网络数据通信.ppt

1、第 2 章 网络数据通信基础,计算机网络实用技术,学习目标,数据编码技术,数据通信的传输类型,数据交换技术,差错控制编码,数据通信的基本概念,2.1,数据通信的基本概念,本节要点,数据通信系统的构成和基本原理 数据通信的常用术语 数据通信的主要技术指标,数据通信系统的构成和基本原理,将计算机或终端与数据传输线路连接起来，达到传输、收集、分配和处理数据目的计算机系统，称其为数据通信系统。,AS11,AS12,AS22,通信信道,DTE,文件,文件,数据库,数据库,A,B,本地 连接,本地 连接,DCE,DCE,DTE,逻辑通信,物理通信,AS21,数据通信的常用术语,数据,信号,通信信道,数据被

2、定义为有意义的实体，其涉及事物形式。,指信号沿发送器到接收器的通路，包括传输介质及其有关的中间通信设备。,信号是数据的表示形式，它使数据能以适当的形式在介质上传输。,数据传输,数据传输是指电信号把数据从发送端传送到接收端的过程。,模拟信号,数字信号,数据通信的主要技术指标,码元、数据、报文速率,信道容量是表示一个信道传输数字信号的能力。,延迟用来表示网络中相距最远的两个站点之间的传播时间。,出错率是衡量数据通信系统或信道传输可靠性的一个指标。,指信道中传输的信号在不失真的情况下所占据的频率范围,1,4,2,5,3,表示网络或交换设备在单位时间内成功传输或交换的总信息量。,6,传输速率,信道带宽

3、,信道容量,吞吐量,数据延迟,出错率,用信道中传输的最大数据率作为指标,2.2,数据编码技术,本节要点,数据转换与编码 数字数据的模拟信号编码 数字数据的数字信号编码 模拟数据的数字信号编码,数据转换与编码,数模或模数转换器,模拟数据,数字数据,模拟信号,数字信号,数据转换,数字数据的模拟信号编码,模拟信道传输数字信号的简化模型,数字数据的数字信号编码,不归零编码 同步时钟 曼彻斯特编码 差分曼彻斯特编码,数据,信号编码方式,模拟数据的数字信号编码,PCM的基本原理,2.3,数据通信传输类型,本节要点,并行传输和串行传输 异步传输与同步传输 多路复用技术,并行传输和串行传输,串行传输,并行传输

4、,1,2,异步传输与同步传输,异步传输,同步传输,1,2,在数据进行异步传输时，在每个字符的前后需要添加起始位和终止位，以此表示一个字符的开始和结束。,在数据同步传输中，发送端以固定的时钟信号频率串行发送数据，接收方必须建立与发送方一样的时钟，即实现位同步。,多路复用技术,波分多路复用技术WDM,多路复用技术,频分多路复用技术FDM,时分多路复用技术TDM,码分多路复用技术CDMA,频分多路复用技术FDM,频分复用技术原理,时分多路复用技术TDM,时分多路复用原理,码分多路复用技术CDMA,码分复用技术（CDMA，Code Division Multiplexing Access）给每一个用户

5、分配一个地址码，它是基于码型来分割信道的。其分配的地址码码型互不重叠，通过扩频技术，所有用户使用不同的扩频编码来共享信道的频率资源。,波分多路复用技术WDM,波分多路复用（WDM，Wavelength Division Multiplexing）是将光纤信道按波长划分成多个波段，每一路光信号占用一个波段，利用衍射光栅实现不同频率光波的合成与分解，从而实现多路信号共享一条光纤。,2.4,数据交换技术,本节要点,电路交换技术 报文交换技术 分组交换技术,电路交换技术,线路建立阶段,数据传输阶段,线路拆除阶段,建立线路首先应在源站点把目的站点建立连接的请求发送给一个交换结点，交换结点在通向目的站点的

6、路由选择表中找出下一条路由，并为该条线路分配一个未用的通道。,线路拆除阶段是指当数据通信完后，通信双方应该释放建立起的通信线路。,由于数据传输是双向的，所以在建立通信线路时需要完成双向通信逻辑信道的建立。,报文交换技术,报文交换技术是将用户数据报文存储在交换设备的存储器中，当所需要的传输线路空闲时，由交换设备将该报文发向下站接收交换机或终端。数据报文以“存储-转发”的方式在通信网内传输。,分组交换技术,数据报分组交换,虚电路分组交换,1,2,分组数据报交换方式是一种无连接的服务提供方式，在分组流管理中，每一片分组都被独立地处理。,虚电路分组交换方式是面向连接的服务提供方式，在数据发送之前要建立

7、一条逻辑连接，连接建立后，分组数据将在这条逻辑连接上传输。,2.5,差错控制编码,本节要点,奇偶校验码 循环冗余校验码,奇偶校验码,垂直奇偶校验,水平奇偶校验,1,2,数字05的垂直奇校验编码,数字05的水平奇校验码,循环冗余校验码,码多项式和模2运算,循环冗余校验实现方法,常见的生成多项式,循环冗余校验码,码多项式和模2运算,01,02,码多项式,模2运算,运算时，首先需要将二进制位串B中的各位数值b0，b1，b2，bm看作一个m阶多项式的系数，然后将此系数构成的多项式M(x)称为该二进制位串的码多项式M(X)，其形式如下：,M(X)b0Xm + b1Xm-1 + + bm-2X2 + bm

8、-1X1 + bm X0,多项式进行模2运算时，加减法运算以2为模，加减时不进位、不错位，这如同逻辑运算的异或运算。,循环冗余校验实现方法,确定多项式,进行CRC编码,获取原始数据,确定一个生成多项式G(X)，如G(X)= X4+X2+X，其各项系数为10110。,在接收方一端，将接收到的二进制位串10110110110进行检测，从中获得原始数据。,在发送数据的一方，将需要发送的数据进行CRC编码。,常见的生成多项式,生成多项式作用非常重要，目前国际上推荐使用的生成多项式有如下几个： CRCl2X12+X11+X3+X2+X+1 CRC16X16+X15+X2+1 CRCCCITTX16+X12+X5+1 CRC32=X32+X26+X23+X22+X16+X11+X10+X8+X7+X5+X4+X2+X+1,练习,数据通信系统由哪些部分构成，请简要说明。,数据通信主要有哪些技术指标？其各自的含义是什么？,什么是数据编码技术？其数字信号编码有哪些方式？,什么是串行传输？其数据线有哪几种类型？,什么是异步传输？它和同步传输有何不同？,总结：需注意的内容,1,2,在数字通信中，一般使用比特率和误码率来分别描述数据信号传输速率的大小和传输质量的好坏等；在模拟通信中，我们常使用带宽和波特率来描述通信信