計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教程

第1章計算機網(wǎng)絡(luò)根底

人民郵電出版社1.1

計算機網(wǎng)絡(luò)的形成與開展

1.2

計算機網(wǎng)絡(luò)的定義

人民郵電出版社1.1

計算機網(wǎng)絡(luò)的形成與開展

人民郵電出版社圖1-1面向終端的網(wǎng)絡(luò)

人民郵電出版社2.

第二代－初級計算機網(wǎng)絡(luò)在20世紀(jì)60年代末期至70年代后期，計算機網(wǎng)絡(luò)在通信網(wǎng)絡(luò)的根底上，完成了計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議的研究，形成了計算機的初級網(wǎng)絡(luò)，見圖1-2。圖1-2“計算機網(wǎng)絡(luò)的資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖〞人民郵電出版社3.

第三代－開放式的標(biāo)準(zhǔn)化計算機網(wǎng)絡(luò)第三代是指20世紀(jì)70年代中期至90年代中期這個階段。即“開放式的標(biāo)準(zhǔn)化計算機網(wǎng)絡(luò)〞。在開放式網(wǎng)絡(luò)中，所有的計算機和通信設(shè)備都遵循著共同認(rèn)可的國際標(biāo)準(zhǔn)，從而可以保證不同廠商的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品可以在同一網(wǎng)絡(luò)中順利地進行通信。人民郵電出版社4.

第四代－綜合性、智能化、寬帶高速和平安的計算機網(wǎng)絡(luò)在20世紀(jì)90年代中期直至現(xiàn)在，這個階段計算機網(wǎng)絡(luò)向全面互連、高速和智能化開展，并將得到廣泛地應(yīng)用。人民郵電出版社1.2

計算機網(wǎng)絡(luò)的定義

人們通常對“計算機網(wǎng)絡(luò)〞的定義是：為了實現(xiàn)計算機之間的通信交往、資源共享和協(xié)同工作。采用通信手段，將地理位置分散的、各自具備自主功能的一組計算機有機地聯(lián)系起來，并且由網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)進行管理的計算機復(fù)合系統(tǒng)就是計算機網(wǎng)絡(luò)。人民郵電出版社1.

計算機網(wǎng)絡(luò)涉及的3個要點①自主性：一個計算機網(wǎng)絡(luò)可以包含有多臺具有“自主〞功能的計算機。②

有機連接：所謂的“有機〞地連接是指連接時彼此必須遵循所規(guī)定的約定和規(guī)那么。這些約定和規(guī)那么就是通信協(xié)議。③

資源共享為根本目的：建立計算機網(wǎng)絡(luò)的主要是為了實現(xiàn)通信的交往、信息資源的交流、計算機分布資源的共享，或者是協(xié)同工作。資源共享作為網(wǎng)絡(luò)的最根本特征。人民郵電出版社2.

計算機網(wǎng)絡(luò)的功能計算機網(wǎng)絡(luò)的建立目的就是其應(yīng)具有的功能，因此，它應(yīng)當(dāng)實現(xiàn)以下的根本功能：①

實現(xiàn)計算機之間和計算機用戶之間的通信交往。②

實現(xiàn)資源共享，即實現(xiàn)計算機硬件資源、軟件資源和數(shù)據(jù)與信息資源的共享。計算機之間或計算機用戶之間的協(xié)同工作。人民郵電出版社1.3

計算機網(wǎng)絡(luò)的分類

1.

按照網(wǎng)絡(luò)的使用范圍分類按照網(wǎng)絡(luò)的使用范圍可以將計算機網(wǎng)絡(luò)分為以下2類：〔1〕公用網(wǎng)〔publicnetwork〕“公用網(wǎng)〞是指任何單位、部門或個人均可租用的網(wǎng)絡(luò)。一般指由國家電信和郵電部門構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)?！?〕

專用網(wǎng)〔privitenetwork〕“專用網(wǎng)〞是指單位、部門為了某種目的而構(gòu)建的私有網(wǎng)絡(luò)。人民郵電出版社2.

按照網(wǎng)絡(luò)的作用范圍分類本書按照網(wǎng)絡(luò)作用的地理范圍的大小，可以將網(wǎng)絡(luò)分為以下3類：l

局域網(wǎng)〔LocalAreaNetwork，LAN〕l

城域網(wǎng)〔MetropolitanAreaNetwork，MAN〕l

廣域網(wǎng)〔WideAreaNetwork，WAN〕人民郵電出版社表1-1各類計算機網(wǎng)絡(luò)的特征參數(shù)

網(wǎng)絡(luò)分類縮寫作用范圍大約處理機位于同一應(yīng)用實例局域網(wǎng)LAN10m房間小型辦公室網(wǎng)絡(luò)、智能大廈、校園或園區(qū)網(wǎng)絡(luò)100m建筑物1km校園城域網(wǎng)MAN10km城市城市網(wǎng)絡(luò)廣域網(wǎng)WAN100km或1000km國家或洲際公用廣域網(wǎng)、專用廣域網(wǎng)人民郵電出版社人民郵電出版社〔2〕

廣域網(wǎng)-WAN廣域網(wǎng)〔wideareanetwork，WAN〕也稱遠(yuǎn)程網(wǎng)。一般，廣域網(wǎng)是指作用在不同國家、地域、甚至全球范圍內(nèi)的遠(yuǎn)程計算機通信網(wǎng)絡(luò)。用戶構(gòu)建的專用廣域網(wǎng)的速率一般較低。人民郵電出版社人民郵電出版社1.4

計算機網(wǎng)絡(luò)的組成

由于計算機網(wǎng)絡(luò)的根本功能分為數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)通信兩大局部，因此，它所對應(yīng)的結(jié)構(gòu)也可以分成相應(yīng)的兩個局部。其一，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理的計算機與終端設(shè)備；其二，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)通信的通信控制處理機和通信線路。圖1-2表示了計算機網(wǎng)絡(luò)的組成結(jié)構(gòu)，即計算機網(wǎng)絡(luò)按其邏輯功能上分為資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)。人民郵電出版社1.4.1

計算機資源子網(wǎng)

1.

資源子網(wǎng)的組成如圖1-2所示，資源子網(wǎng)由擁有資源的主計算機系統(tǒng)、請求資源的用戶終端、終端控制器、通信子網(wǎng)的接口設(shè)備、軟件資源和數(shù)據(jù)資源組成。人民郵電出版社〔1〕

主計算機〔Host〕在計算機網(wǎng)絡(luò)中“主計算機〞可以是大型機、中型機、小型機、終端工作站或者微型機〔PC〕。主計算機是本地用戶訪問網(wǎng)絡(luò)共享資源，以及使用網(wǎng)絡(luò)效勞的接口?！?〕

終端〔Terminal〕終端一般是指沒有存儲與處理信息能力的簡單輸入、輸出終端設(shè)備。人民郵電出版社2.

資源子網(wǎng)的根本功能資源子網(wǎng)負(fù)責(zé)全網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)，并向網(wǎng)絡(luò)客戶提供各種網(wǎng)絡(luò)資源和網(wǎng)絡(luò)效勞。人民郵電出版社1.4.2

計算機通信子網(wǎng)

1.

通信子網(wǎng)的組成通信子網(wǎng)由通信控制處理機、通信線路和其它通信設(shè)備組成。〔1〕

通信控制處理機〔communicationcontrolprocessor，CCP〕通信控制處理機是一種在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中專門負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)通信、傳輸和控制的專門計算機或具有同等功能的計算機部件。人民郵電出版社〔2〕

通信線路通信線路，即通信介質(zhì)，它和網(wǎng)絡(luò)上的各種通信設(shè)備一起組成了通信信道。計算機網(wǎng)絡(luò)中采用的通信線路的種類很多。如，架空明線、雙絞線、同軸電纜、光導(dǎo)纖維電纜等有線通信線路組成通信信道；以及紅外線、無線電、微波等無線通信線路組成通信信道。人民郵電出版社2.

通信子網(wǎng)的根本功能通信子網(wǎng)提供網(wǎng)絡(luò)通信功能，完成全網(wǎng)主機之間的數(shù)據(jù)傳輸、交換、控制和變換等通信任務(wù)。負(fù)責(zé)全網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)發(fā)及通信處理等工作。人民郵電出版社1.5

計算機網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1.5.1

計算機網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞亩x1.

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞亩x通常，將通信子網(wǎng)中的通信處理機CCP和其它通信設(shè)備稱為節(jié)點，通信線路稱為鏈路，而將節(jié)點和鏈路連接而成的幾何圖形稱為該網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。人民郵電出版社人民郵電出版社1.5.2計算機網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的分類與通信子網(wǎng)的類型

〔1〕

播送信道通信子網(wǎng)在采用播送信道的通信子網(wǎng)中，一個公共通信信道被多個節(jié)點使用。在任一時間內(nèi)只允許一個節(jié)點使用公共通信信道，其典型的代表就是“總線型〞拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，見圖1-3(a)。利用播送通信信道完成網(wǎng)絡(luò)通信任務(wù)時，必須解決的兩個根本問題是：①

確定誰是通信對象。②解決多節(jié)點爭用公用通信信道的問題。人民郵電出版社〔2〕

點-點線路通信子網(wǎng)在點-點線路通信子網(wǎng)中，每條物理線路連接一對節(jié)點。如果兩個節(jié)點之間沒有直接連接的物理線路，那么它們之間的通信只能通過其它節(jié)點轉(zhuǎn)接。人民郵電出版社2.

根本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)類型常見的根本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有：總線型、星型、環(huán)型、樹型和網(wǎng)狀型等，如圖1-3所示。圖1-3計算機網(wǎng)絡(luò)根本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)人民郵電出版社〔1〕

總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在總線邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，使用單根傳輸線路〔總線〕作為傳輸介質(zhì)，所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點都通過接口，串接在總線上?！?〕

環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1-3〔b〕所示。在環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，各個節(jié)點通過點到點的通信線路首尾相接，形成閉合的環(huán)型。環(huán)路中的數(shù)據(jù)沿一個方向傳遞。由于信號單向傳遞，因此，適宜使用光纖，可以構(gòu)成高速網(wǎng)絡(luò)。人民郵電出版社〔3〕

星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1-3〔c〕所示。在星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，每個節(jié)點都由一個單獨的通信線路連接到中心節(jié)點上。中心節(jié)點控制全網(wǎng)的通信，任何兩個節(jié)點的相互通信，都必須經(jīng)過中心節(jié)點?！?〕

樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1-3〔d〕所示，樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以看成是星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的擴展。人民郵電出版社〔5〕

網(wǎng)狀型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1-3〔e〕所示。在網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中節(jié)點之間的連接是任意的、無規(guī)律的。每兩個節(jié)點之間的通信鏈路可能有多條，因此，必須使用“路由選擇〞算法進行路徑選擇?！?〕

衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)衛(wèi)星通信網(wǎng)中，通信衛(wèi)星就是一個中心交換站，通過分布在不同地理位置的地面站與各地區(qū)網(wǎng)絡(luò)相互連接。人民郵電出版社1.6

計算機網(wǎng)絡(luò)的典型應(yīng)用

1.管理信息系統(tǒng)〔ManagementInformationSystem，MIS〕MIS是基于數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用系統(tǒng)。是在網(wǎng)絡(luò)的根底上建立的管理信息系統(tǒng)。2.

辦公自動化系統(tǒng)〔OfficeAutomationsystem，OA〕辦公自動化系統(tǒng)可以將一個機構(gòu)的辦公用的計算機和其它辦公設(shè)備連接成網(wǎng)絡(luò)。人民郵電出版社人民郵電出版社5.

計算機集成與制造系統(tǒng)〔ComputerIntegratedManufacturingSystem，CIMS〕CIMS實際上是企業(yè)中的多個分系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)上的綜合與集成。6.

電子數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)〔ElectronicDataInterchangesystem，EDI〕EDI，即電子商務(wù)系統(tǒng)，其主要目標(biāo)是實現(xiàn)無紙貿(mào)易。人民郵電出版社1.7

數(shù)據(jù)通信的根本概念1.7.1

信息、數(shù)據(jù)和信號在計算機網(wǎng)絡(luò)中，通信的目的是為了交換信息。1.

信息〔Information〕信息的載體可以是數(shù)字、文字、語音、圖形和圖像等。為了傳送信息，必須對信息中所包含的每一個字符進行編碼。因此，用二進制代碼來表示信息中的每一個字符就是編碼。人民郵電出版社2.

常用的二進制代碼目前最常用的二進制編碼標(biāo)準(zhǔn)為美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼。ASCII碼用7位二進制數(shù)來表示一個字母、數(shù)字、控制字符或符號。任何信息都可以用ASCII碼來表示。人民郵電出版社3.

數(shù)據(jù)〔data〕和信號〔Signal〕在二進制碼代碼的傳輸過程中，網(wǎng)絡(luò)中所傳輸?shù)亩M制代碼被稱為數(shù)據(jù)〔data〕，它是傳遞信息的載體。數(shù)據(jù)僅涉及事物的表示形式，而信息那么涉及到這些數(shù)據(jù)的內(nèi)容和解釋。信號〔signal〕是數(shù)據(jù)在傳輸過程中的電磁波表示形式。通常，將數(shù)據(jù)的表示方式分為數(shù)字信號和模擬信號兩種。圖1-4〔a〕為數(shù)字信號；而圖1-4〔b〕為模擬信號。

人民郵電出版社

圖1-4數(shù)字信號和模擬信號

人民郵電出版社1.7.2

信道及信道的分類

1.

信道〔channel〕及其組成“信道〞是數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)谋亟?jīng)之路。一般，它由傳輸線路和傳輸設(shè)備組成。2.

物理信道和邏輯信道物理信道是指用來傳送信號或數(shù)據(jù)的實際物理通路。邏輯信道是在物理信道的根底上，實現(xiàn)的多路“連接〞。同一物理信道上可以提供多條邏輯信道；每一邏輯信道上只允許一路信號通過。人民郵電出版社3.

有線信道和無線信道根據(jù)傳輸介質(zhì)是否有形，物理信道可以分為有線信道和無線信道。4.

模擬信道和數(shù)字信道模擬信道中傳輸?shù)氖悄M信號，因此，能夠傳輸模擬信號的信道又被稱為模擬信道。數(shù)字信道中傳輸?shù)氖请x散方式的二進制數(shù)字脈沖信號。利用數(shù)字信道傳輸數(shù)字信號時，不需要進行變換。但在信道的兩邊需要安裝用于數(shù)字編碼的編碼器和用于解碼的解碼器。人民郵電出版社5.

專用信道和公用信道專用信道又稱專線，這是一種連接用戶之間設(shè)備的固定線路。公用信道是一種公共交換信道。公共交換網(wǎng)就屬于公共交換信道。人民郵電出版社1.7.3

數(shù)據(jù)單元

在數(shù)據(jù)傳輸時通常將較大的數(shù)據(jù)塊〔如報文〕分割成較小的數(shù)據(jù)單元〔如分組〕，并在每一段上附加一些信息。這就是數(shù)據(jù)單元，其中附加的信息通常是序號、地址及校驗碼等。人民郵電出版社1.

數(shù)據(jù)傳輸速率S〔比特率〕和波形調(diào)制速率B〔波特率〕〔1〕比特率S比特率是指在有效帶寬上，單位時間內(nèi)所傳送的二進制代碼的有效位〔bit〕數(shù)。S用比特每秒為b/s、千比特每秒kb/s、兆比特每秒Mb/s、吉比特每秒Gb/s等單位來表示。人民郵電出版社〔2〕波特率B波特率是一種調(diào)制速率，它是指數(shù)字信號經(jīng)過調(diào)制后的速率，即經(jīng)調(diào)制后的模擬信號每秒鐘變化的次數(shù)。在數(shù)據(jù)傳輸過程中，1Baud就表示每秒鐘傳送一個碼元或一個波形。假設(shè)以T〔秒〕來表示每個波形的持續(xù)時間，那么調(diào)制速率可以表示為：=〔波特〕人民郵電出版社比特率和波特率之間有以下關(guān)系：人民郵電出版社其中，n為一個脈沖信號所表示的有效狀態(tài)數(shù)。在二相調(diào)制中，n=2，故S=B，即比特率與波特率相等。但在更高相數(shù)的多相調(diào)制時，S與B就不相同了，參見表1-2。人民郵電出版社表1-2比特率和波特率之間的關(guān)系波特率B（Baud）1200120012001200多相調(diào)制的相數(shù)二相調(diào)制（n=2）四相調(diào)制（n=4）八相調(diào)制（n=8）十六相調(diào)制（n=16）比特率S（b/s）1200240036004800人民郵電出版社波特率〔調(diào)制速率〕和比特率〔數(shù)據(jù)傳輸速率〕的區(qū)別與聯(lián)系，參見圖1-5。圖1-5比特率和波特率的區(qū)別

人民郵電出版社人民郵電出版社5.

誤碼率Pe〔1〕

誤碼率Pe的定義誤碼率是指二進制比特在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中被傳錯的概率，又稱為“出錯率〞，其定義式如下：Pe式中：N為傳輸?shù)亩M制位的總數(shù)，Ne表示被傳錯的比特數(shù)。

Pe

人民郵電出版社人民郵電出版社6.

時延時延是信道或網(wǎng)絡(luò)性能的另一個參數(shù)，其數(shù)值是指一個報文或分組從一個網(wǎng)絡(luò)的一端傳送到另一端所需要的時間，其單位是秒s、毫秒〔10-3〕ms、微秒〔10-6〕μs等。人民郵電出版社1.8

串行傳輸與并行傳輸在進行數(shù)據(jù)傳輸時，有并行傳輸和串行傳輸兩種方式。人民郵電出版社1.8.1

并行傳輸

并行傳輸如圖1-6所示，并行傳輸時，可以一次同時傳輸假設(shè)干比特的數(shù)據(jù)，從發(fā)送端到接收端的信道需要用相應(yīng)的假設(shè)干根傳輸線。圖1-6并行數(shù)據(jù)傳輸人民郵電出版社1.8.2

串行傳輸

串行傳輸是一位一位地傳送，從發(fā)送端到接收端只要一根傳輸線即可，因此，可以節(jié)省設(shè)備，如圖1-7所示。在實際采用的串行傳輸時，發(fā)送端需要使用并/串轉(zhuǎn)換裝置，將計算機輸出的并行數(shù)據(jù)位流變?yōu)榇袛?shù)據(jù)位流。在接收端，那么需要通過串/并轉(zhuǎn)換裝置，復(fù)原成并行數(shù)據(jù)位流。

人民郵電出版社圖1-7串行數(shù)據(jù)傳輸

人民郵電出版社串行數(shù)據(jù)通信又有3種不同方式：即單工通信、半雙工通信和全雙工通信。1.

單工通信〔雙線制〕在單工通信中，數(shù)據(jù)信號固定地從發(fā)送端A傳送到接收端B，因此，又叫單向通信。在實際中，一般采用兩個通信信道，一個傳送數(shù)據(jù)，一個傳送控制信號，如圖1-8所示。人民郵電出版社圖1-8單工通信人民郵電出版社2.

半雙工通信〔雙線制+開關(guān)〕半雙工通信如圖1-9所示。它允許數(shù)據(jù)信號雙向傳送，但不能同時進行。這種方式要求A、B端都有發(fā)送裝置和接收裝置。假設(shè)想改變信息的傳輸方向，需要利用開關(guān)進行切換。人民郵電出版社圖1-9半雙工通信人民郵電出版社1.

全雙工通信〔四線制〕全雙工通信中，允許雙方同時在兩個方向進行數(shù)據(jù)傳輸，因此也被稱為雙向同時通信。它相當(dāng)于將兩個方向相反的單工通信方式組合起來。因此一般采用四線制，如圖1-10所示。人民郵電出版社圖1-10全雙工通信人民郵電出版社1.9.1

數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的組成與類型1.

數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的組成一個數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)由三大局部組成，即“信源系統(tǒng)〞〔發(fā)送端〕、“傳輸系統(tǒng)〞〔傳輸網(wǎng)絡(luò)〕和“目的系統(tǒng)〞〔接收端〕。產(chǎn)生和發(fā)送信息的一端叫“信源〞，接收信息的一端叫“信宿〞。人民郵電出版社2.

信源數(shù)據(jù)與傳輸信號的關(guān)系類型在信源數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)樾盘杺鬏敃r，有以下四種可能的關(guān)系，如圖1-11所示：①

數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，數(shù)字信號傳輸：例如，10BASET以太網(wǎng)。②

數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，模擬信號傳輸：例如，使用調(diào)制解調(diào)器上網(wǎng)。③

模擬數(shù)據(jù)，數(shù)字信號傳輸：例如，數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)。模擬數(shù)據(jù)，模擬信號傳輸：例如，早期的傳輸系統(tǒng)。人民郵電出版社圖1-11信源數(shù)據(jù)與傳輸信號的關(guān)系類型

人民郵電出版社3.

通信系統(tǒng)的類型〔1〕

模擬通信系統(tǒng)在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，傳輸?shù)男盘枮槟M信號時，被稱為“模擬通信系統(tǒng)〞。模擬通信系統(tǒng)的特點如下：優(yōu)點是信道利用率高。缺點是抗干擾能力差，信號易失真。〔2〕

數(shù)字通信系統(tǒng)當(dāng)傳輸網(wǎng)絡(luò)所傳輸?shù)男盘柺菙?shù)字信號時，此傳輸系統(tǒng)就被稱為“數(shù)字通信系統(tǒng)〞。數(shù)字通信系統(tǒng)的特點：優(yōu)點是信道利用率低。缺點是抗干擾能力強，數(shù)字電路集成化和微型化，因此，容易實現(xiàn)。人民郵電出版社4.

數(shù)字通信及其分類〔1〕

基帶傳輸數(shù)字信號被稱為“數(shù)字基帶信號〞，簡稱為“基帶信號〞。如果在線路上直接傳輸基帶信號，就稱為“數(shù)字信號基帶傳輸〞，簡稱為“基帶傳輸〞。在局域網(wǎng)中大都采用了基帶傳輸方式，其優(yōu)點是速率高、誤碼率低等。其缺點是占用的頻帶寬，不利于遠(yuǎn)程。人民郵電出版社人民郵電出版社1.9.2

基帶傳輸與數(shù)字信號編碼

在基帶傳輸中，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的編碼和解碼工作由網(wǎng)絡(luò)上的編碼器和解碼器的硬件完成。一般用不同電壓極性或電平值的信號來代表數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)“0〞和“1〞的過程被稱為數(shù)字基帶信號的編碼；其反過程稱為解碼。人民郵電出版社人民郵電出版社2.

曼徹斯特編碼〔manchester〕〔1〕

編碼規(guī)那么①

每比特的周期T分為前后兩個相等的局部。②

每一位二進制的中間都有跳變，其中間的這個電平跳變就作為雙方的同步信號。③

每位二進制的前半周期傳送該比特值的反碼，后半周期傳送該比特值的原碼。典型的曼徹斯特編碼波形，如圖1-12〔b〕所示。人民郵電出版社人民郵電出版社3.

差分曼徹斯特編碼〔differencemanchester〕〔1〕

編碼規(guī)那么①

每個“比特值〞無論是“1〞還是“0〞中間都有一次電平跳變，這個跳變做同步之用。②

假設(shè)比特值為“0〞，那么前半個比特的電平與上一個比特的后半個比特的電平相反。假設(shè)比特值為“1〞，那么前半個比特的電平與上一個比特的后半個比特的電平相同。其典型波形如圖1-12〔c〕。人民郵電出版社人民郵電出版社圖1-12數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號編碼波形人民郵電出版社1.9.3

頻帶傳輸與數(shù)字信號的調(diào)制

對于遠(yuǎn)距離通信來說，一般使用頻帶傳輸。我們將發(fā)送端的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號的過程稱為“調(diào)制〞〔modulation〕，相應(yīng)的調(diào)制設(shè)備稱為“調(diào)制器〞〔modulator〕；在接收端把模擬信號復(fù)原為數(shù)字信號的過程稱為“解調(diào)〞〔demodulation〕，相應(yīng)的設(shè)備稱為“解調(diào)器〞〔demodulator〕。同時具備調(diào)制和解調(diào)功能的設(shè)備稱為“調(diào)制解調(diào)器〞〔modem〕。

人民郵電出版社人民郵電出版社人民郵電出版社人民郵電出版社〔2〕

FSK的特點其電路簡單，抗干擾能力強；頻帶利用率低，適用于傳輸速率較低的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號。人民郵電出版社人民郵電出版社〔1〕

PSK絕對調(diào)相在二元制絕對調(diào)相中，用相位的絕對值表示數(shù)字信號0、1。對應(yīng)的絕對調(diào)相編碼波形如圖1-13〔c〕所示，數(shù)學(xué)表達(dá)式為：人民郵電出版社〔2〕

PSK相對調(diào)相相對調(diào)相用當(dāng)前波形的初始相位相對于“前一個波形〞的初始相位的偏移值來表示數(shù)字信號“0〞、“1〞。兩相PSK相對調(diào)相的調(diào)制波形如圖1-13〔d〕所示。圖1-13模擬信號編碼方法

人民郵電出版社

〔3〕多相調(diào)相

在模擬信號的通信系統(tǒng)中，人們經(jīng)常采用多相調(diào)制的方法，以到達(dá)提高數(shù)據(jù)傳輸速率的目的。如，在四相調(diào)相中，可以將待發(fā)送的數(shù)字信號按兩比特為一組進行編組，一共可以有4種組合，即00、01、10、11。每組傳送一個雙比特，對應(yīng)于一個載波信號的相對相位偏移值，參見表1-2。四相調(diào)相的信號例如波形如圖1-14所示。人民郵電出版社同理，在八相調(diào)相中，如果將待發(fā)送的數(shù)字信號按每三個比特組成一組，那么一共可以有8種組合。在調(diào)相信號傳輸過程中，載波調(diào)制狀態(tài)每改變一次，便傳送3個比特的數(shù)據(jù)。四相調(diào)相、八相調(diào)相、16相調(diào)相的編碼表參見表1-3、表1-4和表1-5。

人民郵電出版社

圖1-14四相相對調(diào)相PSK信號波形

++++00101110人民郵電出版社人民郵電出版社表1-34相調(diào)相的相位變化值表1-516相調(diào)相的相位變化值

比特位相對相位的偏移量

000o

0190o

10180o

11270o

表1-34相調(diào)相的相位變化值人民郵電出版社表1-48相調(diào)相的相位變化值0000o00145o01090o011135o100180o101225o110270o111315o

人民郵電出版社比特位相對相位的偏移量00000o000122.5o001045o001167.5o010090o0101112.5o0110135o0111157.5o1000180o1001202.5o1010225o1011247.5o1100270o1101292.5o1110315o1111337.5o表1-516相調(diào)相的相位變化值人民郵電出版社4.

頻帶傳輸中的重要設(shè)備調(diào)制解調(diào)器

調(diào)制解調(diào)器〔Modem〕是一種數(shù)據(jù)通信設(shè)備〔DCE〕，其主要的功能是進行數(shù)字信號的調(diào)制和解調(diào)，在數(shù)據(jù)終端設(shè)備〔DTE〕和模擬傳輸線路之間起到數(shù)字信號與模擬信號之間的轉(zhuǎn)換作用。調(diào)制解調(diào)器常見的分類方式有：按連接方式、按傳送的數(shù)據(jù)速率、按使用的通信線路、按調(diào)制解調(diào)器的數(shù)據(jù)傳輸方式和按調(diào)制解調(diào)器的調(diào)制原理等多種分類方法。人民郵電出版社人民郵電出版社人民郵電出版社〔1〕

位同步只有保證接收端接收的每一個比特都與發(fā)送端保持一致，接收方才能正確的接收數(shù)據(jù)。①

目的：解決收發(fā)雙方的時鐘頻率的一致性問題，旨在解決雙方的比特位同步。②

思路：通信雙方根據(jù)一方的時鐘頻率來校正自己本地的時鐘頻率。③

方法：如NRZ使用的是外同步法，而曼徹斯特和差分曼徹斯特使用的是內(nèi)同步法。人民郵電出版社〔2〕

字符或幀數(shù)據(jù)的同步通信雙方在還應(yīng)解決數(shù)據(jù)同步的問題。如，字符數(shù)據(jù)或幀數(shù)據(jù)的同步。①

目的：旨在解決雙方的字符或數(shù)據(jù)幀的同步。②

思路：接收方根據(jù)發(fā)送方的同步信號來開始接收或結(jié)束數(shù)據(jù)的傳輸。方法：異步式〔asynchronous〕和同步方式〔synchronous〕。人民郵電出版社1.10.1

異步傳輸方式

1.

什么是異步傳輸方式？在被傳送的字符前后加起止位，實現(xiàn)字符數(shù)據(jù)的同步方式被稱為異步傳輸方式。如圖1-15所示，它以一個個字符為單位進行數(shù)據(jù)傳輸，并在每個字符代碼的前后分別附加上起始位和停止位，這些標(biāo)記數(shù)據(jù)起止的位又叫做成幀信息。異步傳輸方式的效率低、速度慢。異步傳輸方式一般適用于低速通信設(shè)備。人民郵電出版社圖1-15異步傳輸方式

人民郵電出版社2.

異步傳輸?shù)墓ぷ魈攸c①

各個位以串行方式發(fā)送，并附有“起止位〞作為識別符。②

字符之間通過“空號〞來分割。人民郵電出版社人民郵電出版社4.

異步傳輸?shù)膽?yīng)用場合異步傳輸適用于，低速〔10~1500字符/每秒〕的低速通信場合。例如，用在分時終端與計算機的通信，低速終端與主機之間的通信和對話等低速數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱龊稀Ｈ嗣襦]電出版社1.10.2

同步傳輸方式

1.

什么是同步傳輸方式？同步傳輸中，大的數(shù)據(jù)塊是一起發(fā)送的，在塊的前后使用一些特殊的字符作為成幀信息。而這些特殊的用于同步的控制字符使得發(fā)送端與接收端可以建立起一個同步的傳輸過程，如圖1-16所示。此外，成幀信息還用來區(qū)分和隔離連續(xù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)塊。

人民郵電出版社圖1-16同步傳輸方式

人民郵電出版社2.

同步傳輸?shù)墓ぷ魈攸c①

在同步傳輸中，信息不是以字符而是以數(shù)據(jù)塊的方式傳輸。②

在位流中采用同步字符來保證定時。③

同步傳輸?shù)某蓭畔ⅰ餐叫盘枴车奈粩?shù)較異步方式少，因此效率比異步傳輸高。人民郵電出版社3.

同步傳輸?shù)膽?yīng)用特點由于同步傳輸需要較高的時鐘裝置和高的傳輸速率，因此，同步裝置比異步裝置要貴。4.

同步傳輸?shù)膽?yīng)用場合同步傳輸方式，通常主要用在計算機與計算機之間的通信，智能終端與主機之間的通信，以及網(wǎng)絡(luò)通信等高速數(shù)據(jù)通信的場合。人民郵電出版社人民郵電出版社人民郵電出版社人民郵電出版社人民郵電出版社人民郵電出版社1.11.2

頻分多路復(fù)用FDM

在FDM中，單個信道的帶寬與信道總帶寬之間的關(guān)系式如下：①

單個信道的帶寬：Fi=Fm+Fg②

多路復(fù)用系統(tǒng)的總帶寬：F=N×Hi=N×〔Fm+Fg〕其中： Fg：為警戒信道帶寬，又稱“保護信道〞帶寬；Fm：為單個信道的帶寬；N：為頻分多路復(fù)用信道的個數(shù)。人民郵電出版社人民郵電出版社圖1-18FDM原理圖人民郵電出版社人民郵電出版社1.11.3

時分多路復(fù)用〔TDM〕

TDM的工作原理：首先，將各路傳輸信號按時間進行分割，就是將每個單位傳輸時間都劃分為相同數(shù)量的時間片〔即，時隙〕；其次，每路信號使用其中之一進行傳輸，我們將多個時隙組成的幀稱為“時分復(fù)用幀〞。這樣，就可以使多路輸入信號在不同的時隙內(nèi)輪流、交替地使用物理信道進行傳輸，如圖1-19所示。說明：TDM不像FDM那樣真正的同時傳送多路信號；而是分時使用信道。

人民郵電出版社圖1-19時分多路復(fù)用

人民郵電出版社人民郵電出版社人民郵電出版社圖1-20波分多路復(fù)用

人民郵電出版社人民郵電出版社人民郵電出版社1.12.1

線路交換〔circuitswitching〕

線路交換最典型的例子就是“通信〞，一百多年來，經(jīng)過了屢次改革和更新，已經(jīng)從交換機的人工轉(zhuǎn)接，開展到了現(xiàn)代程控交換機的自動轉(zhuǎn)接。然而，它們使用的交換方式卻始終未變，這就是通過交換機實現(xiàn)線路的轉(zhuǎn)接。人民郵電出版社在線路交換和轉(zhuǎn)接過程中，通信的雙方首先必須通過網(wǎng)絡(luò)節(jié)點建立起專用的通信信道，也就是在兩個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間建立起實際的物理線路連接；然后，雙方使用這條端到端的線路進行數(shù)據(jù)傳輸。通信系統(tǒng)就是這種工作方式。線路交換的通信過程可以分為：電路建立階段、數(shù)據(jù)傳輸階段和撤除電路連接3個階段。

人民郵電出版社人民郵電出版社但是，由于這種方式具有的特點，決定了該通信方式不適宜傳送計算機與終端，或者計算機與計算機之間的數(shù)據(jù)。線路交換的特點如下。人民郵電出版社〔1〕優(yōu)點①

傳輸延遲小，唯一的延遲是電磁信號的傳播時間。②

線路一旦接通，不會發(fā)生沖突。③

對于占用信道的用戶來說，數(shù)據(jù)以固定的速率進行傳輸，可靠性和實時響應(yīng)能力都很好。由于通信實時性強，適用于交互式會話類通信。人民郵電出版社〔2〕

缺點

①

電路交換建立線路所需的時間較長，有時需要10~20秒或更長。這對于通信來說并不算長，可是對于傳送計算機的數(shù)據(jù)來說就太長了。另外，線路連接一旦建立就獨占線路，因此線路的利用率低。②

對突發(fā)性通信不適應(yīng)，系統(tǒng)效率低。與通信中使用的模擬信號不同的是計算機的數(shù)字信號是不連續(xù)的，并且具有突發(fā)性和間歇性，因此數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)在傳送過程中真正使用線路的時間不過1%~10%，而線路交換時，數(shù)據(jù)通信一旦接通，雙方便獨占線路，造成信道浪費，因此，系統(tǒng)消消耗用高，利用率低。人民郵電出版社③

對于計算機通信系統(tǒng)來說，可靠性的要求是很高的，而線路交換系統(tǒng)不具備過失控制的能力，無法發(fā)現(xiàn)并糾正傳輸過程中的錯誤。因此，線路交換方式達(dá)不到計算機通信系統(tǒng)要求的指標(biāo)。④

線路交換方式不具有數(shù)據(jù)存儲能力，不能改變數(shù)據(jù)的內(nèi)容，因此，很難適應(yīng)具有不同類型、規(guī)格、速率和編碼格式的計算機之間，或計算機與計算機終端之間的通信。⑤

系統(tǒng)不具有存儲數(shù)據(jù)的能力，因此不能平滑交通量。人民郵電出版社人民郵電出版社1.12.2

存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換〔Store-and-ForwardExchanging〕人民郵電出版社1.

存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換方式與線路交換方式的兩個主要區(qū)別①

擬發(fā)送的數(shù)據(jù)與目的地址、源地址、控制信息等一起，按照一定的格式組成一個數(shù)據(jù)單元〔報文、報文分組或數(shù)據(jù)幀等〕進入通信子網(wǎng)。②

作為通信子網(wǎng)節(jié)點的通信控制處理機CCP，負(fù)責(zé)完成數(shù)據(jù)單元的接收、存儲、過失校驗、路徑選擇和轉(zhuǎn)發(fā)工作。人民郵電出版社2.

存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換方式的應(yīng)用特點①

線路的利用率高：由于CCP具有存儲功能，因此多個報文〔或報文分組〕可以共享通信信道。②

選擇最正確傳輸路徑：由于CCP具有路經(jīng)選擇功能，可以動態(tài)地選擇報文〔或報文分組〕通過通信子網(wǎng)的最正確路徑。人民郵電出版社人民郵電出版社3.

存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換方式的分類利用存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換原理傳送數(shù)據(jù)時，被傳送的數(shù)據(jù)單元可以分為“報文〞和“分組〞兩類，因此對應(yīng)的交換方式可以分為報文交換〔messageexchanging〕和報文分組交換〔packetexchanging〕2類。人民郵電出版社1.12.3

報文交換

1.報文交換的數(shù)據(jù)單元在報文交換中，無論發(fā)送數(shù)據(jù)的尺寸的大小，都將其當(dāng)作一個邏輯單元來傳送。人民郵電出版社人民郵電出版社在上述的交換過程中，交換設(shè)備的輸入線與輸出線之間不必建立物理連接。與線路交換一樣，報文在傳輸過程中，也可能經(jīng)過假設(shè)干交換設(shè)備。在每一個交換設(shè)備處，報文首先被存儲起來，并且在待發(fā)報文登記表中進行登記，等待報文前往的目的地址的路徑空閑時再轉(zhuǎn)發(fā)出去。人民郵電出版社人民郵電出版社1.12.4

分組交換

1.

報文分組交換的數(shù)據(jù)單元在報文分組交換中，限制一次傳輸數(shù)據(jù)的最大尺寸，當(dāng)所傳輸數(shù)據(jù)超過允許的最大長度時，發(fā)送結(jié)點就將其分成多個報文分組發(fā)送。人民郵電出版社人民郵電出版社3.

報文分組交換的特點分組交換又稱為包交換。報文分組交換的工作特點主要是：數(shù)據(jù)傳輸前不需要建立一條端到端的通路；有強大的糾錯機制、流量控制和路由選擇功能。人民郵電出版社〔1〕

優(yōu)點：①

速度快：CCP的存儲量要求較小，可以用內(nèi)存來緩沖分組，因此轉(zhuǎn)發(fā)速度快。②

效率高：某個分組出錯時，僅重發(fā)該分組，因而效率高。③

可靠性高：各分組可通過不同路徑傳輸，并具有過失校正，因此可靠性高。人民郵電出版社人民郵電出版社人民郵電出版社4.

分組交換的數(shù)據(jù)報方式和虛電路兩種4型〔1〕

數(shù)據(jù)報方式〔DG，Datagram〕數(shù)據(jù)報方式是面向無連接的。通信子網(wǎng)絡(luò)把進入網(wǎng)絡(luò)的每個分組都當(dāng)作單獨的“小報文〞來處理，而不管它屬于哪個報文的分組。這種分組交換方式簡稱為數(shù)據(jù)報傳輸方式，其根本傳輸?shù)臄?shù)據(jù)單元是“小報文〞所以又被稱為數(shù)據(jù)報〔datagram〕。人民郵電出版社人民郵電出版社④

同一報文的不同分組到達(dá)目的節(jié)點時，可能出現(xiàn)亂序、重復(fù)或喪失現(xiàn)象。⑤

每一個報文在傳輸過程中都會攜帶源節(jié)點地址和目的節(jié)點地址。⑥

使用數(shù)據(jù)報方式時，數(shù)據(jù)報文傳輸延遲較大，適用于突發(fā)性通信，不適用于長報文、會話式通信。人民郵電出版社〔2〕

虛電路方式〔VC，VirtualCircuit〕

虛電路就是兩個用戶的終端設(shè)備在開始互相發(fā)送和接收數(shù)據(jù)之前，需要通過通信網(wǎng)絡(luò)先建立邏輯上的連接；此后，所有的數(shù)據(jù)分組都沿著事先建立的虛電路進行傳輸。由此可見，虛電路方式將數(shù)據(jù)報方式與線路交換方式結(jié)合了起來，到達(dá)了最正確數(shù)據(jù)交換的效果。由于虛電路方式充分發(fā)揮了兩種方法的優(yōu)點，因此，在計算機無論中得到了廣泛的應(yīng)用。人民郵電出版社虛電路的工作方式與線路交換方式類似，即整個通信過程分為以下三個階段：虛電路建立、數(shù)據(jù)傳輸與虛電路釋放階段。其特點如下：①

面向連接：數(shù)據(jù)報方式在分組發(fā)送之前，發(fā)送方與接收方之間不需要預(yù)先建立連接。虛電路方式在分組發(fā)送之前，需要在發(fā)送方和接收方建立一條邏輯連接的虛電路。②

一次通信的所有數(shù)據(jù)分組都通過這條虛電路順序傳送，因此報文分組不必攜帶目的地址、源地址等輔助信息；數(shù)據(jù)分組到達(dá)目的結(jié)點時，也不會出現(xiàn)喪失、重復(fù)與亂序的現(xiàn)象。人民郵電出版社人民郵電出版社人民郵電出版社人民郵電出版社1.

過失的分類與過失出現(xiàn)的可能原因〔1〕

熱噪聲過失熱噪聲過失是指：由傳輸介質(zhì)的內(nèi)部因素引起的過失，如噪聲脈沖、衰減、延遲失真等引起的過失。熱噪聲的特點是：時刻存在、幅度較小、強度與頻率無關(guān)，但頻譜很寬。因此，熱噪聲是隨機類噪聲，其引起的過失被稱為“隨機過失〞。上述的線路傳輸過失是不可防止的，但應(yīng)當(dāng)盡量減小其影響。人民郵電出版社〔2〕

沖擊噪聲過失沖擊噪聲過失是指：由外部因素引起的過失，如電磁干擾、太陽噪聲、工業(yè)噪聲等引起的過失。與熱噪聲相比，沖擊噪聲具有幅度大、持續(xù)時間較長等特點，因此，沖擊噪聲是產(chǎn)生過失的主要原因。由于，沖擊噪聲可能引起多個相鄰數(shù)據(jù)位的突發(fā)性錯誤，因此，它引起的傳輸過失被稱為“突發(fā)過失〞。綜上，在通信過程中產(chǎn)生的傳輸過失是由“隨機過失〞與“突發(fā)過失〞共同組成的。計算機網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)對平均誤碼率的要求是10-9～10-6，假設(shè)想到達(dá)這項要求，必須解決好自動檢測過失，以及自動校正過失的問題。為此，過失控制是數(shù)字通信系統(tǒng)研究的重要課題之一。人民郵電出版社人民郵電出版社②

檢錯法的特點：是使用重傳機制到達(dá)糾正過失的目的；原理簡單，容易實現(xiàn)，編碼和解碼的速度較快，因此，目前被廣泛使用。③常用的檢錯碼有：奇偶校驗碼、方塊碼和循環(huán)冗余碼等。人民郵電出版社〔2〕

糾錯法〔又稱為正向糾錯法〕①

糾錯法與糾錯碼：就是在待發(fā)送數(shù)據(jù)中增加足夠多的附加位，從而使得接收方能夠準(zhǔn)確地檢測到過失，并且可以自動地糾正過失。這些足以使接收方發(fā)現(xiàn)錯誤的冗余信息被稱為糾錯碼。人民郵電出版社人民郵電出版社③

糾錯法的適用場合l

沒有反向信道，無法發(fā)回ACK或NAK〔肯定應(yīng)答/否認(rèn)應(yīng)答〕信息的場合，如單線制的單工傳輸。線路傳輸時間長，要求重發(fā)不經(jīng)濟的場合，例如，在衛(wèi)星通信時延遲較大〔可高達(dá)0.5秒〕，而且重發(fā)費用較高。人民郵電出版社

奇偶校驗的概念奇偶校驗〔ParityChecking〕是以字符為單位的校驗方法，也稱垂直冗余校驗。一個字符由8位組成，低7位是信息字符的ASCII代碼，最高位〔附加位〕為“奇偶校驗碼〞位，接收方用這個附加位來檢驗傳輸?shù)恼_性。奇偶校驗又分為“奇校驗〞和“偶校驗〞2種。在“偶校驗〞時，必須保證傳輸字符代碼中“1〞的個數(shù)為偶數(shù)個，例如，如果傳輸字符的編碼中有奇數(shù)個“1〞，那么該最高位的值應(yīng)為“1〞，從而使得整個8位中的“1〞的個數(shù)為偶數(shù)；反之，奇校驗時，這個最高位〔附加位〕就為“0〞，正是通過該附加位的設(shè)置，保證了傳輸數(shù)據(jù)中“1〞的個數(shù)為奇數(shù)個。人民郵電出版社表1-6就是“偶校驗〞和“奇校驗〞的應(yīng)用例如。表中字符“Y〞的7位ASCII代碼為1011001，其中有4〔偶數(shù)〕個“1〞。當(dāng)采用“偶校驗〞時，為了保證整個二進制字符代碼中“1〞的個數(shù)為偶數(shù)，校驗位應(yīng)為“0〞。這樣，整個被發(fā)送的8位二進制字符代碼為“01011001〞。當(dāng)采用“奇校驗〞時，為了保證整個字符代碼中“1〞的個數(shù)為奇數(shù)，那么校驗位應(yīng)為“1〞，即整個被發(fā)送的8位二進制代碼為“11011001〞。人民郵電出版社表1-6奇偶校驗位的設(shè)置校驗方式校驗位ASCII代碼的位7654321ASCII代碼十進制代表的字符偶校驗0101100189Y奇檢驗1101100189Y人民郵電出版社2.

奇偶校驗的工作原理當(dāng)接收方收到含有附加位的數(shù)據(jù)之后，它會對收到的數(shù)據(jù)進行與發(fā)送端一致的“奇檢驗〞或“偶校驗〞校驗，并將結(jié)果與原來的奇偶校驗位核對，如果有錯，就要求對方重發(fā)。人民郵電出版社表1-7奇偶校驗位的工作方式方式序號發(fā)送方接收方奇檢驗結(jié)果第1種方式1100000111000001奇數(shù)個1，檢驗正確第2種方式1100000110000001一個位出錯，偶數(shù)個1，檢驗錯誤第3種方式1100000110000011兩個位出錯，奇數(shù)個1，檢驗正確第4種方式1100000110000111三個位出錯，偶數(shù)個1，檢驗錯誤人民郵電出版社人民郵電出版社1.13.2

方塊校驗LRC方塊校驗：也稱水平垂直冗余校驗LRC，其工作原理的實質(zhì)仍然是奇偶檢驗。LRC是一種對行和列都進行上述“奇偶校驗〞的方法。它是在VRC校驗的根底上，進一步加強校驗的方法，它的工作原理同VRC法十分相似。它在傳送一批字符〔如7個〕之后，增加了一個稱為“方塊校驗字符〞〔LRC〕的檢驗字符。例如，傳送7個字符代碼及其“偶校驗〞位和“LRC〞字符的工作方式表示在表1-8中。LRC字符在發(fā)送端產(chǎn)生并傳輸，接收方也產(chǎn)生同樣的校驗字符，并與從發(fā)送端收到的校驗字符相比較，如果相同，就認(rèn)為傳輸正確，否那么通知對方重發(fā)。人民郵電出版社采用這種校驗方法，如果有兩位傳輸出錯，那么不僅從每個字符中的VRC校驗位中反映出來，同時，也在LRC校驗位中得到反映。因此，這種方法有較強的檢錯能力，根本能發(fā)現(xiàn)所有一位、兩位或三位的錯誤，從而使誤碼率降低2～4個數(shù)量級。被廣泛地用在計算機通信和某些計算機外設(shè)的數(shù)據(jù)傳輸中。人民郵電出版社表1-8LRC的工作方式字符N字符1E字符2T字符3W字符4O字符5R字符6K字符7LRC字符（偶）位111111111位200000000位300110101位410001011位511111001位610011111位701011010校驗位（偶）01111101人民郵電出版社1.13.3

循環(huán)冗余校驗CRC

人民郵電出版社1.

CRC的工作過程〔1〕

發(fā)送方的處理①將要發(fā)送的二進制數(shù)據(jù)比特序列當(dāng)作一個多項式F〔x〕=b0xr+b1xr-1+…+br-1x1+1的系數(shù)，其中：b0b1···br-1的取值為“0〞或“1〞，最高項指數(shù)為r。如果b0b1···br-1中的xi項存在，那么其對應(yīng)的bi為“1〞；反之，為“0〞。②選擇一個標(biāo)準(zhǔn)的生成多項式：G〔x〕=a0.xk+a1xk-1+…+ak-1x1+1,其中：最高指數(shù)為k；其中a0a1···ak-1