中级工程师-通信专业实务-互联网技术学习笔记.doc

中级工程师-通信专业实务-互联网技术学习笔记-备考良药第一章数据通信基础1.1数据通信基本概念1.1.1数据通信系统1）数据通信与数字通信数据通信是在信源与信宿之间进行信息交流。用模拟信道进行的数据通信称为模拟数据通信。（模拟信号）用数字信道进行的数据通信称为数字数据通信。（数字信号DTE：数据终端设备；DCE：数据通信设备1.1.2数据传输速率、方式和质量1、数据传输速率是衡量数据通信系统传输能力的主要指标，通常有三种定义方式：（1）码元速率：定义每秒传输的码元数，单位波特（Bd）（2）数据传信速率：定义每秒传输二进制码元的数目，单位比特/秒（bit/s）（3）数据传送速率：定义单位时间内数据传输系统中的相应设备之间实际传送的比特、字符或码组平均数，单位分别是比特/秒、字符/秒或码组/秒2、数据传输方式：数据在信道上传送所采取的方式按代码顺序：并行传输与串行传输并行传输指的是数据以成组的方式，在多条并行信道上同时进行传输。常用的就是将组成一个字符的几位二进制码，分别在几条并行信道上同时进行传输串行传输指的是数据流以串行方式，在一条信道上传输。按同步方式：异步传输与同步传输异步传输一般以字符为单位，即把各个字符分开传输，字符之间插入同步信息。同步传输一般以数据块（帧）为单位，数据块可能是字符的集合，也可能是一串无结构的位，即同步传输又分为面向字符的同步传输和面向位流的同步传输。按数据传输流向和时间关系：单工、半双工、全双工（1）单工通信：数据只能沿着一个固定的方向传输。（2）半双工通信：数据可沿着两个方向传输，但同时只能沿一个方向传输。（3）全双工通信：数据可同时沿两个方向进行传输。3、数据传输的质量（1）差错率（2）频带利用率1.2数据信号的传输1.2.1基带传输和频带传输数据传输时，对线路频带资源的使用方式有两种：基带传输与频带传输。u基带传输在数字通信信道上，直接传送基带信号的方法称为基带传输;在发送端，基带传输的数据经过编码器变换变为直接传输的基带信号，例如：曼彻斯特编码或差分曼彻斯特编码信号;在接收端由解码器恢复成与发送端相同的矩形脉冲信号;基带传输是一种最基本的数据传输方式。u频带传输利用模拟信道传输数据信号的方法，对多路信号采用不同的载波频率进行调制，每一路信号占用一定宽度的频带资源，在同一条通信线路上可同时传送多路信号，这样在远距离通信时有利于节约线路资源。调制解调器（modem）是频带传输中最典型的通信设备。1.2.2传输介质：双绞线、同轴电缆、光纤、无线信道1.3数据通信的交换方式1.3.1电路交换电路交换是最早使用的数据交换方式。电路交换的工作过程分为三个阶段：连接（电路、链路）建立、数据传输和连接释放。1.3.2报文交换报文是数据传输的单位，即站点一次性要发送的数据块，长度不限且可变。报文交换采用存储-转发的数据传输机制。报文=数据+报头1.3.3分组交换：报文划分成一定长度的分组、存储转发、统计时分复用分组交换也称包交换，它是目前应用最广泛的数据交换技术。分组交换通常有两种方式：数据报方式和虚电路方式。分组包=数据+分组头(控制和选路作用)1.数据报：该方式传输数据时无须建立和释放连接，当传输少量数据时非常灵活且效率高。2.虚电路:该方式传输数据时须建立和释放虚电路，当传输少量数据时不够灵活且效率低。1.4多路复用与多址通信多路复用:将若干彼此独立的信号合并为一个可在同一信道上传输的复用信号方法。分类：频分复用（FDM）、时分复用（TDM）、空分复用（SDM）、波分复用（WDM）“复用”与“多址”：“复用”和“多址”是容易混淆的概念，“复用”是两点之间的不同信号通过复用实现的通信；“多址”是不同地点（常称为多址）的信号通过复用实现多点之间的通信。多址分类：频分多址（CDMA）、时分多址（TDMA）、空分多址（SDMA）、码分多址（CDMA）混合多址（频分多址/时分多址、码分多址/频分多址）1.4.1频分复用原理：整个传输频带被划分为若干个频率通道，每个用户占用一个频率通道，频率通道之间留有防护频带1.4.2时分复用原理：把时间分割成小的时间片，每个时间片分为若干个通道（时隙），每个用户占用一个通道传输数据。1.4.3码分多址复用复用：利用自相关函数抑制互相关函数的特性来选取正交信号码组中的所需信号，因此也称为正交复用。1.4.4波分复用复用：在同一根光纤信道上传输多路不同波长的光信号，以提高光纤的利用率，波分多路复用用于光信号传输1.5差错控制方法n1.5.1差错类型：噪声的类型不同，引起的差错类型也不同，一般分为以下两类差错：（1）随机差错。差错是相互独立、互补相关的；（2）突发差错。指成串出现的错码，错码与错码之间有相关性。. 1 5.2差错控制方式：前向纠错FEC；检错重发ARQ；反馈校验；混合纠错。n差错控制的根本措施是采用抗干扰编码，或称为纠错编码:奇偶监督码、行列监督码、汉明码第二章数据通信网络与协议数据通信网n数据通信网是由数据终端、传输、交换和处理等设备组成的体系，用于数据信息的传输、交换与处理，并尽可能提高网内各种设备的利用率，以获得网内资源（包括通信线路、硬件、软件数据库等）的共享。2.1分组交换网:永久虚电路或交换虚电路分组交换网由分组交换机(本地交换机、转接交换机)、网络管理中心（NMC：NetworkManagementCenter）、分组装拆设备、远程集中器，传输设备（连接这些交换设备的链路）等组成。分组交换机可分为转接交换机和本地交换机两种：转接交换机容量大、线路端口数多、具有路由选择功能，主要与其他交换机互连。本地交换机容量小，只有局部交换功能，不具备路由选择功能分组交换网的基本业务n交换虚电路SVC：类似于电话电路，两个终端通信前先用呼叫程序建立虚电路，然后发送数据，通信结束后拆除虚电路。n永久虚电路PVC：类似于专线，两个终端在合同期内一直保持逻辑虚电路连接，通信时无需呼叫建立和拆除过程。分组交换网协议X.25nX.25协议分为三层，对应OSI模型的下三层：n物理层n数据链路层LAPB:在物理层提供的双向信息传输管道上实施信息传输的控制。n分组层2.2数字数据网DDN：把数据通信技术与数字通信技术、计算机技术、光纤通信技术、数字交叉连接数据有机结合起来。介于永久和交换虚电路间的半永久性连接方式【经济实用】DDN（DigitalDataNetwork）是采用数字信道来传输数据信号的数据传输网。可以为用户提供全数字、全透明、高质量的网络来