ch数据通信与广域网实用教案

1、主要(zhyo)内容（1）2.1 数据通信的基本概念 2.1.1 数据通信系统结构模型 2.1.2 数据通信的理论基础 2.1.3 数据通信系统要解决的几个基本问题2.2 数据传输介质 2.2.1 介质类型和主要(zhyo)特性 2.2.2 有线介质：铜线和光纤 2.2.3 无线和卫星通信第1页/共72页第一页，共73页。主要(zhyo)内容（2）2.3 数据编码技术 2.3.1 基带传输编码 2.3.2 频带传输编码 2.3.3 模拟(mn)数据的数字化 2.4 多路复用技术 2.4.1 频分多路复用FDM 2.4.2 波分多路复用WDM 2.4.3 时分多路复用TDM第2页/共72页第二页

2、，共73页。主要(zhyo)内容（3）2.5 广域网中的数据交换(jiohun)技术 2.5.1 线路交换(jiohun) 2.5.2 存储转发交换(jiohun) 2.5.3 数据报和虚电路 2.5.4 异步传输模式ATM2.6 差错控制技术 2.6.1 差错产生的原因及误码率 2.6.2 差错控制机制 2.6.3 循环冗余（CRC）检错吗第3页/共72页第三页，共73页。学习(xux)(xux)目标理解数据通信一些基本概念和基本原理；熟悉常用传输(chun sh)介质类型及其特性；掌握数据调制与编码的类型和方法；掌握多路复用技术的类型和特点；掌握广域网中数据交换技术的类型和工作原理掌握差错

3、控制技术原理和方法。第4页/共72页第四页，共73页。2.1 数据通信的基本概念（1）2.1.1 数据通信系统结构模型 数据通信是指在不同计算机之间传送表示字符、数字、语音、图像的二进制代码0、1比特序列的过程(guchng)。下图为模拟电话语音通信系统和计算机通信系统示例电话机电话线电话线电话机电话交换网电话交换网计算机计算机ModemModem第5页/共72页第五页，共73页。数据通信系统基本结构(jigu)模型：计算机DTE信号(xnho)变换器DCE计算机DTE信号(xnho)变换器DCE信道信道网络设备编码技术多路复用交换技术编码技术多路复用通信子网差错控制技术第6页/共72页第六页

4、，共73页。2.1 数据通信的基本概念（2） 信息、数据和信号 信息（Infomation）人对现实世界的某种认识。 数据（Data）是信息的表达方式（载体）。其可以是文字、声音、图形和图象等多种不同形式。本课程中，数据通常理解(lji)为在网络中存储、处理和传输的二进制数字编码。 信号（Signals）数据传输过程中的电磁波表示形式。信息数据信号rose第7页/共72页第七页，共73页。2.1 数据通信的基本概念（3） 信息编码标准 ASCII 码被国际标准化组织ISO接受，成为国际标准ISO 646，又称为国际5号码; 它用于计算机内码，也用做数据通信中的编码标准; ASCII码采用7位二

5、进制比特编码，可以表示128个字符; 字符分为图形字符与控制字符两类。图形字符包括数字、字母(zm)、运算符号、商用符号等。 参见书中表2-1（P27） 多媒体技术在网络中的应用，将对数据通信系统提出更高的要求。 第8页/共72页第八页，共73页。2.1 数据通信的基本概念（4）模拟信号和数字信号 模拟信号是指信号的因变量随时间连续变化的信号； 数字信号是指信号的因变量不随时间连续变化的信号，通常表现为离散的脉冲(michng)形式。 1 0 1 1 0 0 0 模拟信号(Analog Signals) 数字信号(Digital Signals)t(t)ntX(nt)第9页/共72页第九页，共

6、73页。2.1 数据通信的基本概念（5）2.1.2 数据通信的理论基础 主要研究信号在通信信道上传输时的数学(shxu)表示及其所受到的限制。时域观和频域观 在网络通信中，信息是以电磁信号（或简称信号）的形式传输的电磁信号是时间的函数（时域观）也可以表示成频率的函数（频域观）对于理解数据传输来讲，信号的频域观比时域观更重要。第10页/共72页第十页，共73页。2.1 数据通信的基本概念（6） 根据傅立叶分析，任何电磁信号可以由若干具有不同振幅、频率和相位的周期模拟信号组成。g(t) = c + g(t) = c + + + 频谱（spectrumspectrum）是一个信号所包含的频率的范围。

7、信号的带宽(bandwidth)(bandwidth)等于频谱的宽度。（见下页图） 对不同傅立叶分量的衰减不同，引起输出失真。信道有截止频率fcfc，0 fc0 fc的振幅衰减较弱， fc fc以上的振幅衰减厉害，这主要由信道的物理特性决定， 0 fc 0 fc是信道的有限(yuxin)(yuxin)带宽。 带宽越宽，信息承载能力越强。21)2sin(1nftann)2cos(1nftbnn第11页/共72页第十一页，共73页。通信(tng xn)信道带宽对基带传输的影响E(t)E(t)E(t)E(t)E(t)E(t)E(t)E(t)E(t)E(t)000000ttttt1 2 3 4 5 6

8、 7 8 9 1001100010(a)(b)(c)(d)(e)0 10 1 20 1 2 3 40 1 2 3 4 5 6 7 8ttttt第12页/共72页第十二页，共73页。2.1 数据通信的基本概念（7） 几个通信指标： 波特率B：模拟信号传输中，线路上每秒传送的波形(b xn)个数。也称调制速率。单位：波特Baud 比特率S（数据传输速率）：数字信号传输中，线路上每秒传送的二进制代码的有效位数（bit，码元）。单位：b/s（bps） 带宽F：物理信道的频率范围，即允许的最高最低频率之差。单位：Hz 信道容量： 物理信道的最大数据传输速率。单位：bps 误码率Pe=Ne/N，其中N为传

9、输的二进制码元总数，Ne为被传错的码元数第13页/共72页第十三页，共73页。2.1 数据通信的基本概念（8） 信道速率的极限值 奈奎斯特准则(zhnz)：二进制数据信号的最大数据传输速率 Rmax与通信信道带宽B（B=f，单位Hz）的关系为： Rmax=2 f（bps）； 香农定理：在有随机热噪声的信道上传输数据信号时，数据传输速率Rmax与信道带宽B，信噪比S/N的关系为 Rmax = B log2（1+S/N） 因为通信信道最大数据传输速率与信道带宽存在明确关系，因此“带宽”与“速率”在网络技术中几乎成了同义词。第14页/共72页第十四页，共73页。2.1 数据通信的基本概念（9）2.1

10、.3 数据通信系统要解决的几个基本问题数据传输(chun sh)类型：模拟通信和数字通信； 基带传输(chun sh)、频带传输(chun sh)连接方式： 点点方式、多点方式数据传送方式：串行通信、并行通信 数据通信方式：单工通信、半双工或双工通信同步方式： 同步通信、异步通信第15页/共72页第十五页，共73页。2.1 数据通信的基本概念（10） 数据传输类型 模拟信号发送(f sn)（模拟信道） 模拟数据(声音) 模拟信号 数字数据(二进制脉冲) 模拟信号 数字信号发送(f sn)（数字信道） 模拟数据 数字信号 数字数据(二进制脉冲) 数字信号 在数字信道上直接传输数字信号的方法也称为

11、基带传输 利用模拟信道实现数字信号传输的方法也称为频带传输电话(dinhu)系统调制解调器MODEM编码(bin m)解码器CODEC数字编码解码器第16页/共72页第十六页，共73页。2.1 数据通信的基本概念（10） 通信线路的连接(linji)方式 为适应不同的需要，通信线路采用不同的连接(linji)方式。 点 点方式 多点方式ABABCD第17页/共72页第十七页，共73页。2.1 数据通信的基本概念（11）数据传送方式 根据(gnj)一次传输数据时使用的信道数可以将数据通信方式分为：并行通信、串行通信发送端接收端串行通信信道串行通信信道(a)(a)发送端b0b1b2b3b4b5b6

12、b7b7b6b5b4b3b2b1b0接收端b0b1b2b3b4b5b6b7并并行行通通信信信信道道(b)(b)第18页/共72页第十八页，共73页。2.1 数据通信的基本概念（12）数据通信方式：从信息(xnx)传送方向和时间的关系角度研究。 单工通信 半双工通信 全双工通信发送接收单向通道单向通道双向通道双向通道双向通道双向通道(a)(a)(b)(b)(c)(c)发送接收接收发送发送接收接收发送第19页/共72页第十九页，共73页。2.1 数据通信的基本概念（12） 同步方式 目的：接收方必须知道每一位信号的开始及其宽度，以便正确的采样接收。 异步方式 信息是以字符为单位传送的； 每个字符由

13、发送方异步产生，有随机性。 同步方式 信息是以报文为单位传送的； 传输开始时，以同步字符使收发双方同步； 从传输信息中抽取同步信息，修正(xizhng)同步，保证正确采样。第20页/共72页第二十页，共73页。同步(tngb)(tngb)通信异步通信一个或多个SYN字符控制字符数据字符SYNSYN控制字符t字节5字节4字节3字节3字节2字节1bbbbbbb终止位(逻辑 0 )起始位(逻辑 1 )6543210第21页/共72页第二十一页，共73页。2.2 数据传输介质(jizh)（1）2.2.1 介质类型和主要特性 传输介质是构成物理信道的重要组成部分，计算机网络中使用(shyng)各种传输介

14、质来组成物理信道。 传输介质包括有线传输介质（有导向）和无线传输介质（无导向）两大类。 有线介质将信号约束在一个物理导体之内，如双绞线、同轴电缆和光纤等；而无线介质如无线电波、红外线、激光等不能将信号约束在某个空间范围之内。 究竞选择哪一种传输介质，必须考虑到价格、安装难易程度、容量、抗干扰能力、衰减等因素。第22页/共72页第二十二页，共73页。2.2 数据传输介质(jizh)（2） 传输介质的特性： 物理特性：传输介质物理结构的描述； 传输特性：传输介质允许传送数字或模拟信号，以及 调制技术、传输容量、传输的频率范围； 连通特性：允许点-点或多点连接； 地理范围：传输介质最大传输距离； 抗

15、干扰性：传输介质防止噪声与电磁干扰对传输数据 影响的能力； 相对价格(jig)：器件、安装与维护费用。第23页/共72页第二十三页，共73页。2.2 数据传输介质(jizh)（3）2.2.2 有线介质：铜线和光纤一、双绞线（Twisted pair）：“Twisted”表示在双绞线电缆的内部由若干对两两绞在一起的相互绝缘的铜导线(doxin)组成，。采用两两相绞的绞线技术可以抵消相邻线对之间的电磁干扰和减少近端串扰。6类双绞线结构图第24页/共72页第二十四页，共73页。UTP电缆的颜色编码(bin m)：双绞线电缆中的每一根绝缘线路都用不同颜色加以区分，这些颜色构成标准的编码(bin m)，

16、因此很容易识别和正确端接每一根线路。线对线对颜色编码颜色编码简写简写线对线对1白白-蓝蓝W-BL蓝蓝BL线对线对2白白-橙橙W-O橙橙O线对线对3白白-绿绿W-G绿绿G线对线对4白白-棕棕W-BR棕棕BR第25页/共72页第二十五页，共73页。技能训练：网络(wnglu)线缆制作 双绞线的制作分为两种：1. 直连线的作用(zuyng)和线图 直连线用于将计算机连入到HUB 或交换机，或在结构化布线中由接线面板连到HUB 或交换机等。 根据EIA/TIA 568-B 标准，直连线线图如下表所示：端端1 1白橙白橙橙橙白绿白绿蓝蓝白蓝白蓝绿绿白棕白棕棕棕端端2 2白橙白橙橙橙白绿白绿蓝蓝白蓝白蓝绿

17、绿白棕白棕棕棕第26页/共72页第二十六页，共73页。技能(jnng)训练：网络线缆制作 2. 交叉线（crossover ）的作用和线图 交叉线用于将计算机与计算机直接相连、交换机与交换机直接相连，也被用于计算机直接接入路由器的以太网口。 根据(gnj)EIA/TIA 568-B 标准，对接线线图如表所示：端端1 1白橙白橙橙橙白绿白绿蓝蓝白蓝白蓝绿绿白棕白棕棕棕端端2 2白绿白绿绿绿白橙白橙蓝蓝白蓝白蓝橙橙白棕白棕棕棕第27页/共72页第二十七页，共73页。技能训练：网络(wnglu)线缆制作制作步骤：1、用剥线钳在线缆的两端剥出一定长度的线缆。2、用手将4对绞在一起的线缆按顺序拆分开来并

18、小心地拉直，并按表调整线缆的颜色顺序。3、将线缆整平直并剪齐。4、将线缆放入RJ-45插头，确保线缆的末端已位于RJ-45插头的顶端，并检查已放入RJ-45插头的线缆颜色顺序。5、确认(qurn)无误后，用压线工具用力压制RJ-45插头，以使RJ-45插头内部的金属薄片能穿破线缆的绝缘层。6、用网线测试仪检查已制作完成的网线。第28页/共72页第二十八页，共73页。2.2 数据传输介质(jizh)（4）二、同轴电缆（Coaxial CableCoaxial Cable）由一根内导体(dot)(dot)铜质芯线外加绝缘层、密集网状编织导电金属屏蔽层以及外包装保护塑橡材料组成，其结构如图所示。 同

19、轴电缆又分为基带（basebandbaseband）同轴电缆（阻抗5050）和宽带（broadbandbroadband）同轴电缆（阻抗为7575。同轴电缆还有粗缆和细缆的之分。第29页/共72页第二十九页，共73页。2.2 数据传输介质(jizh)（5）三、光纤(fiber)是一根很细的可传导光线的纤维媒体，其半径仅几微米至一、二百微米。制造光纤的材料可以是超纯硅、合成玻璃或塑料。 光纤相对于如双绞线和同轴电缆等这类金属传导媒体来说有轻便、低衰减和大容量、电磁隔离等优点。按照传输(chun sh)模式分为单模光纤SMF和多模光纤MMF。单模光纤的纤芯直径很小，约为4m 10m，理论上只传输(

20、chun sh)一种模态。包层光线(gungxin)包层光纤芯第30页/共72页第三十页，共73页。2.2 数据传输介质(jizh)（6）2.2.3 无线和卫星通信(wixng tngxn)10010210410610810101012101410161018102010221024无线电微波红外紫外线可见光X-射线-射线1041051061071081091010101110121013101410151016f(Hz)f(Hz)双绞线同轴电缆无线电( A M )无线电( F M )电视频道卫星通信地面微波通信光纤频段LFMFHFVHFUHFSHFEHFTHF第31页/共72页第三十一页，共

21、73页。2.2 数据传输介质(jizh)（7）无线电（radio）在广播和电视广播中已广泛使用。微波（microwave）通信通常是指利用在1GHz范围内的电波来进行通信。高频的微波和低频的无线电波不同的一个(y )重要特性是沿着直线传播，而不是向各个方向扩散的。卫星（satellite）通信可以看成是一种特殊的微波通信，和一般地面微波通信的不同在于它使用地球同步卫星作为中继站来转发微波信号，如图所示。卫星主要有三个波段：C波段、Ku波段和Ka波段。红外线光：这种传输技术要求通信节点之间必须在直线视距之内，不能穿越墙。红外线传输技术数据传输速率相对较低。第32页/共72页第三十二页，共73页。

22、卫星通信(wixng tngxn)卫星地球表面卫星发送多点接收多点接收第33页/共72页第三十三页，共73页。2.3 数据编码技术(jsh)（1） 研究数据在信号传输过程中如何(rh)进行编码(变换) 2.3.1 基带传输编码 在基带传输中，需要对数字信号进行编码以表示数据，即用不同的电平值代表数字信号0或1。常采用以下三种编码方法： 不归零制编码（NRZ）：简单，易实现。但难于位同步，须同时传送同步时钟信号。 曼彻斯特编码：是一种自同步编码方式。 差分曼彻斯特编码：是基本曼彻斯特编码的变形。后两种编码应用普遍，已成为局域网标准编码。第34页/共72页第三十四页，共73页。基带传输(chun

23、sh)编码：01001011数据(a)非归零码同步时钟(b)曼彻斯特编码(c)差分曼彻斯特编码第35页/共72页第三十五页，共73页。 曼彻斯特编码的编码规则(guz)是: 在信号位中电平从低到高跳变表示1 在信号位中电平从高到低跳变表示0 差分曼彻斯特编码的编码规则(guz): 在信号位开始时不改变 信号极性，表示辑1 在信号位开始时改变信号极性，表示逻辑0 曼彻斯特编码 ： 高到低为1，低到高为0。 差分曼彻斯特编码： 有跳变为0，无跳变为1。第36页/共72页第三十六页，共73页。2.3 数据编码技术(jsh)（2）2.3.2 频带传输编码 通过改变振幅、频率和相位(xingwi)等载波

24、特性或者这些特性的某种组合，来对数字数据进行编码（调制）。 最基本的数字数据模拟信号调制方式有以下三种。1）幅移键控（ASK，Amplitude-Shift Keying） 2）频移键控（FSK，Frequency-Shift Keying） 3）相移键控（PSK，Phase-Shift Keying）)2sin()(ftAtAm第37页/共72页第三十七页，共73页。频带传输(chun sh)编码01001000+0+0+0+0212+数据(a)ASK(b)FSK(c)PSK(绝对)(d)PSK(相对)121第38页/共72页第三十八页，共73页。2.3 数据编码技术(jsh)（3）2.3.

25、3 模拟(mn)数据的数字化 将模拟(mn)信号变换为数字信号的常用方法是脉冲编码调制PCM(Pulse Code Modulation)。脉码调制的过程由取样、量化和编码三步构成：取样：按照一定的时间间隔采样测量模拟(mn)信号幅值。 取样频率f2fmax量化：将取样点处测得的信号幅值分级（K）取整的过程。 编码：将量化后的整数值用相应位数（log2K）的二进制数来表示。 第39页/共72页第三十九页，共73页。2.3 数据编码技术(jsh)（4）PCM用于数字语音系统：声音(shngyn)分为128个量化级；每个量化级采用7位二进制编码表示；采样速率为8K样本/秒；数据传输速率应达到7位8

26、000/秒=56Kbps；D8D7D6D5D4D3D2D100.51.01.5At0.270.30.620.61.281.31.521.51.261.30.730.70.410.40.120.1(a)样本量化级二进制编码编码信号0001010001111101111111010110001136131513741D1D2D3D4D5D6D7D8(b)第40页/共72页第四十页，共73页。2.4 多路复用技术(jsh)（1） 多路复用技术（Multiplexing） 就是把多路信号在单一的传输线路(xinl)和用单一的传输设备来进行传输的技术。常用的多路复用技术有三类：频分多路复用(FDM，Fr

27、equency Division Multiplexing)波分多路复用(WDM，WavelengthDivision Multiplexing )时分多路复用(TDM，Time Division Multiplexing)高速通信线路多路复用器多路复用器第41页/共72页第四十一页，共73页。2.4 多路复用技术(jsh)（2）2.4.1 频分多路复用FDM每路信道的信号以不同的载波频率(pnl)进行调制;各个载波频率(pnl)是不重叠的, 一条通信线路就可以同时独立地传输多路信号。时间子信道D子信道C子信道B子信道A可用频带频率第42页/共72页第四十二页，共73页。2.4 多路复用技术(

28、jsh)（3）2.4.2 波分多路复用WDM是频分多路复用在光纤信道上使用(shyng)的一个变种。在一根光纤上复用80路或更多路的光载波信号称为密集波分复用DWDM； 共享光纤光栅光栅功率波长共享光纤的波谱功率波长光纤1的波谱功率波长光纤2的波谱光纤1光纤2光纤3光纤4功率波长光纤3的波谱功率波长光纤4的波谱第43页/共72页第四十三页，共73页。2.4 多路复用技术(jsh)（4） 2.4.3 时分多路复用TDM时分多路复用是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(y )时间片；在每个用户占有的时间片内，用户使用通信信道的全部带宽。 第44页/共72页第四十四页，共73页

29、。2.4 多路复用技术(jsh)（5） 同步时分(shfn)多路复用 （STDM） 统计时分(shfn)多路复用（ATDM）124.n13.n.1234.n时间片1时间片2时间片n125.m41257.m.1234.m时间片1时间片2时间片n第45页/共72页第四十五页，共73页。2.5 广域网中的数据交换技术(jsh)（1）在多结点通信网络中，为有效(yuxio)利用通信设备和线路，一般希望动态地设定通信双方间的线路。动态地接通或断开通信线路，称为“交换”(switch)。通信网络交换式广播式电路交换分组交换数据报交换虚电路交换报文交换第46页/共72页第四十六页，共73页。2.5 广域网中

30、的数据交换技术(jsh)（2） 常用的数据交换方式可分为两大类： 电路交换（Circuit Switching） 存储转发交换方式（Store and Forward Switching） 存储转发交换方式按照被转接的信息(xnx)单位不同，又可分为报文交换和分组交换。第47页/共72页第四十七页，共73页。2.5 广域网中的数据交换技术(jsh)（3） 2.5.1 线路交换原理直接利用可切换的物理通信线路，连接(linji)通信双方。三个阶段建立电路，传输数据，拆除电路特点在发送数据前，必须建立起点到点的物理通路；建立物理通路时间较长，数据传送延迟较短。例Telephone networks

31、第48页/共72页第四十八页，共73页。2.5 广域网中的数据交换技术(jsh)（4） 电路交换网络中的结点（交换机）工作(gngzu)方式incoming linksoutgoing linksNode第49页/共72页第四十九页，共73页。2.5 广域网中的数据交换技术(jsh)（5） 2.5.2 存储转发交换发送的数据与目的地址、源地址、控制信息按照一定格式组成一个数据单元(报文或报文分组)进入通信子网；通信子网中的结点是通信控制处理机，它负责完成数据单元的接收、差错校验、存储、路由选择和转发功能;由于分组长度较短，在传输出错时，检错容易并且重发花费的时间较少；限定(xindng)分组最

32、大数据长度，有利于提高存储转发结点的存储空间利用率与传输效率；公用数据网采用的是分组交换技术。第50页/共72页第五十页，共73页。2.5 广域网中的数据交换技术(jsh)（6） 分组交换网中的节点（交换机/路由器）工作(gngzu)方式incoming linksoutgoing linksNodeMemory第51页/共72页第五十一页，共73页。2.5 广域网中的数据交换技术(jsh)（7） 2.5.3 数据报和虚电路分组交换分为：数据报（datagram）分组交换虚电路（virtual circuit）分组交换数据报分组交换每个分组均带有全称网络地址（源、目的），可走不同的路径。特征是

33、不先建立连接(linji)而随时可发送数据的连网方式，称为面向无连接(linji)的。例: IP networks第52页/共72页第五十二页，共73页。2.5 广域网中的数据交换技术(jsh)（8）第53页/共72页第五十三页，共73页。2.5 广域网中的数据交换技术(jsh)（9） 虚电路分组交换 电路交换和分组交换的结合： 数据以分组形式按顺序传输； 来自同一分组流的分组通过一个预先建立的路径（虚电路）传输； 但是(dnsh)来自不同虚电路的分组可能会交错在一起。 好像收发双方有一条专用信道一样。称为面向连接的。 分三个阶段：建立虚电路、传输数据、拆除虚电路。 注意:分组头不需要包含完整

34、的地址信息 例: ATM networks第54页/共72页第五十四页，共73页。2.5 广域网中的数据交换技术(jsh)（10） 2.5.4 异步传输模式ATM异步传输，没有主时钟。传输单元(dnyun)是短的、定长的包，称为信元（cell）。面向连接速率主要有两种：155M，622M53字节信元头用户数据48字节5字节第55页/共72页第五十五页，共73页。2.5 广域网中的数据交换技术(jsh)（11） 物理(wl)链路、虚通路与虚通道的关系： 物理(wl)链路（Physical Link） 虚通路（VP，Virtual Path） 虚通道（VC，Virtual Channel）物理链路

35、虚通路虚通道第56页/共72页第五十六页，共73页。对比项目电路交换分组交换建立呼叫连接要求不要求专门的物理路径有不要可能又浪费的带宽是否可能拥塞的时间点建立呼叫连接的时候每个分组传送的时候存储转发机制否是分组的顺序总是按发送顺序到达目的站到达目的站时不一定按发送顺序收费每分钟每个分组电路交换和分组交换的主要(zhyo)区别：第57页/共72页第五十七页，共73页。数据(shj)报交换和虚电路交换的主要区别：对比的方面虚电路服务数据报服务思路可靠通信应当由网络来保证可靠通信应当由用户主机来保证连接的建立必须有不要目的站地址仅在连接建立阶段使用，每个分组使用短的虚电路号每个分组都有目的站的全地址

36、路由选择在虚电路建立时进行，所有分组均按同一路由每个分组独立选择路由当结点出故障时所有通过出故障的结点的虚电路均不能工作出故障的结点可能会丢失分组，一些路由可能会发生变化分组的顺序总是按发送顺序到达目的站到达目的站时不一定按发送顺序端到端的差错处理和流量控制由分组交换网负责由用户主机负责第58页/共72页第五十八页，共73页。2.6 差错控制技术(jsh)（1）2.6.1 差错产生的原因及误码率传输差错是通过通信信道后接收的数据与发送数据 不一致的现象;通信信道的噪声分为两类：热噪声和冲击噪声；由热噪声引起的差错是随机错；冲击噪声引起的差错是突发错；在通信过程中产生的传输差错，是由随机差错与突

37、发差错共同构成的。误码率应该是衡量数据传输系统正常工作(gngzu)状态下传输可靠性的参数之一；第59页/共72页第五十九页，共73页。2.6 差错控制技术(jsh)（2）误码率Pe是指二进制码元在数据传输系统中被传错的概率，它在数值上近似等于(dngy)：Pe=Ne/N，其中N为传输的二进制码元总数，Ne为被传错的码元数；差错控制是检错和纠错；差错控制编码是在发送端被传输的信息码元序列中，以一定的编码规则附加一些校验码元，接收端利用该规则进行相应的译码，译码的结果有可能发现差错或纠正差错。差错控制编码又可分为检错码和纠错码，前者是指能自动发现差错的编码，后者是指不仅能发现差错而且能自动纠正差

38、错的编码。检错码只能用来发现传输中的错误，需要通过反馈重发机制来纠错。第60页/共72页第六十页，共73页。 2.6.2 差错控制机制 一般方法：接收(jishu)方给发送方一个反馈（响应）。2.6 差错控制技术(jsh)（3）信源校验码编码器存储器发送装置传输信道接收装置发送端发送端校验码译码器接收端接收端信宿反馈信号控制器反馈信号控制器第61页/共72页第六十一页，共73页。2.6 差错控制技术(jsh)（4） 停止等待(dngdi)方式 连续工作方式 停止等待(dngdi)方式：接收端接收端发送端发送端ACKNAKACK12231223第62页/共72页第六十二页，共73页。2.6 差错

39、控制技术(jsh)（5）发送端发送端接收端接收端ACK0ACK1NAKACK2ACK3(a)ACK0ACK1NAKACK2ACK6(b)ACK3ACK4ACK5丢弃丢弃重传重传重传重传01234523456012345234560123452678901234526789发送端发送端接收端接收端丢弃丢弃连续工作方式(fngsh)又分为：拉回方式(fngsh)选择重发方式(fngsh) 第63页/共72页第六十三页，共73页。2.6.3 循环冗余（CRC）检错吗 循环冗余编码（CRC）是目前应用最广、检错能力(nngl)很强的一种检错码编码方法。循环冗余码（CRC码，多项式编码）110001，表

40、示成多项式 x5 + x4 + 1CRC码基本思想校验和（checksum）加在帧尾，使带校验和的帧的多项式能被G(x)除尽；收方接收时，用G(x)去除它，若有余数，则传输出错。2.6 差错控制技术(jsh)（6）第64页/共72页第六十四页，共73页。循环冗余编码工作(gngzu)原理：发送方接收方发送数据 f(x)生成多项式 G(x)f(x) xk.G(x)=Q(x)+R(x)G(x)实际发送: f(x)xk.+R(x)数据字段校验字段f(x)xk.R(x)发送数据 f (x)生成多项式 G(x)R(x)=R(x) 接收正确R(x)=R(x) 接收出错发送f(x) xk.G(x)=Q(x)+R(x)G(x)第65页/共72页第六十五页，共73页。2.6 差错控制技术(jsh)（7）四个CRC生成(shn chn)多项式G（x）已成为国际标准：CRC-12 G（x）= x12+x11+x3+x2+x+1CRC-16 G（x）= x16+x15+x2+1CRC-CCITT G（x）= x16+x12+x5+1CRC-32 G（x）= x32+x26+x23+x22+x16+x12+x11+ x10 +x8+x7+x5+x4 + x2+x+1第66页/共72页第六十六页，共73页。举例(j l)：1 1 0 0 1 1发送数据比特序列CRC校验码比特序列1 0 0 1带