步方式4、同步式優(yōu)點(diǎn)效率高，一般在高速傳輸數(shù)據(jù)的系統(tǒng)中采用同步式5、異步式優(yōu)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，頻率漂移不會(huì)積累。但缺點(diǎn)是線路效率低，每個(gè)字符都占用2-3個(gè)位的額外開(kāi)銷。數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)第二十八頁(yè)，共88頁(yè)。2.1.3數(shù)據(jù)傳輸---數(shù)據(jù)編碼1、數(shù)據(jù)編碼是指通信系統(tǒng)中以何種物理信號(hào)的形式來(lái)表達(dá)數(shù)據(jù)。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼用高低電平的矩形脈沖信號(hào)來(lái)表達(dá)數(shù)據(jù)的0,1狀態(tài)的編碼方式。模擬數(shù)據(jù)編碼分別用模擬信號(hào)的不同幅度、不同頻率、不同相位來(lái)表達(dá)數(shù)據(jù)的0,1狀態(tài)的編碼方式。數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)第二十九頁(yè)，共88頁(yè)。數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)2.1.3數(shù)據(jù)傳輸---數(shù)據(jù)編碼-數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼1、單極性碼：邏輯1為高電平，0為低電平；2、雙極性碼：邏輯0為負(fù)電平；3、歸零碼(RZ)：每一位傳輸后均返回0電平；4、非歸零碼(NRZ)：整個(gè)碼元時(shí)間內(nèi)維持有效電平。第三十頁(yè)，共88頁(yè)。數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)2.1.3數(shù)據(jù)傳輸---數(shù)據(jù)編碼-數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼在基帶傳輸中，數(shù)字信號(hào)的編碼方式主要有3種：不歸零碼缺點(diǎn)：存在直流分量，傳輸中不能使用變壓器，不具備自同步機(jī)制，必須使用外同步。曼徹斯特編碼用電壓變化表示0和1；時(shí)間被劃分為等間隔的小段，每小段代表一位。每段分為兩半，前半段傳送位的反碼，后半段傳送位本身。具有內(nèi)在時(shí)鐘信息，無(wú)需外同步信號(hào)。缺點(diǎn)是需要雙倍的傳輸帶寬。差分曼徹斯特編碼用碼元開(kāi)始處有無(wú)跳變來(lái)表示0和1，有：0，無(wú)：1。第三十一頁(yè)，共88頁(yè)。數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)2.1.3數(shù)據(jù)傳輸---數(shù)據(jù)編碼-數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼時(shí)鐘01001100011數(shù)據(jù)NRZ曼徹斯特編碼差分曼徹斯特編碼第三十二頁(yè)，共88頁(yè)。模擬數(shù)據(jù)編碼 采用模擬信號(hào)來(lái)表達(dá)數(shù)據(jù)0和1。按照不同幅度、頻率和相位三種形式表示0和1。數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)2.1.3數(shù)據(jù)傳輸---數(shù)據(jù)編碼-模擬數(shù)據(jù)編碼第三十三頁(yè)，共88頁(yè)。2.1.3數(shù)據(jù)傳輸---多路復(fù)用技術(shù)當(dāng)傳輸介質(zhì)的帶寬超過(guò)了傳輸單個(gè)信號(hào)所需的帶寬時(shí)，就通過(guò)在一條介質(zhì)上同時(shí)攜帶多個(gè)傳輸信號(hào)的方法來(lái)提高傳輸系統(tǒng)的利用率，即多路復(fù)用。多路復(fù)用提高了信道的利用率。通常有：頻分多路復(fù)用、時(shí)分多路復(fù)用、波分多路復(fù)用等。數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)第三十四頁(yè)，共88頁(yè)。數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)2.1.3數(shù)據(jù)傳輸---多路復(fù)用技術(shù)1、頻分多路復(fù)用(FDM)

是將具有一定帶寬的信道分割成若干個(gè)有較小頻帶的子信道，每個(gè)信道供一個(gè)用戶使用。這樣，在信道中就可以同時(shí)傳送多個(gè)不同頻率的信號(hào)。FDM適用于模擬信號(hào)傳輸。CH1CH2CH3帶寬復(fù)用原帶寬CH1CH2CH3移頻后帶寬CH1CH2CH3MUX第三十五頁(yè)，共88頁(yè)。2.1.3數(shù)據(jù)傳輸---多路復(fù)用技術(shù)2、時(shí)分多路復(fù)用(TDM)

是將一條物理信道的傳輸時(shí)間分成若干個(gè)時(shí)間片輪流地供多個(gè)信號(hào)源使用，每個(gè)時(shí)間片被復(fù)用的一路信號(hào)占用。這樣，當(dāng)多路信號(hào)準(zhǔn)備傳輸時(shí)，一個(gè)信道就能在不同的時(shí)間片傳輸多路信號(hào)。TDM適用于數(shù)字信號(hào)傳輸。原始信號(hào)A1A2A3數(shù)字化信號(hào)D1D2D3MUX時(shí)間片123復(fù)用后數(shù)據(jù)D1D2D3數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)第三十六頁(yè)，共88頁(yè)。2.1.3數(shù)據(jù)傳輸---多路復(fù)用技術(shù)3、波分多路復(fù)用(WDM)

是頻率分割技術(shù)在光纖介質(zhì)中的應(yīng)用，主要用于全光纖網(wǎng)組成的通信系統(tǒng)中。是指在一根光纖上能同時(shí)傳送多個(gè)波長(zhǎng)不同的光載波的復(fù)用技術(shù)。F1λF2λF3λ光纖1光纖2光纖3共享光纖F1F2F3λ共享光纖的光譜棱柱/衍射光柵數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)第三十七頁(yè)，共88頁(yè)。1、差錯(cuò)產(chǎn)生的原因噪聲；傳輸失真：信號(hào)傳輸時(shí)的幅度衰減、波形畸變及收發(fā)端失步等；載波干擾：由于載波的振幅、相位和頻率發(fā)生抖動(dòng)；傳輸反射干擾；線間串?dāng)_：相鄰信號(hào)線間電磁感應(yīng)引入干擾；靜電干擾2、錯(cuò)誤分類單個(gè)錯(cuò)突發(fā)錯(cuò)（數(shù)據(jù)傳輸中的主要出錯(cuò)）2.1.4差錯(cuò)檢測(cè)及控制數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)第三十八頁(yè)，共88頁(yè)。3、差錯(cuò)控制的目的保證所有的幀按順序、正確發(fā)送到目的主機(jī)。4、要解決的兩個(gè)問(wèn)題：如何檢測(cè)出錯(cuò)；發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤后，如何糾正錯(cuò)誤5、常用的差錯(cuò)控制方法是差錯(cuò)控制編碼，包括檢錯(cuò)碼：碼字只有檢錯(cuò)功能，接收方只能判斷數(shù)據(jù)塊有錯(cuò)，但不能確切知道錯(cuò)誤的位置，從而也不能糾正錯(cuò)誤。糾錯(cuò)碼：碼字具有一定得糾錯(cuò)能力，接收方能夠檢錯(cuò)并判斷出錯(cuò)誤位置，這時(shí)只需將出錯(cuò)位取反即可獲得正確數(shù)據(jù)。2.1.4差錯(cuò)檢測(cè)及控制數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)第三十九頁(yè)，共88頁(yè)。2.1.4差錯(cuò)檢測(cè)及控制---檢錯(cuò)和糾錯(cuò)能力分析若:消息長(zhǎng)m[bit]，差錯(cuò)編碼后附加r[bit]冗余信息，實(shí)際傳輸為n＝m＋r[bit]比特的碼字，則：有效碼字?jǐn)?shù)為2個(gè)，總碼字?jǐn)?shù)為2個(gè)。經(jīng)傳輸后，有效碼字無(wú)效碼字：判斷為出錯(cuò)有效碼字有效碼字：不能斷定是否出錯(cuò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)mn第四十頁(yè)，共88頁(yè)。2.1.4差錯(cuò)檢測(cè)及控制---檢錯(cuò)和糾錯(cuò)能力分析數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)海明距離兩個(gè)碼字的對(duì)應(yīng)比特取值不同的比特?cái)?shù)

[例]1001000110100011編碼集的海明距離一個(gè)有效編碼集中，任意兩個(gè)碼字的海明距離的最小值?；颍涸谛畔⒕幋a中，兩個(gè)合法代碼對(duì)應(yīng)位上編碼不同的位數(shù)稱為碼距，又稱海明距離。

海明距離＝3(一個(gè)碼字必須錯(cuò)3位才能變成另一碼字）第四十一頁(yè)，共88頁(yè)。2.1.4差錯(cuò)檢測(cè)及控制---檢錯(cuò)和糾錯(cuò)能力分析數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)檢錯(cuò)如果要能檢測(cè)出d個(gè)位差錯(cuò)，則編碼集的海明距離至少應(yīng)為d＋1糾錯(cuò)如果要能糾正d個(gè)位差錯(cuò)，則編碼集的海明距離至少應(yīng)為2d＋1為了檢測(cè)d個(gè)錯(cuò)誤，需要海明距離為d+1的編碼方案。因?yàn)榇藭r(shí)，d個(gè)1位錯(cuò)誤不可能將一個(gè)有效碼字改編成另一個(gè)有效碼字。當(dāng)接收方看到一個(gè)無(wú)效碼字的時(shí)候能判斷出傳輸出錯(cuò)。為了糾正d個(gè)錯(cuò)誤，需要海明距離為2d+1的編碼方案。因?yàn)榇藭r(shí)，合法碼字之間的距離足夠遠(yuǎn)，因而即使發(fā)生了d位變化，則還是原來(lái)的碼字離它最近，從而可唯一確定原來(lái)的碼字，達(dá)到糾錯(cuò)的目的。海明距離第四十二頁(yè)，共88頁(yè)。2.1.4差錯(cuò)檢測(cè)及控制---檢錯(cuò)和糾錯(cuò)能力分析數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)編碼集為{000000,000111,111000,111111}，則編碼集的海明距離=3若接收端收到的碼字為010111，則可判斷為出錯(cuò)。糾錯(cuò)過(guò)程000000010111000111010111111000

010111111111010111000111出錯(cuò)概率最大海明距離第四十三頁(yè)，共88頁(yè)。2.1.4差錯(cuò)檢測(cè)及控制---奇偶校驗(yàn)碼數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)編碼規(guī)則：將所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)碼元分組，每一數(shù)據(jù)分組后添加一位奇偶校驗(yàn)位，使該分組數(shù)據(jù)碼元和添加的奇偶校驗(yàn)位組成的碼元中”1”的個(gè)數(shù)為偶數(shù)(偶校驗(yàn))或奇數(shù)(奇校驗(yàn))奇偶校驗(yàn)碼在實(shí)際使用時(shí)可分為垂直奇偶校驗(yàn)碼、水平奇偶校驗(yàn)碼和水平垂直奇偶校驗(yàn)碼等幾種。偶校驗(yàn)：010101100111001101奇校驗(yàn)：010110101101111000第四十四頁(yè)，共88頁(yè)。1、垂直奇偶校驗(yàn)碼檢錯(cuò)能力：可檢出某列(一字符)的所有奇數(shù)個(gè)錯(cuò),檢出率50%2.1.4差錯(cuò)檢測(cè)及控制---奇偶校驗(yàn)碼數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)第四十五頁(yè)，共88頁(yè)。2.1.4差錯(cuò)檢測(cè)及控制---奇偶校驗(yàn)碼數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)發(fā)送時(shí)按列的次序進(jìn)行，校驗(yàn)時(shí)按行校驗(yàn)。2、水平奇偶校驗(yàn)碼第四十六頁(yè)，共88頁(yè)。2.1.4差錯(cuò)檢測(cè)及控制---奇偶校驗(yàn)碼數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)3、水平垂直奇偶校驗(yàn)碼檢錯(cuò)能力：可檢出某行、某列的所有奇數(shù)個(gè)錯(cuò)；能發(fā)現(xiàn)大部分偶數(shù)個(gè)錯(cuò)；可以糾正同時(shí)不滿足行、列校驗(yàn)關(guān)系的一位錯(cuò)不能檢出某些互相補(bǔ)償?shù)呐紨?shù)個(gè)錯(cuò)第四十七頁(yè)，共88頁(yè)。2.1.4差錯(cuò)檢測(cè)及控制---校驗(yàn)和數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)1、發(fā)送如以16位字為單位進(jìn)行累加，再將最后累加和取反碼，得該字符串的校驗(yàn)和，將校驗(yàn)和與數(shù)據(jù)一起發(fā)送。2、接收當(dāng)接收者收到該數(shù)據(jù)塊后，同樣以16位字為單位對(duì)各數(shù)據(jù)及校驗(yàn)和進(jìn)行累加，若最后結(jié)果為全1，則正確，否則出錯(cuò)。3、可靠性能夠檢測(cè)出絕大多數(shù)奇數(shù)個(gè)和偶數(shù)個(gè)數(shù)據(jù)位的變化。除非，一個(gè)16位字中的0變成1，而另一個(gè)16位字中的相同位置由1變成0。說(shuō)明：也可用補(bǔ)碼（反碼+1）,此時(shí)接收校驗(yàn)累加應(yīng)為0.第四十八頁(yè)，共88頁(yè)。一位錯(cuò)糾錯(cuò)編碼，其碼組長(zhǎng)度、冗余校驗(yàn)位長(zhǎng)度和碼組中的最大數(shù)據(jù)位長(zhǎng)度滿足：2.1.4差錯(cuò)檢測(cè)及控制—海明碼n：碼組位長(zhǎng)度r：冗余校驗(yàn)位長(zhǎng)度k：碼組中的最大數(shù)據(jù)位長(zhǎng)度數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)第四十九頁(yè)，共88頁(yè)。1、冗余碼填充位置：2、滿足關(guān)系：3、舉例：給出數(shù)據(jù)1101的海明碼編碼、譯碼和糾錯(cuò)過(guò)程2.1.4差錯(cuò)檢測(cè)及控制—海明碼數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)第五十頁(yè)，共88頁(yè)。1.根據(jù)k=4可得：r=3,n=72.根據(jù)冗余碼填充位置，可得編碼后數(shù)據(jù)形式：

(P1P21P3101)3.根據(jù)矩陣等式可解得4.所求海明編碼為(1010101)——矩陣運(yùn)算中加減為“異或”海明碼:數(shù)據(jù)1101的海明碼編碼、譯碼和糾錯(cuò)過(guò)程數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)第五十一頁(yè)，共88頁(yè)。5.譯碼過(guò)程：假設(shè)接收到的數(shù)據(jù)為(1010111),根據(jù)矩陣可計(jì)算出出錯(cuò)位：6.由(110)可得第6位出錯(cuò)，將第6位取反即可得正確數(shù)據(jù)。海明碼:數(shù)據(jù)1101的海明碼編碼、譯碼和糾錯(cuò)過(guò)程數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)第五十二頁(yè)，共88頁(yè)。CRC校驗(yàn)的工作原理 將要發(fā)送的數(shù)據(jù)比特序列當(dāng)作一個(gè)多項(xiàng)式f(x)的系數(shù)，在發(fā)送方用收發(fā)雙方預(yù)先約定的生成多項(xiàng)式G(x)去除，求得一個(gè)余數(shù)多項(xiàng)式R（X）

。將余數(shù)多項(xiàng)式加到數(shù)據(jù)多項(xiàng)式之后發(fā)送到接收端。 接收端用同樣的生成多項(xiàng)式G(x)去除接收數(shù)據(jù)多項(xiàng)式f1(x),得到余數(shù)多項(xiàng)式R1（X）。 若計(jì)算出的余數(shù)多項(xiàng)式R1（X）=R（X），則數(shù)據(jù)傳輸正確。2.1.4差錯(cuò)檢測(cè)及控制—CRC(循環(huán)冗余編碼)校驗(yàn)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)第五十三頁(yè)，共88頁(yè)。發(fā)送方接收方發(fā)送數(shù)據(jù)f(x)生成多項(xiàng)式G(x)實(shí)際發(fā)送數(shù)據(jù)字段校驗(yàn)字段接收數(shù)據(jù)f1(x)生成多項(xiàng)式G(x)R1(x)=R（X）

接收正確R1(x)!=R（X）

接收錯(cuò)誤2.1.4差錯(cuò)檢測(cè)及控制—CRC(循環(huán)冗余編碼)校驗(yàn)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)第五十四頁(yè)，共88頁(yè)。CRC生成多項(xiàng)式

CRC-12CRC-16CRC-CCITTCRC-322.1.4差錯(cuò)檢測(cè)及控制—CRC(循環(huán)冗余編碼)校驗(yàn)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)第五十五頁(yè)，共88頁(yè)。1、重發(fā)糾錯(cuò)當(dāng)接收端根據(jù)編碼檢測(cè)出錯(cuò)誤，或者接收超時(shí)時(shí)請(qǐng)求發(fā)送端再次發(fā)送，直到接收正確為止。2、自動(dòng)糾錯(cuò)方式接收端根據(jù)糾錯(cuò)碼來(lái)判別并糾正錯(cuò)誤信息。3、混合糾錯(cuò)上述兩種方法的綜合，錯(cuò)誤位數(shù)在接收端的糾錯(cuò)能力以內(nèi)的則自動(dòng)糾錯(cuò)，否則請(qǐng)求重發(fā)。2.1.4差錯(cuò)檢測(cè)及控制---常用的糾錯(cuò)方法數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)第五十六頁(yè)，共88頁(yè)。指網(wǎng)絡(luò)中連接收發(fā)雙方的物理通道，常用的傳輸介質(zhì)有電話線、同軸電纜、雙絞線、光導(dǎo)纖維電纜、無(wú)線和衛(wèi)星通信等。傳輸介質(zhì)的主要特性包括：物理特性：傳輸介質(zhì)物理結(jié)構(gòu)的描述；傳輸特性：傳輸介質(zhì)允許傳送數(shù)字或模擬信號(hào)以及調(diào)制技術(shù)、傳輸容量、傳輸?shù)念l率范圍；連通特性：允許點(diǎn)-點(diǎn)或多點(diǎn)連接；地理范圍：傳輸介質(zhì)最大傳輸距離；抗干擾性：傳輸介質(zhì)防止噪聲與電磁干擾對(duì)傳輸數(shù)據(jù)影響的能力。2.1.5網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)第五十七頁(yè)，共88頁(yè)。2.1.5網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)---雙絞線數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)既可以傳輸數(shù)字信號(hào)，又可以傳輸模擬信號(hào)。在電話系統(tǒng)和局域網(wǎng)中，雙絞線得到了廣泛的應(yīng)用。可以分為屏蔽雙絞線和無(wú)屏蔽雙絞線。內(nèi)導(dǎo)體芯線絕緣箔屏蔽銅屏蔽外套--螺旋絞合的雙導(dǎo)線，≈1mm--每根4對(duì)、25對(duì)、1800對(duì)--典型連接距離100m（LAN）--RJ45插座、插頭--優(yōu)缺點(diǎn)：成本低密度高、節(jié)省空間安裝容易（綜合布線系統(tǒng)）平衡傳輸（高速率）抗干擾性一般連接距離較短第五十八頁(yè)，共88頁(yè)。3類、5類、6類雙絞線外沒(méi)有任何附加屏蔽以鋁箔屏蔽以減少干擾和串音屏蔽雙絞線(STP)非屏蔽雙絞線(UTP)2.1.5網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)---雙絞線數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)第五十九頁(yè)，共88頁(yè)。2.1.5網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)---雙絞線數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)分為1-6類1類線：在電話系統(tǒng)中使用，只適合傳輸語(yǔ)音和低速數(shù)據(jù)，帶寬268kHz;2類線：可用于語(yǔ)音和數(shù)字通信，最大速率為4Mb/s;3類線：目前電話系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)電纜，帶寬16MHz,數(shù)據(jù)傳輸速率10Mb/s，主要用于10Base-T以太網(wǎng);4類線：帶寬20MHz,傳輸速率16Mb/s,主要用于10Base-T和令牌局域網(wǎng)；

5類線：帶寬100MHz,傳輸速率100Mb/s,主要用于10Base-T和100Base-T局域網(wǎng)；

6類線：電纜由十字交叉中心將四對(duì)線分開(kāi)，傳輸帶寬可達(dá)250MHz?？垢蓴_性：取決于相鄰線對(duì)的扭曲長(zhǎng)度和適當(dāng)?shù)钠帘巍５皖l時(shí)抗干擾能力相當(dāng)于同軸電纜第六十頁(yè)，共88頁(yè)。2.1.5網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)---同軸電纜數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)銅芯絕緣層外導(dǎo)體屏蔽層保護(hù)套基帶同軸電纜：阻抗50歐，通常用來(lái)傳輸數(shù)字信號(hào)，速率最高可達(dá)10Mbps。粗纜的傳輸距離為500m,細(xì)纜180m寬帶同軸電纜：阻抗75歐，通常用來(lái)傳輸有線電視模擬信號(hào)。其帶寬可達(dá)750MHz以上，通常利用FDM技術(shù)。傳輸距離：基帶電纜最大幾公里，寬帶同軸電纜最大幾十公里抗干擾性：高于雙絞線第六十一頁(yè)，共88頁(yè)。光纖物理特性：光纖為直徑2-125um的導(dǎo)光介質(zhì)；傳輸特性：傳輸速率可達(dá)幾千Mbps。分為單模和多模兩類。單模性能優(yōu)于多模光纖；

連通性：可以用于點(diǎn)-點(diǎn)連接和多點(diǎn)連接；地理范圍：衰減極小，可在6-8公里內(nèi)不使用中繼器；抗干擾性：不受外界電磁干擾，誤碼率極低。2.1.5網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)包層護(hù)套纖芯第六十二頁(yè)，共88頁(yè)。2.1.5網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)---光纖數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)單芯光纜多芯光纜外殼塑料外套包層纖芯包層護(hù)套纖芯外鞘光纖束加強(qiáng)芯護(hù)套加強(qiáng)芯包層纖芯光纖高密度多芯光纜剖面結(jié)構(gòu)第六十三頁(yè)，共88頁(yè)。2.1.5網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)---光纖數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)光纖通信優(yōu)點(diǎn)：①傳輸信號(hào)的頻帶寬，通信容量大；②信號(hào)衰減小，傳輸距離大。③抗干擾能力強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣。④抗化學(xué)腐蝕能力強(qiáng)，適用于一些特殊環(huán)境下布線。⑤安全性好，信息不易被竊取。光纖通信缺點(diǎn)：成本高，連接時(shí)需要專用設(shè)備。

常用波段：集中在0.85微米、1.30微米和1.55微米附近。在發(fā)送端利用電信號(hào)對(duì)光載波進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制的方法屬于振幅鍵控法，稱強(qiáng)度調(diào)制，通常以光信號(hào)的有和無(wú)來(lái)表示二進(jìn)制的“1”和“0”。第六十四頁(yè)，共88頁(yè)。將分布在不同位置的網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源共享。要求不改變?cè)瓉?lái)子網(wǎng)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、通訊速率、軟硬件配置，將因連接對(duì)原網(wǎng)絡(luò)造成的影響減至最小。

原來(lái)子網(wǎng)絡(luò)的所有數(shù)據(jù)都能為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)共享。2.2網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)-基本概念第六十五頁(yè)，共88頁(yè)。2.2網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)-數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮⒖寄Ｐ蛿?shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)11111010110

數(shù)據(jù)幀尾

數(shù)據(jù)

段頭數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)文報(bào)文分組幀比特電/光脈沖封裝

拆封物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層傳輸層應(yīng)用層表示層會(huì)話層幀頭包頭第六十六頁(yè)，共88頁(yè)。數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)2.2網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)2.2.1網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備2.2.2OSI參考模型2.2.3TCP/IP參考模型第六十七頁(yè)，共88頁(yè)。同一電路板同一系統(tǒng)同一房間同一建筑物同一園區(qū)同一城市同一國(guó)家同一洲內(nèi)同一星球0.1m1m10m100m1km10km100km1000km10000km處理器間距離各處理器的位置例子數(shù)據(jù)流計(jì)算機(jī)多計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)局域網(wǎng)局域網(wǎng)城域網(wǎng)廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)2.2.1網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)分類第六十八頁(yè)，共88頁(yè)。1-1、中繼器repeater

對(duì)信號(hào)進(jìn)行整形放大、重新復(fù)制，并將新生成的良好信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)至下一網(wǎng)段。 中繼器使得網(wǎng)絡(luò)可以跨越一個(gè)較大的距離，只在物理層起作用，不以任何形式改變網(wǎng)絡(luò)的功能。

是信號(hào)再生器不是放大器。放置位置很重要。2.2.1網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備---1-中繼器數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)第六十九頁(yè)，共88頁(yè)。2.2.1網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備---1-中繼器數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)中繼器1中繼器4中繼器3中繼器2網(wǎng)段1網(wǎng)段2網(wǎng)段3網(wǎng)段4網(wǎng)段5第七十頁(yè)，共88頁(yè)。數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)2.2.1網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備---1-中繼器1-2、HUB(集線器)：多端口的中繼器，無(wú)轉(zhuǎn)發(fā)功能第七十一頁(yè)，共88頁(yè)。2、網(wǎng)橋是一種存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，用來(lái)連接同一類型的局域網(wǎng)；網(wǎng)橋?qū)?shù)據(jù)幀送到數(shù)據(jù)鏈路層進(jìn)行差錯(cuò)校驗(yàn)，再送到物理層，通過(guò)物理傳輸介質(zhì)送到另一個(gè)子網(wǎng)或網(wǎng)段；它具有尋址與路徑選擇的功能，在接收到幀之后，要決定正確的路徑將幀送到相應(yīng)的目的站點(diǎn)；網(wǎng)橋可以連接兩個(gè)采用不同數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議、不同傳輸速率、不同傳輸介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)。它要求兩個(gè)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)鏈路層以上采用相同或兼容的協(xié)議。2.2.1網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備---2-網(wǎng)橋數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)第七十二頁(yè)，共88頁(yè)。交換機(jī)：是一種快速多端口網(wǎng)橋，根據(jù)MAC地址決定轉(zhuǎn)發(fā)。2.2.1網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備---2-網(wǎng)橋數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)第七十三頁(yè)，共88頁(yè)。

3、路由器（Router）網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備，根據(jù)IP地址決定轉(zhuǎn)發(fā)；在路由器所包含的地址之間，可能存在若干路徑，路由器可以為某次特定的傳輸選擇一條最好的路徑；當(dāng)路由器的一個(gè)接收包的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)位于這個(gè)路由器所不連接的網(wǎng)絡(luò)中時(shí)，路由器有能力決定哪一個(gè)連接網(wǎng)絡(luò)是這個(gè)包最好的下一個(gè)中繼點(diǎn)。一旦路由器識(shí)別出一個(gè)包所走的最佳路徑，它將通過(guò)合適的網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)包傳遞給下一個(gè)路由器。下一個(gè)路由器將繼續(xù)這種工作直到數(shù)據(jù)包到達(dá)目的地址；路由器連接的所有網(wǎng)段的協(xié)議是一致的。2.2.1網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備-3-路由器數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)第七十四頁(yè)，共88頁(yè)。

4、網(wǎng)關(guān)傳輸層設(shè)備，又稱為網(wǎng)間協(xié)議變換器，用于實(shí)現(xiàn)不同通信協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)之間、包括使用不同網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)（不是通用的，連接不同的網(wǎng)絡(luò)有不同的網(wǎng)關(guān)）；一個(gè)普通的網(wǎng)關(guān)可用于連接兩個(gè)不同的總線或網(wǎng)絡(luò)。在報(bào)文從一個(gè)網(wǎng)段到另一個(gè)網(wǎng)段的傳送中，網(wǎng)關(guān)提供了一種把報(bào)文重新封裝形成新的報(bào)文組的方式；在工業(yè)數(shù)據(jù)通信中網(wǎng)關(guān)最顯著的應(yīng)用就是把一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的信號(hào)送往另一類不同協(xié)議或更高一層的網(wǎng)絡(luò)。2.2.1網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備-4-網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)第七十五頁(yè)，共88頁(yè)。應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層中繼器網(wǎng)橋路由器網(wǎng)關(guān)復(fù)制位信號(hào)延長(zhǎng)網(wǎng)段長(zhǎng)度局域網(wǎng)間存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)分組信號(hào)協(xié)議轉(zhuǎn)換2.2.1網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備—總結(jié)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)第七十六頁(yè)，共88頁(yè)。OSI（OpenSystemInterconnection）ISO7498（1983年建立的OSI標(biāo)準(zhǔn)）為異種計(jì)算機(jī)互聯(lián)提供的一個(gè)共同基礎(chǔ)和標(biāo)準(zhǔn)框架OSI參考模型提供了概念性和功能性結(jié)構(gòu)，將開(kāi)放系統(tǒng)的通信劃分為7個(gè)層次，各層次的協(xié)議細(xì)節(jié)由各層次獨(dú)立進(jìn)行；分層原則為將相似的功能集中在同一層中，功能差別較大時(shí)分層處理，每層只對(duì)相鄰的上下層定義接口。2.2.2OSI參考模型數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)第七十七頁(yè)，共88頁(yè)。應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用協(xié)議表示協(xié)議會(huì)話協(xié)議傳輸協(xié)議通信子網(wǎng)邊界主機(jī)A主機(jī)B路由器內(nèi)部子網(wǎng)協(xié)議路由器比特幀分組TPDUSPDUPPDUAPDU交換單元的名字2.2.2OSI參考模型數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)PDU:ProtocolDataUnit（協(xié)議數(shù)據(jù)單元）第七十八頁(yè)