網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信

單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,第,2,章,網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)用技術(shù),學(xué)習(xí)目標(biāo),數(shù)據(jù)編碼技術(shù),數(shù)據(jù)通信的傳輸類型,數(shù)據(jù)交換技術(shù),差錯(cuò)控制編碼,數(shù)據(jù)通信的基本概念,2.1,數(shù)據(jù)通信的基本概念,本節(jié)要點(diǎn),數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的構(gòu)成和基本原理,數(shù)據(jù)通信的常用術(shù)語(yǔ),數(shù)據(jù)通信的主要技術(shù)指標(biāo),數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的構(gòu)成和基本原理,將計(jì)算機(jī)或終端與數(shù)據(jù)傳輸線路連接起來(lái)，達(dá)到傳輸、收集、分配和處理數(shù)據(jù)目的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，稱其為數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)AS11,AS12,AS22,通信信道,DTE,文件,文件,數(shù)據(jù)庫(kù),數(shù)據(jù)庫(kù),A,B,本地,連接,本地,連接,DCE,DCE,DTE,邏輯通信,物理通信,AS21,數(shù)據(jù)通信的常用術(shù)語(yǔ),數(shù)據(jù),信號(hào),通信信道,數(shù)據(jù)被定義為有意義的實(shí)體，其涉及事物形式指信號(hào)沿發(fā)送器到接收器的通路，包括傳輸介質(zhì)及其有關(guān)的中間通信設(shè)備信號(hào)是數(shù)據(jù)的表示形式，它使數(shù)據(jù)能以適當(dāng)?shù)男问皆诮橘|(zhì)上傳輸數(shù)據(jù)傳輸,數(shù)據(jù)傳輸是指電信號(hào)把數(shù)據(jù)從發(fā)送端傳送到接收端的過(guò)程模擬信號(hào),數(shù)字信號(hào),數(shù)據(jù)通信的主要技術(shù)指標(biāo),碼元、數(shù)據(jù)、報(bào)文速率,信道容量是表示一個(gè)信道傳輸數(shù)字信號(hào)的能力。

延遲用來(lái)表示網(wǎng)絡(luò)中相距最遠(yuǎn)的兩個(gè)站點(diǎn)之間的傳播時(shí)間出錯(cuò)率是衡量數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)或信道傳輸可靠性的一個(gè)指標(biāo)指信道中傳輸?shù)男盘?hào)在不失真的情況下所占據(jù)的頻率范圍,1,4,2,5,3,表示網(wǎng)絡(luò)或交換設(shè)備在單位時(shí)間內(nèi)成功傳輸或交換的總信息量6,傳輸速率,信道帶寬,信道容量,吞吐量,數(shù)據(jù)延遲,出錯(cuò)率,用信道中傳輸?shù)淖畲髷?shù)據(jù)率作為指標(biāo),2.2,數(shù)據(jù)編碼技術(shù),本節(jié)要點(diǎn),數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與編碼,數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬信號(hào)編碼,數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)編碼,模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)編碼,數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與編碼,數(shù)模或模數(shù)轉(zhuǎn)換器,模擬數(shù)據(jù),數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),模擬信號(hào),數(shù)字信號(hào),數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬信號(hào)編碼,模擬信道傳輸數(shù)字信號(hào)的簡(jiǎn)化模型,數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)編碼,不歸零編碼,同步時(shí)鐘,曼徹斯特編碼,差分曼徹斯特編碼,數(shù)據(jù),信號(hào)編碼方式,模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)編碼,PCM,的基本原理,2.3,數(shù)據(jù)通信傳輸類型,本節(jié)要點(diǎn),并行傳輸和串行傳輸,異步傳輸與同步傳輸,多路復(fù)用技術(shù),并行傳輸和串行傳輸,串行傳輸,并行傳輸,1,2,異步傳輸與同步傳輸,異步傳輸,同步傳輸,1,2,在數(shù)據(jù)進(jìn)行異步傳輸時(shí)，在每個(gè)字符的前后需要添加起始位和終止位，以此表示一個(gè)字符的開(kāi)始和結(jié)束在數(shù)據(jù)同步傳輸中，發(fā)送端以固定的時(shí)鐘信號(hào)頻率串行發(fā)送數(shù)據(jù)，接收方必須建立與發(fā)送方一樣的時(shí)鐘，即實(shí)現(xiàn)位同步。

多路復(fù)用技術(shù),波分多路復(fù)用技術(shù),WDM,多路復(fù)用技術(shù),頻分多路復(fù)用技術(shù),FDM,時(shí)分多路復(fù)用技術(shù),TDM,碼分多路復(fù)用技術(shù),CDMA,頻分多路復(fù)用技術(shù),FDM,頻分復(fù)用技術(shù)原理,時(shí)分多路復(fù)用技術(shù),TDM,時(shí)分多路復(fù)用原理,碼分多路復(fù)用技術(shù),CDMA,碼分復(fù)用技術(shù)（,CDMA,，,Code Division Multiplexing Access,）給每一個(gè)用戶分配一個(gè)地址碼，它是基于碼型來(lái)分割信道的其分配的地址碼碼型互不重疊，通過(guò)擴(kuò)頻技術(shù)，所有用戶使用不同的擴(kuò)頻編碼來(lái)共享信道的頻率資源波分多路復(fù)用技術(shù),WDM,波分多路復(fù)用（,WDM,，,Wavelength Division Multiplexing,）是將光纖信道按波長(zhǎng)劃分成多個(gè)波段，每一路光信號(hào)占用一個(gè)波段，利用衍射光柵實(shí)現(xiàn)不同頻率光波的合成與分解，從而實(shí)現(xiàn)多路信號(hào)共享一條光纖2.4,數(shù)據(jù)交換技術(shù),本節(jié)要點(diǎn),電路交換技術(shù),報(bào)文交換技術(shù),分組交換技術(shù),電路交換技術(shù),線路建立階段,數(shù)據(jù)傳輸階段,線路拆除階段,建立線路首先應(yīng)在源站點(diǎn)把目的站點(diǎn)建立連接的請(qǐng)求發(fā)送給一個(gè)交換結(jié)點(diǎn)，交換結(jié)點(diǎn)在通向目的站點(diǎn)的路由選擇表中找出下一條路由，并為該條線路分配一個(gè)未用的通道,。

線路拆除階段是指當(dāng)數(shù)據(jù)通信完后，通信雙方應(yīng)該釋放建立起的通信線路由于數(shù)據(jù)傳輸是雙向的，所以在建立通信線路時(shí)需要完成雙向通信邏輯信道的建立報(bào)文交換技術(shù),報(bào)文交換技術(shù)是將用戶數(shù)據(jù)報(bào)文存儲(chǔ)在交換設(shè)備的存儲(chǔ)器中，當(dāng)所需要的傳輸線路空閑時(shí)，由交換設(shè)備將該報(bào)文發(fā)向下站接收交換機(jī)或終端數(shù)據(jù)報(bào)文以“存儲(chǔ),-,轉(zhuǎn)發(fā)”的方式在通信網(wǎng)內(nèi)傳輸分組交換技術(shù),數(shù)據(jù)報(bào)分組交換,虛電路分組交換,1,2,分組數(shù)據(jù)報(bào)交換方式是一種無(wú)連接的服務(wù)提供方式，在分組流管理中，每一片分組都被獨(dú)立地處理虛電路分組交換方式是面向連接的服務(wù)提供方式，在數(shù)據(jù)發(fā)送之前要建立一條邏輯連接，連接建立后，分組數(shù)據(jù)將在這條邏輯連接上傳輸2.5,差錯(cuò)控制編碼,本節(jié)要點(diǎn),奇偶校驗(yàn)碼,循環(huán)冗余校驗(yàn)碼,奇偶校驗(yàn)碼,垂直奇偶校驗(yàn),水平奇偶校驗(yàn),1,2,數(shù)字05的垂直奇校驗(yàn)編碼,數(shù)字,0,5,的水平奇校驗(yàn)碼,循環(huán)冗余校驗(yàn)碼,碼多項(xiàng)式和模2運(yùn)算,循環(huán)冗余校驗(yàn)實(shí)現(xiàn)方法,常見(jiàn)的生成多項(xiàng)式,循環(huán)冗余校驗(yàn)碼,碼多項(xiàng)式和模,2,運(yùn)算,01,02,碼多項(xiàng)式,模,2,運(yùn)算,運(yùn)算時(shí)，首先需要將二進(jìn)制位串,B,中的各位數(shù)值,b0,，,b1,，,b2,，,，,bm,看作一個(gè),m,階多項(xiàng)式的系數(shù)，然后將此系數(shù)構(gòu)成的多項(xiàng)式,M(x,),稱為該二進(jìn)制位串的碼多項(xiàng)式,M(X),，其形式如下：,M(X),b0Xm+b1Xm-1+bm-2X2+bm-1X1+,bm,X0,多項(xiàng)式進(jìn)行模,2,運(yùn)算時(shí)，加減法運(yùn)算以,2,為模，加減時(shí)不進(jìn)位、不錯(cuò)位，這如同邏輯運(yùn)算的異或運(yùn)算。

循環(huán)冗余校驗(yàn)實(shí)現(xiàn)方法,確定多項(xiàng)式,進(jìn)行CRC編碼,獲取原始數(shù)據(jù),確定一個(gè)生成多項(xiàng)式G(X)，如G(X)=X4+X2+X，其各項(xiàng)系數(shù)為10110在接收方一端，將接收到的二進(jìn)制位串10110110110進(jìn)行檢測(cè)，從中獲得原始數(shù)據(jù),在發(fā)送數(shù)據(jù)的一方，將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行CRC編碼,常見(jiàn)的生成多項(xiàng)式,生成多項(xiàng)式作用非常重要，目前國(guó)際上推薦使用的生成多項(xiàng)式有如下幾個(gè)：,CRCl2,X12+X11+X3+X2+X+1,CRC16,X16+X15+X2+1,CRCCCITT,X16+X12+X5+1,CRC32=X32+X26+X23+X22+X16+X11+X10+X8+X7+X5+X4+X2+X+1,練習(xí),數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)由哪些部分構(gòu)成，請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明數(shù)據(jù)通信主要有哪些技術(shù)指標(biāo)？其各自的含義是什么？,什么是數(shù)據(jù)編碼技術(shù)？,其,數(shù)字信號(hào)編碼有哪些方式？,什么是串行傳輸？其數(shù)據(jù)線有哪幾種類型？,什么是異步傳輸？它和同步傳輸有何不同？,總結(jié)：需注意的內(nèi)容,1,2,在數(shù)字通信中，一般使用比特率和誤碼率來(lái)分別描述數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸速率的大小和傳輸質(zhì)量的好壞等；在模擬通信中，我們常使用帶寬和波特率來(lái)描述通信信道傳輸能力和數(shù)據(jù)信號(hào)對(duì)載波的調(diào)制速率。

對(duì)于數(shù)字編碼，最新的編碼技術(shù)包括脈沖編碼調(diào)、預(yù)測(cè)編碼、變換編碼、統(tǒng)計(jì)編碼、混合編碼和脈沖編碼調(diào)制這幾種3,對(duì)于差錯(cuò)編碼，則有基于網(wǎng)格的軟判決譯碼算法、Turbo編碼、低密度奇偶校驗(yàn)碼、網(wǎng)格編碼調(diào)制和分組編碼調(diào)制等最新的技術(shù)需要了解。