《计算机网络技术与应用》课件（第二章）

数据通信是指在不同计算机之间传送表示字母、数字、符号的二进制代码0、1比特序列的过程。第二章数据通信技术2.1数据通信基础2.1.1数据通信的基本概念信息的载体可以是数字、文字、语音、图形或图像。计算机产生的信息一般是字母、数字、符号的组合。1数据通信是指在不同计算机之间传送表示字母、数字、符号表2-1ASCII码表(部分)字符二进制码字符二进制码字符二进制码00110000A1000001SOH000000110110001B1000010STX000001020110010C1000011ETX000001130110011D1000100EOT000010040110100E1000101ENQ000010150110101F1000110ACK000011060110110G1000111NAK001010170110111H1001000ETB001011180111000I1001001SYN001011090111001J1001010

2表2-1ASCII码表(部分)字符二进制码字符二进制码字例：英文单词NETWORK（大写）的ASCII码编码的二进制比特序列（不考虑校验位）应该是：

1001110100010110101001010111100111110100l01001011二进制编码按高位到低位（b6b5b4b3b2b1b0）的顺序排列，而b7位一般用于字符的校验。3例：英文单词NETWORK（大写）的ASCII码编码数据通信的任务就是要传输二进制代码比特序列，而不需要解释代码所表示的内容。

对于数据通信来说，被传输的二进制代码称为“数据（data）”；数据是信息的载体。数据涉及对事物的表示形式，信息涉及对数据所表示内容的解释。4数据通信的任务就是要传输二进制代码比特序列，而不需要码元：在数据通信中，被传输的二进制代码0、1信号：是数据在传输过程中的电信号的表示形式。信号：分为模拟信号和数字信号5码元：在数据通信中，被传输的二进制代码0、1信号：是数据在传

•数字信号（digitalsignal）：计算机所产生用两种不同的电平表示0、1比特序列的电压脉冲信号。•模拟信号（analogsignal）

：电话线上传送的按照声音的强弱幅度连续变化的电信号称为模拟信号。信号电平是连续变化的。（声音和，视频，温度，压力等）6•数字信号（digitalsignal）：计算机所产生用图2-1模拟信号与数字信号7图2-1模拟信号与数字信号7

为什么要进行数字化？（1）抗干扰、抗噪声性能好；（2）差错可控；（3）易加密。

按照在传输介质上传输的信号类型，可以相应地将通信系统分为：

●模拟通信系统●数字通信系统8为什么要进行数字化？按照在传输介质上•计算机：二进制数字信号•数据通信：有的通信信道不允许传输数字信号

==》在发送端将数字信号变换成模拟信号在接收端将模拟信号还原成数字信号2.2.2模拟通信与数字通信9•计算机：二进制数字信号2.2.2模拟通信与数字通信91、调制解调①调制

——在发送端将数字信号变换成模拟信号②解调

——在接收端将模拟信号还原成数字信号用来完成调制解调功能的设备==》

调制解调器（modem）101、调制解调①调制——在发送端将数字信号变换成模拟2.2.3数字通信方式1、串行通信与并行通信（1）串行通信

——将待传送的每个字符的二进制代码按由低位到高位的顺序依次发送的方式图2-2（a）串行通信112.2.3数字通信方式1、串行通信与并行通信

（2）并行通信

——利用多条并行的通信线路，将表示一个字符的8位二进制代码同时通过8条对应的通信信道发送出去，每次发送一个字符代码12（2）并行通信——利用多条并行的通信线路，将表示图2-2（b）并行通信13图2-2（b）并行通信132、单工、半双工与全双工通信数据通信按照信号传送方向与时间的关系分为：

（1）单工通信

——信号只能向一个方向传输图2-3（a）单工通信

142、单工、半双工与全双工通信数据通信按照信号传送方向与

（2）半双工通信——信号可以双向传送，但必须交替进行，一个时间只能向一个方向传送。图2-3（b）半双工通信15（2）半双工通信——信号可以双向传送，但必须交替（3）全双工通信——信号可以同时双向传送。•在硬件上增加一条数据传输线路，而不是通过开关的切换图2-3（c）全双工通信16（3）全双工通信——信号可以同时双向传送。图2-3（c）全

串行传输：以位为单位在一条信道上按时间顺序逐位传输==》通信双方要采取同步措施3、同步传输与异步传输17串行传输：以位为单位在一条信道上按时间顺序逐实现字符或数据块之间在起止时间上同步的常用方法：同步传输，异步传输通信过程中收、发双方在时间上保持同步==》•码元之间要保持同步

•由码元组成的字符或数据块之间在起止时间上保持同步18实现字符或数据块之间在起止时间上同步的常用方法①位同步（bitsynchronous）接收端根据发送端发送数据的起止时间和时钟频率来校正自己的时间基准与时钟频率。（1）同步传输19①位同步（bitsynchronous）（1）同步实现位同步的方法有：

●外同步法

——在发送端发送一路数据信号的同时，另外发送一路同步时钟信号。接收端根据接收到的同步时钟信号来校正时间基准与时钟频率，实现收发双方的位同步。

●内同步法——从自含时钟编码的发送数据中提取同步时钟的方法。

20实现位同步的方法有：●外同步法——在发送端发送一②字符同步（charactersynchronous）字符同步：保证收发双方正确传输字符的过程*ASCII字符：8bit二进制0、1组成*发送端：以8bit为一个字符单元来发送*接收端：以8bit的字符单元来接收21②字符同步（charactersynchrono字符同步方法的种类：

●起止式（start-stop）——又称异步式（asynchronous）。采用异步方式进行数据传输就叫做异步传输（asynchronoustransmission）。

特点是：每个字符作为一个独立的整体进行发送，字符之间的时间间隔可以是任意的。22字符同步方法的种类：●起止式（start-stop）

●同步式

(synchronous)——采用同步方式进行数据传输就叫做同步传输(synchronoustransmission),将字符组织成组，以组为单位连续传送。图2-4同步传输的原理23●同步式(synchronous)——采

（2）异步传输组成字符的各个数据位将被连续发送，每个数据位所持续的时间相等==》发送端和接收端在数据位级别上保持同步的，而在字符级别收发双方则不必进行同步24（2）异步传输24*没有字符被发送时：传输线路保持空闲状态，信号电平“1”*发送字符时：在字符的前面附加一个起始位长度为1位，信号电平”0”==〉新字符到达，与发送端取得同步*字符传输结束：在字符代码的最后附加停止位长度1、1.5或2位，信号电平”1”25*没有字符被发送时：传输线路保持空闲状态，25图2-5异步串行通信的数据格式

26图2-5异步串行通信的数据格式26异步方式特点：*接收端通过检测起始位和停止k位来接收新字符==》收发双方每传输一个字符就重新校正同步关系，不需要专门的时钟控制信息，实现简单*每传输一个字符就要添加起始位和停止位*字符与字符之间夹有不定长度的时间间隙==》数据传输效率较低

27异步方式特点：27异步传输和同步传输的区别：1、异步：面向字符，同步：面向比特2、异步：传输的单位是字符，同步：单位是帧3、异步：通过字符起止的开始和停止码实现，同步：从数据中抽取同步信息4、异步：对时序的要求较低，同步：通过特定的时钟线路协调时序5、异步：相对于同步传输效率较低28异步传输和同步传输的区别：1、异步：面向字符，同步：面向比2.3传输介质及主要特性2.3.1传输介质的主要类型*传输介质是网络中连接收发双方的物理通路，也是通信中实际传送信息的载体。*从传输介质的角度来看，数据通信主要有两种方式：有线通信方式和无线通信方式。292.3传输介质及主要特性2.3.1传输介质的主要类型1、有线通信方式的传输介质

●双绞线●同轴电缆●光纤电缆2、无线通信方式的传输介质

●无线通信信道●卫星通信信道

301、有线通信方式的传输介质2、无线通信方式的传输介质302.3.2双绞线的主要特性最常用的传输介质*模拟信号,数字信号*广域网,局域网1、物理特性*按规则螺旋结构（电磁干扰小）排列的两根、四根或八根绝缘导线*一对线可以作为一条通信线路312.3.2双绞线的主要特性最常用的传输介质1、物理特性*局域网中所使用的双绞线分为两类：

●屏蔽双绞线（STP，ShieldedTwistedPair）

●非屏蔽双绞线（UTP，UnshieldedTwistedPair）

屏蔽双绞线由外部保护层、屏蔽层与多对双绞线组成。非屏蔽双绞线由外部保护层与多对双绞线组成。

32局域网中所使用的双绞线分为两类：●屏蔽双绞线（STP图2-6双绞线结构示意图

2、传输特性

美国电器工业协会（EIA）规定了五种质量级别的双绞线1类线：最低，5类线：最高。33图2-6双绞线结构示意图2、传输特性333、连通性用于点到点连接，多点连接4、地理范围

用做远程中继线：最大距离可达15公里；用于10Mbps局域网：与集线器的距离最大为100米5、抗干扰性取决于一束线中相邻线对的扭曲长度及适当屏蔽6、价格低于其它传输介质，并且安装、维护方便343、连通性34*由内导体、绝缘层、外导体及外部保护层组成*外部保护层是能够起保护作用的塑料外皮*外导体充当导体的一部分，还能起到屏蔽作用2.3.3同轴电缆的主要特性1、物理特性35*由内导体、绝缘层、外导体及外部保护层组成2.3.3同轴电图2-7同轴电缆结构示意图

36图2-7同轴电缆结构示意图362、传输特性

*既可传输模拟信号又可传输数字信号。*广泛应用于有线电视和某些局域网*与双绞线相比，同轴电缆抗干扰能力强*对其性能造成影响的主要因素来自衰损和热噪声372、传输特性37根据同轴电缆的带宽不同、可以分为两类：

●基带同轴电缆用于数字信号的传输●宽带同轴电缆

频带划分成多条通信信道，使用各种调制方式，支持多路传输38根据同轴电缆的带宽不同、可以分为两类：38*基带同轴电缆使用的最大距离几公里范围内*宽带同轴电缆最大距离可达几十公里左右3、连通性*既支持点到点连接，也支持多点连接*基带同轴电缆可支持数百台设备的连接*宽带同轴电缆可支持数千台设备的连接4、覆盖范围39*基带同轴电缆使用的最大距离几公里范围内3、连通性*既支持点造价介于双绞线与光缆之间，使用与维护方便5、抗干扰能力同轴电缆的结构使得它的抗干扰能力较强6、价格40造价介于双绞线与光缆之间，使用与维护方便5、抗干扰能力同轴电*传输光信号*光纤芯：横截面积很小的光导纤维*包层：折射率比纤芯小的材料制成*外部保护层：使内层纤芯和包层免受外部影响2.3.4光纤电缆的主要特性1、物理特性41*传输光信号2.3.4光纤电缆的主要特性1、物理特性41图2-8光缆的结构42图2-8光缆的结构42光纤的折射系数高于外部包层的折射系数==〉可以形成光波在光纤与包层界面上的全反射==〉光信号通过全反射在纤芯中不断向前传播2、传输特性43光纤的折射系数高于外部包层的折射系数2、传输特性43图2-9

光纤内部光的全反射传输过程

图2-10

光缆传输系统结构示意图

44图2-9光纤内部光的全反射传输过程图2-10光缆传●多模光纤：

指光纤的光信号与光纤轴成多个可分辨角度的多光线传输。多束光线从光源出发，在纤芯中以不同的光路进行传播。45●多模光纤：45图2-11多模突变光纤数据传输示意图

46图2-11多模突变光纤数据传输示意图46图2-12多模渐变光纤数据传输示意图

47图2-12多模渐变光纤数据传输示意图47

●单模光纤：指光纤的光信号仅与光纤轴成单个可分辨角度的单光线传输它需要有高度集中的光源，其中只存在一条轴向光线才能通过48●单模光纤：48图2-13单模光纤数据传输示意图

49图2-13单模光纤数据传输示意图49衰减极小，在6～8公里的距离内，不使用中继器实现高速率的数据传输3、连通性最普遍的连接：点到点方式实验系统中：多点连接方式4、覆盖范围50衰减极小，在6～8公里的距离内，不使用中继器实现高速率的数据光纤不受外界电磁干扰与噪声的影响，能在长距离、高速率的传输中保持低误码率。光纤传输的安全性与保密性极好。5、抗干扰能力51光纤不受外界电磁干扰与噪声的影响，能在长距离光纤价格高于同轴电缆与双绞线安装与维护工作也不易进行6、价格52光纤价格高于同轴电缆与双绞线6、价格52当电子运动时，它们产生可以自由传播（甚至在真空中）的电磁波。这种波由英国科学家麦克斯韦尔（JamesClarkMaxwell）于1865年预言，并且于1887年由德国物理学家赫兹（HeinrichHertz）首次发现。

2.3.5无线与卫星通信1、电磁波谱53当电子运动时，它们产生可以自由传播（甚至在图2-14电磁波谱与通信类型的关系

54图2-14电磁波谱与通信类型的关系54（2）在有限制的空间区域内传播，即通过有线方式传播：同轴电缆、双绞线、光纤传输电磁波（固定物体之间的通信）电磁波的传播有两种方式：（1）在自由空间中传播，即通过无线方式传播55（2）在有限制的空间区域内传播，即通过有线方式移动物体之间的通信：无线通信，主要有以下几种：

●无线通信系统●微波通信系统●蜂窝移动通信系统●卫星移动通信系统56移动物体之间的通信：无线通信，主要有以下几种：56图2-15无线电波传输示意

57图2-15无线电波传输示意57图2-16地球表面的微波通信

58图2-16地球表面的微波通信58①每个服务区划分为很多小区域--蜂窝单元②单元的大小并非固定，人口密度较高的区域被分成数量较多但面积较小的蜂窝单元③每个蜂窝单元都有一个由基站控制的天线④基站是由移动电话交换局控制•蜂窝通信----移动通信59①每个服务区划分为很多小区域--蜂窝单元•蜂窝通信----图2-17蜂窝移动通信

60图2-17蜂窝移动通信60

工作原理：①呼叫方输入电话号码，移动电话扫描波段，找到信号最强的信道并与之建立连接②将电话号码信息传至该信道对应的基站③电话号码再经由移动电话交换局传至中央电话站④若被呼叫方同意接收，中央电话站为其建立连接，并将结果反馈给移动电话交换局⑤双方在移动电话交换局新分配的空闲信道上开始语音通信

61工作原理：61图2-18卫星微波通信

62图2-18卫星微波通信62根据数据通信类型，常用的通信信道分为两类：●模拟通信信道●数字通信信道相应的数据编码方式也分为两类：●模拟数据编码●数字数据编码2.4数据编码方式2.4.1数据编码的类型63根据数据通信类型，常用的通信信道分为两类：2.4数据编码数据编码方法模拟数据编码数字数据编码振幅键控ASK移频键控FSK移相键控PSK非归零码NRZ曼彻斯特编码差分曼彻斯特编码网络中常用的数据编码方式：64数据编码方法模拟数据编码数字数据编码振幅键控ASK移频键控F•最简单、最基本的码型，便于实现•用一个正电平表示1用一个负电平表示0•难于确定一个比特的开始和停止时刻（连续的1或连续的0）•收发双方需要从其它途径获取同步信息1、二电平码--非归零电平码2.4.3数字数据编码方法65•最简单、最基本的码型，便于实现1、二电平码--非归零电平码图2-22非归零电平码

66图2-22非归零电平码66（1）曼彻斯特码•将出现在比特中点位置的电平跳变既作为数据信息又作为同步信息•从负电平到正电平的跳变表示二进制的1从正电平到负电平的跳变表示二进制的0

2、裂相码在比特中点位置上电平跳转为相反极的码型67（1）曼彻斯特码2、裂相码在比特中点位置上电平跳转为相反极图2-28曼彻斯特码

68图2-28曼彻斯特码68

（2）差分曼彻斯特码•以比特中点位置的电平跳转作为同步信息•以比特开始时刻是否出现电平跳变作为数据信息：

电平跳变表示0，否则表示169（2）差分曼彻斯特码69图2-29差分曼彻斯特码

70图2-29差分曼彻斯特码70表2-5码型的编码方式

码型编码方式非归零电平码

1一正电平0一负电平非归零反相码1一比特起始时刻出现电平跳变0一比特起始时刻不出现电平跳变双极性信号交替反转码1一正电平或负电平，两种电平交替表示0一零值电平曼彻斯特码1一比特中点位置上从负电平到正电平的跳变0一比特中点位置上从正电平到负电平的跳变差分曼彻斯特码比特中点位置上出现跳变，但这不表示数据信息1一比特起始时刻不出现电平跳变0一比特起始时刻出现电平跳变密勒码1一比特中点位置上出现电平跳转0一比特中点位置上不出现电平跳转；若后面紧跟另一个0，则该比特末尾出现电平跳变双二进制码1一正电平或负电平，两种电平交替表示，当两个0之间有奇数个1时才改变电平极性0一零值电平71表2-5码型的编码方式码型编码方式非归零电平码

1一正在两地之间同时传送多路信号的方法：1、使用多条线路，在每条线路上传送一路信号，由这些物理线路组成传输通路。2、利用一条高速线路传送多路低速信号。多路复用（Multiplexing）：同时携带多个信号来高效的使用传输介质2.5多路复用技术72在两地之间同时传送多路信号的方法：2.5多路复用目的：扩大传输容量和提高传输效率多路复用：将一些彼此无关的低速信号按照一定的方法和规则合并成一路复用信号，并在一条公用信道上进行数据传输，到达接收端后再进行分离。2.5.1多路复用的基本概念73目的：扩大传输容量和提高传输效率2.5.1多路复用的基本概图2-35多路复用技术示意图

74图2-35多路复用技术示意图74发送端：复用器将信号流组合成一个单独的传输流接收端：传输流被解复用器分解成原来的独立数据流通路：一条物理链路通道：通路中用来完成一路信号传输的单位，也称为信道==〉一条通路可以有多个通道75发送端：复用器将信号流组合成一个单独的传输流75*问题：如何在单一的物理通信线路上建立多条并行通信信道*多路复用系统：

•将一个区域的多个用户的信息，通过多路复用器汇集为信息群，通过一条物理线路传送到接收设备；

•接收设备通过多路复用器将信息群分离成各个单独的信息，然后分发到多个用户。*实现：用一对多路复用器、一条通信线路，来代替多套发送、接收设备与多条通信线路。2.5.2多路复用的分类76*问题：如何在单一的物理通信线路上建立多条并行通信信道2.5多路复用一般可以分为以下三种基本形式：

●频分多路复用（FDM，FrequencyDivisionMultiplexing）

●波分多路复用（WDM，WavelengthDivisionMultiplexing）

●时分多路复用（TDM，TimeDivisionMultiplexing）

77多路复用一般可以分为以下三种基本形式：77•按照频率参量的差别来分割信号•条件：传输介质的带宽大于所有信号的带宽之和•工作原理：①复用器用不同的频率调制每一个信号②调制后的信号被组合成可通过媒介传输的复合信号③保证载波频率之间的间距要足够大（带宽不重叠）④在接收端，信号又被分割成多路状态，经解调器后恢复为原始多路信号。2.5.3频分多路复用FDM78•按照频率参量的差别来分割信号2.5.3频分多路复用FDM图2-36频分多路复用（FDM）79图2-36频分多路复用（FDM）79图2-37（a）频分复用发送器

80图2-37（a）频分复用发送器80图2-37（b）频分复用接收器81图2-37（b）频分复用接收器81FDM系统最常见的应用：电话系统，有线电视传输例：有线电视系统中使用的同轴电缆的传输带宽大约有500MHz。一个电视频道大约需要6MHz的传输带宽。一条同轴电缆可以同时承载83个电视频道（需要保护频带，要小于理论值83）。82FDM系统最常见的应用：82将信道用于传输的时间划分为若干个时间片，每个用户分得一个时间片，在其占有的时间片内，用户使用通信信道的全部带宽。例：有10条信道复用一条通信线路，传输时间周期为1秒，则通信线路的传输时间的时间片为0.1秒。在每个周期内，将第1个时间片分配给第1路信号，…，将第10个时间片分配给第10路信号。—不考虑信道是否有数据要发送，造成资源浪费2.5.4时分多路复用TDM83将信道用于传输的时间划分为若干个时间片，每个用户分得一图2-38时分多路复用原理示意图

84图2-38时分多路复用原理示意图84光纤通道（FiberOpticChannel）技术采用了波长分隔多路复用方法，简称为波分复用（WDM，WavelengthDivisionMultiplexing）—和频分多路复用相似波长与频率的关系：频率不相同波长不重叠2.5.5波分多路复用WDM85光纤通道（FiberOpticChannel）技工作原理：两束光波的频率不同，通过棱镜（或光栅）之后，使用了一条共享的光纤传输；到达目的结点后，再经过棱镜（或光栅）重新分成两束光波。频分多路复用：传输不同频率的电信号波分多路复用：传输不同频率的光波信号86工作原理：两束光波的频率不同，通过棱镜（或光栅）之后，使用了图2-40波分多路复用原理示意图87图2-40波分多路复用原理示意图87交换即转接，是在交换通信网中实现数据传输的必不可少的技术。常用的交换技术有三种：电路交换（线路交换）、报文交换和分组交换（包交换）2.6数据交换方式88交换即转接，是在交换通信网中实现数据传输的必不可少的技图2-41交换网络示意

89图2-41交换网络示意89

电路交换是一种直接的交换方式，它为一对需要进行通信的装置（站）之间提供一条临时的专用通道。通道是由结点内部电路对结点间传输路径经过适当选择、连接而完成的，由多个结点和多条结点间传输路径组成的链路。公用电话网广泛使用电路交换2.6.1电路交换90电路交换是一种直接的交换方式，它为一对需要进行通信的

（1）电路建立：建立起一条由源站到目的站的传输通道。例：A，D间要完成通信，A向结点4申请，A到4是专用线，结点4在4-1，4-5，4-7三条传输路径中选择4-5，在结点4内部建立A-4路径与4-5路径间的连接，依次类推，完成A-D之间的传输通道为A-4-5-3-D。1、电路交换通信的三个阶段91（1）电路建立：1、电路交换通信的三个阶段91（2）数据传输：信号可以从A经建立的链路传送到D，通常为全双工传输。（3）电路拆除：在完成数据或信号的传输后，由源站或目的站提出终止通信，各结点相应拆除该电路的对应连接，释放由该电路占用的结点和信道资源。92（2）数据传输：92

（1）呼叫建立时间长且存在呼损。呼叫建立时间：两站间建立专用通路花费的时间呼损：由于交换网繁忙等原因而使建立失败，拆除已建立的部分电路，用户需挂断重拨2、电路交换的特点93（1）呼叫建立时间长且存在呼损。2、电路交换的特点（2）电路连通后提供给用户的是“透明通路”交换网对用户信息的编码方法、信息格式以及传输控制程序等都不加限制，但通信双方必须做到双方的收发速度、编码方法、信息格式、传输控制等一致才能完成通信（3）一旦电路建立后，数据以固定的数据率传输，除通过传输链路的传播延迟以外，没有别的延迟，在每个结点的延迟是可以忽略的，适用于实时大批量连续的数据传输。94（2）电路连通后提供给用户的是“透明通路”94（4）线路（信道）利用率低。

电路建立，进行数据传输，直至通信链路拆除为止，信道是专用的，再加上通信建立时间、拆除时间和呼损，其利用率较低。95（4）线路（信道）利用率低。95计算机结点接收一个报文后，存放在存储设备之中，输出线路空闲时，再根据报文中所附的目的地址转发到下一个结点，直到报文到达终点—也称为存储转发（storeandforward）2.6.2报文交换(messageswitching)96计算机结点接收一个报文后，存放在存储设备之中，输出线例：主机A要求发送一个报文给主机E，A首先将报文发送到结点4；结点4根据报文附加的目标地址选择结点5（或7）；结点5（或7）接收并存储所收到的报文，当输出线路有空时，把该报文转发到它所选择的下一个结点6；结点6收到报文后交给主机E，完成报文传输。97例：主机A要求发送一个报文给主机E，A首先将报文发送到结点4（1）在通信时不需建立一条专用的通路（2）没有建立线路和拆除线路所需的等待和时延。（3）结点间可根据不同情况选择，线路利用率高（4）要求结点具备足够的报文数据存放能力（5）传输的可靠性高，每个结点在存储转发中，都进行差错控制，即检错、纠错。1、报文交换的特征98（1）在通信时不需建立一条专用的通路1、报文交换的特征98*以更短的、标准的“报文分组”（packet）为单位进行“存储／转发”*可分为两类：

数据报传输分组交换或虚电路传输分组交换2.6.3分组交换（packetswitching）99*以更短的、标准的“报文分组”（packet）为单位进行“*交换网把任一个分组都当作单独的“小报文”（数据报）来处理，而不管它属于哪个报文的分组。*例：A站将报文分成3个分组（P1，P2，P3），按序连串地发送给结点4，结点4每接收一个分组都先存储下来，分别对他们进行单独的路径选择，每个分组都带有地址和分组序列，虽然他们不一定经过同一路径，但最终都能到达同一目的结点。目的结点可负责对分组进行排序和重装。1、数据报传输的分组交换100*交换网把任一个分组都当作单独的“小报文”（数据报）来处

虚电路：两个用户的终端设备在开始互相发送和接收数据之前要通过通信网络建立逻辑上的连接，直至用户不需要发送和接收数据时清除连接。（1）主要的特点

•所有分组都必须沿着事先建立的虚电路传输

•存在一个虚呼叫建立阶段和拆除阶段•选定了特定路径传输，分组途经的所有结点都对这些分组进行存储／转发2、虚电路传输的分组交换101虚电路：两个用户的终端设备在开始互相发送和接收数据之差错：通过通信信道后接收数据与发送数据不一致的现象差错控制方法：分析差错产生的原因与差错类型，研究检查是否出现差错及如何纠正的方法2.7差错控制方法2.7.1差错产生的原因与差错类型102差错：通过通信信道后接收数据与发送数据不一致的现象2.7图2-42差错产生过程

103图2-42差错产生过程103通信信道的噪声分为热噪声和冲击噪声：（1）热噪声：传输介质导体的电子热运动产生的特点：时刻存在，幅度较小，强度与频率无关，但频谱很宽，是一类随机的噪声。引起的差错是一类随机差错。104通信信道的噪声分为热噪声和冲击噪声：104（2）冲击噪声：是由外界电磁干扰引起的特点：幅度较大，是引起差错的主要原因。持续时间可能较长，因而冲击噪声引起的相邻多个数据位出错呈突发性。冲击噪声引起的传输差错为突发差错（bursterror）。*在通信过程中产生的传输差错，是由随机差错与突发差错共同构成的。105（2）冲击噪声：是由外界电磁干扰引起的105

误码率是指二进制码元在数据传输系统中被传错的概率：

Pe＝Ne／NN为传输的二进制码元总数，Ne为被传错的码元数。2.7.2误码率的定义106误码率是指二进制码元在数据传输系统中被传错的概率：2常用的差错检验方法：奇偶校验和循环冗余检错

1、奇偶校验每个7位ASCII字符最后加上一个奇偶位。偶校验：奇偶位使整个8位中的1的个数为偶数。奇校验：奇偶位使整个8位中的1的个数为奇数。2.7.3差错检测107常用的差错检验方法：奇偶校验和循环冗余检错2.7.3差

例：发送G（1110001），采用奇校验时，奇偶位为1，即传输11100011。接收器检查接收到的数据的1的个数为奇数，就认为无错误发生。*若其中两位同时发生错误，检测不出错误*只能检错，不能纠错108例：发送G（1110001），采用奇校验时，奇偶

利用循环冗余码（CRC，CyclicRedundancyCode）进行纠错的方法

CRC码检错方法：①将要发送的数据比特序列当做一个多项式f（x)的系数，在发送端用收发双方预先约定的生成多项式G(x)去除，求得一个余数多项式。②将余数多项式加到数据多项式之后发送到接收端2、循环冗余检错（CRC）109利用循环冗余码（CRC，CyclicRedunda③在接收端用同样的生成多项式G(x)去除接收数据多项式f(x)，得到计算余数多项式。④如果计算余数多项式与接收余数多项式相同，则表示传输无差错；如果计算余数多项式与接收余数多项式不相同，则表示传输有差错，由发送方重发数据，直至正确为止。110③在接收端用同样的生成多项式G(x)去除接收数据多项式f图2-43CRC校验的基本工作原理

111图2-43CRC校验的基本工作原理111

CRC生成多项式G(x)由协议规定，目前已有多种生成多项式列入国际标准中，例如：CRC-12G（x）=x12+x11+x3+x2+x+1CRC-16G（x）=x16+x15+x2+1CRC-CCITTG（x）=x16+x12+x5+1CRC-32G（x）=x32+x26+x23+x22+x16+x12+x11+x10+x8+x7+x5+x4+x2+x+1

112CRC生成多项式G(x)由协议规定，目前已有多种生成图2-43所示的CRC校验的工作过程：（1）在发送端，将发送数据多项式f(x)·xk，其中k为生成多项式的最高幂值，例如CRC-12的最高幂值为12，则发送f（x）·x12；对于二进制乘法来说，f（x）·x12的意义是将发送数据比特序列左移12位，用来放入余数；113图2-43所示的CRC校验的工作过程：113（2）将f（x）·xk除以生成多项式G（x），得：式中R（x）为余数多项式；

114（2）将f（x）·xk除以生成多项式G（x），得：式中R（x（3）将f（x）·xk+R（x）作为整体，从发送端通过通信信道传送到接收端；（4）接收端对接收数据多项式f‘（x）采用同样的运算，即：求得余数多项式R'(x)；

115（3）将f（x）·xk+R（x）作为整体，从发送端通过通信信（5）接收端根据计算余数多项式R‘(x)是否等于接收余数多项式R(x)，来判断是否出现传输错误。例：已知信息码为1000100101。给定G（x）=x5+x4+x2+1。求CRC循环校验码。116（5）接收端根据计算余数多项式R‘(x)是否等于接收余数多项

解：（1）因为已知信息码为：1000100101，所以f（x）=x9+x5+x2+1（2）f（x）·xk=x14+x10+x7+x5

=100010010100000G（x）=x5+x4+x2+1=110101117解：117（3）计算过程：118（3）计算过程：118

（4）CRC循环冗