华中科技大学武昌分校-计算机网络PPT第02章-数据通信

1、电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材1吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材2吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著本章学习要求本章学习要求：掌握：掌握：数据通信的基本概念数据通信的基本概念了解：了解：传输介质类型及主要特性传输介质类型及主要特性了解：了解：无线与卫星通信技术的基本概念无线与卫星通信技术的基本概念掌握：掌握：数据编码的类型和基本方法数据编码的类型和基本方法了解：了解：基带传输的基本概念基带传输的基本概念掌握：掌握：频带传输的基本概念频带传输的基本概念掌

2、握掌握：多路复用的分类与特点多路复用的分类与特点掌握：掌握：广域网中的数据交换技术类型与工作原理广域网中的数据交换技术类型与工作原理 掌握：掌握：差错控制方法差错控制方法电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材3吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著2.1 数据通信的基本概念数据通信的基本概念电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材4吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著2.1.1 信息、数据与信号信息、数据与信号通信的目的是交换信息，通信的目的是交换信息， 信息的载体可以是数字、文信息的载体可以是数字、文字、

3、语音、图形或图像，计算机产生的信息是它们的字、语音、图形或图像，计算机产生的信息是它们的组合；组合； 为了传送这些信息，首先要将字母、数字、语音、图为了传送这些信息，首先要将字母、数字、语音、图形或图像用二进制代码的数据来表示；形或图像用二进制代码的数据来表示； 为了传输二进制代码的数据，必须将它们用模拟或数为了传输二进制代码的数据，必须将它们用模拟或数字信号编码的方式表示；字信号编码的方式表示；数据通信是指在不同计算机之间传送表示字母、数字、数据通信是指在不同计算机之间传送表示字母、数字、符号的二进制代码符号的二进制代码0、1比特序列的模拟或数字信号的比特序列的模拟或数字信号的过程。过程。

4、电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材5吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著信息编码标准信息编码标准ASCII 码被国际标准化组织码被国际标准化组织ISO接受，成为国际标准接受，成为国际标准ISO 646，又称为国际，又称为国际5号码号码;它用于计算机内码，也用做数据通信中的编码标准它用于计算机内码，也用做数据通信中的编码标准;ASCII码采用码采用7位二进制比特编码，可以表示位二进制比特编码，可以表示128个字个字符符;字符分为图形字符与控制字符两类。图形字符包括数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、运算符号、商用符号等。字、

5、字母、运算符号、商用符号等。 电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材6吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著多媒体网络应用多媒体网络应用随着计算机技术的发展，多媒体技术得到广泛应用；随着计算机技术的发展，多媒体技术得到广泛应用；利用数字通信系统来实现多媒体信息的传输是通信技术研利用数字通信系统来实现多媒体信息的传输是通信技术研究的重要内容之一；究的重要内容之一；与文本、图形信息传输相比较，语音、图像信息传输要求与文本、图形信息传输相比较，语音、图像信息传输要求数据通信系统具有高速率与低延时的特性；数据通信系统具有高速率与低延时的特性；如果每帧图像由如

6、果每帧图像由1024768个点阵组成，图像颜色有个点阵组成，图像颜色有256种，种，每个点阵用每个点阵用1字节二进制数表示，每秒传送字节二进制数表示，每秒传送30帧图像，则每帧图像，则每秒需要传送秒需要传送235,929,601字节；字节；如果传送数字化的语音信号，每秒对语音信号进行如果传送数字化的语音信号，每秒对语音信号进行22,050次取样，每次取样值用次取样，每次取样值用1字节表示，则单声道每秒需要传送字节表示，则单声道每秒需要传送22,050字节；双声道立体声每秒需要传送字节；双声道立体声每秒需要传送44,100字节；字节；多媒体技术在网络中的应用对数据通信系统提出更高要求多媒体技术在

7、网络中的应用对数据通信系统提出更高要求。 电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材7吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著信号的概念信号的概念信号是数据在传输过程中电信号的表示形式；信号是数据在传输过程中电信号的表示形式；模拟信号（模拟信号（analog signal）的信号电平是连续变化的；）的信号电平是连续变化的；数字信号（数字信号（digital signal）是用两种不同的电平去表示）是用两种不同的电平去表示0、1比特序列的电压脉冲信号表示；比特序列的电压脉冲信号表示；按照在传输介质上传输的信号类型，通信系统分为模按照在传输介质上传输的信号类型

8、，通信系统分为模拟通信系统与数字通信系统两种。拟通信系统与数字通信系统两种。 电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材8吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著模拟信号与数字信号波形模拟信号与数字信号波形电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材9吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著2.1.2 数据传输类型与通信方式数据传输类型与通信方式电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材10吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著数据传输类型数据传输类型 模拟通信模拟通信 数字通信数

9、字通信 数据通信方式数据通信方式 串行通信串行通信、并行通信并行通信 单工通信单工通信、半双工或全双工通信半双工或全双工通信同步方式同步方式 同步通信同步通信 异步通信异步通信电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材11吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著串行通信与并行通信串行通信与并行通信电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材12吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著单工、半双工与全双工通信单工、半双工与全双工通信电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材13

10、吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著一个或多个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同步通信与异步通信同步通信与异步通信电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材14吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著2.2 传输介质及主要特性传输介质及主要特性电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材15吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著2.2.1 传输介质的主要类型传输介质的主要类型双绞线双绞线同轴电缆同轴电缆光

11、纤电缆光纤电缆无线与卫星通信信道无线与卫星通信信道电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材16吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著传输介质的特性传输介质的特性物理特性：传输介质物理结构的描述；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；调制技术、传输容量、传输的频率范围；连通特性：允许点连通特性：允许点- -点或多点连接；点或多点连接；地理范围：传输介质最大传输距离；地理范围：传输介质最大传输距离；抗干扰性：传输介质防止噪声与电磁干

12、扰对传输数据抗干扰性：传输介质防止噪声与电磁干扰对传输数据 影响的能力；影响的能力；相对价格：器件、安装与维护费用。相对价格：器件、安装与维护费用。电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材17吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著2.2.2 双绞线的主要特性双绞线的主要特性 屏蔽双绞线屏蔽双绞线 STP与非屏蔽双绞线与非屏蔽双绞线UTP铜线绝缘层外屏蔽层外部保护层（a ） 屏蔽双绞线（a ） 屏蔽双绞线铜线绝缘层外部保护层（b ） 非屏蔽双绞线（b ） 非屏蔽双绞线电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材

13、18吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著2.2.3 同轴电缆的主要特性同轴电缆的主要特性 粗同轴电缆粗同轴电缆 细同轴电缆细同轴电缆电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材19吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著2.2.4 光纤的主要特性光纤的主要特性电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材20吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著2.3 无线与卫星通信技术无线与卫星通信技术电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材21吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著2.3.1 电磁

14、波谱与移动通信电磁波谱与移动通信电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材22吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著2.3.2 无线通信无线通信视距传播与电离层反射视距传播与电离层反射电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材23吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著2.3.3 微波通信微波通信微波信号没有绕射功能，两个微波信号只能在可视情微波信号没有绕射功能，两个微波信号只能在可视情况下才能正常接收；况下才能正常接收； 大气对微波信号的吸收与散射影响较大。大气对微波信号的吸收与散射影响较大。 电子工业出版社电子工

15、业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材24吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著2.3.4 蜂窝无线通信蜂窝无线通信频分多址接入（频分多址接入（FDMA）时分多址接入（时分多址接入（TDMA）码分多址接入（码分多址接入（CDMA） 电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材25吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著2.3.5 卫星通信卫星通信 电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材26吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著2.4 数据编码技术数据编码技术电子工业出版社电子工业出版社212

16、1世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材27吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著2.4.1 数据编码类型数据编码类型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电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材28吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著2.4.2 模拟数据编码方法模拟数据编码方法电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材29吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著2.4.3 数字数据编码方法数字数据编码方法01001011数

17、据数据(a)非归零码同步时钟(b)曼彻斯特编码(c)差分曼彻斯特编码电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材30吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著2.4.4 脉冲编码调制方法脉冲编码调制方法电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材31吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著PCM用于数字语音系统用于数字语音系统：声音分为声音分为128个量化级；个量化级；每个量化级采用每个量化级采用7位二进制编码表示；位二进制编码表示；采样速率为采样速率为8000样本样本/秒；秒；数据传输速率应达到数据传输速率应达到7位位80

18、00/秒秒=56Kbps；如果每个量化级采用如果每个量化级采用7+1=8位二进制编码表示位二进制编码表示;数据传输速率应达到数据传输速率应达到8位位8000 /秒秒= 64Kbps。电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材32吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著基带传输的定义基带传输的定义 在数据通信中，表示计算机二进制的比特序列的数字数在数据通信中，表示计算机二进制的比特序列的数字数据信号是典型的矩形脉冲信号据信号是典型的矩形脉冲信号; ;矩形脉冲信号的固有频带称做基本频带矩形脉冲信号的固有频带称做基本频带, ,简称为基带简称为基带, ,矩矩形脉冲

19、信号就叫做基带信号形脉冲信号就叫做基带信号; ;在数字通信信道上，直接传送基带信号的方法称为基带在数字通信信道上，直接传送基带信号的方法称为基带传输传输; ;发送端将数据经过编码器变换变为基带信号，例如曼彻发送端将数据经过编码器变换变为基带信号，例如曼彻斯特编码或差分曼彻斯特编码信号斯特编码或差分曼彻斯特编码信号; ;接收端用解码器恢复成与发送端相同的接收端用解码器恢复成与发送端相同的矩形脉冲信号矩形脉冲信号。 电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材33吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著2.5 数据传输的重要概念数据传输的重要概念电子工业出版社电

20、子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材34吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著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 7 8 9 1001100010(a)(b)(c)(d)(e)0 10 1 20 1 2 3 40 1 2 3 4 5 6 7 8ttttt2.5.1 通信信道带宽对数据传输的影响通信信道带宽对数据传输的影响电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材35吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著2.5.2 数据传输速率与信道带宽

21、的关系数据传输速率与信道带宽的关系数据传输速率是描述数据传输系统的重要技术指标；数据传输速率是描述数据传输系统的重要技术指标；数据传输速率在数值上，等于每秒钟传输构成数据代数据传输速率在数值上，等于每秒钟传输构成数据代码的二进制比特数，单位为比特码的二进制比特数，单位为比特/秒，记做秒，记做bps；常用的数据传输速率单位有：常用的数据传输速率单位有：Kbps、Mbps与与Gbps 1Kbps = 1103 bps 1Mbps = 1106 bps 1Gbps = 1109 bps电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材36吴功宜吴功宜 吴英吴英

22、编著编著信道速率的极限值信道速率的极限值奈奎斯特准则：二进制数据信号的最大数据传输速率奈奎斯特准则：二进制数据信号的最大数据传输速率Rmax与通信信道带宽与通信信道带宽B（B=f，单位，单位Hz）的关系为）的关系为Rmax=2f（bps）香农定理：在有随机热噪声的信道上传输数据信号时，香农定理：在有随机热噪声的信道上传输数据信号时，数据传输速率数据传输速率Rmax与信道带宽与信道带宽B，信噪比，信噪比S/N 的关系为的关系为Rmax = Blog2（1+S/N），其中），其中 S/N为信噪比为信噪比电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材37吴功

23、宜吴功宜 吴英吴英 编著编著2.6 多路复用技术多路复用技术电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材38吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著2.6.1 多路复用技术的分类多路复用技术的分类频分多路复用频分多路复用FDM波分多路复用波分多路复用WDM时分多路复用时分多路复用TDM电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材39吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著2.6.2 频分多路复用频分多路复用在一条通信线路设计多路通信信道，每路信道的信号在一条通信线路设计多路通信信道，每路信道的信号以不同载波频率调制，各个载

24、波频率不重叠以不同载波频率调制，各个载波频率不重叠电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材40吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著2.6.3 波分多路复用波分多路复用光纤通道采用波长分隔多路复用方法，简称为波分复光纤通道采用波长分隔多路复用方法，简称为波分复用用WDM。在一根光纤上复用。在一根光纤上复用80路或更多路的光载波信路或更多路的光载波信号称为密集波分复用号称为密集波分复用DWDM电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材41吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著2.6.4 时分多路复用时分多路复用时分

25、多路复用将信道的传输时间划分为若干时间片，时分多路复用将信道的传输时间划分为若干时间片，每个用户分得一个时间片，在每个用户占有的时间片每个用户分得一个时间片，在每个用户占有的时间片内，用户使用信道的全部带宽内，用户使用信道的全部带宽 电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材42吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著同步时分多路复用与统计时分多路复用同步时分多路复用与统计时分多路复用 电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材43吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著2.7 广域网中的数据交换方法广域网中的数据交换

26、方法电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材44吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著2.7.1 线路交换方式线路交换方式线路交换是面向连接的服务；线路交换是面向连接的服务；两台计算机通过通信子网进行数据交换之前，首先要两台计算机通过通信子网进行数据交换之前，首先要在通信子网中建立一个实际的物理线路连接；在通信子网中建立一个实际的物理线路连接；线路交换要经过三个阶段：建立连接、数据传输与释线路交换要经过三个阶段：建立连接、数据传输与释放连接；放连接；线路交换方式的优点：通信实时性强，适用于交互式线路交换方式的优点：通信实时性强，适用于交互式会话类通信；

27、会话类通信；线路交换方式的缺点：对突发性通信不适应，系统效线路交换方式的缺点：对突发性通信不适应，系统效率低，系统没有存储数据的能力，不能平滑交通量。率低，系统没有存储数据的能力，不能平滑交通量。 电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材45吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著线路交换方式的工作原理线路交换方式的工作原理电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材46吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著2.7.2 存储转发交换方式存储转发交换方式发送的数据与目的地址、源地址、控制信息按照一定发送的数据与目的地址

28、、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）进入通信格式组成一个数据单元（报文或报文分组）进入通信子网；子网；通信子网中的结点是通信控制处理机，它负责完成数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、路选和转发功能。据单元的接收、差错校验、存储、路选和转发功能。 电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材47吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著存储转发交换方式分类存储转发交换方式分类数据通过通信子网传输时可以有报文（数据通过通信子网传输时可以有报文（message）与报）与报文分组（文分组（packe

29、t）两种方式；）两种方式；报文传输：不管发送数据的长度是多少，都把它当作报文传输：不管发送数据的长度是多少，都把它当作一个逻辑单元发送；一个逻辑单元发送；报文分组传输：限制一次传输数据的最大长度，如果报文分组传输：限制一次传输数据的最大长度，如果传输数据超过规定的最大长度，发送结点就将它分成传输数据超过规定的最大长度，发送结点就将它分成多个报文分组发送。多个报文分组发送。电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材48吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著报文和报文分组结构报文和报文分组结构由于分组长度较短，在传输出错时，检错容易并且重由于分组长度较短，在

30、传输出错时，检错容易并且重发花费的时间较少；发花费的时间较少；限定分组最大数据长度，有利于提高存储转发结点的限定分组最大数据长度，有利于提高存储转发结点的存储空间利用率与传输效率；存储空间利用率与传输效率；公用数据网采用分组交换技术。公用数据网采用分组交换技术。报文分组报文分组报文报文报文号目的地址源地址校验报文号目的地址源地址报文分组数据校验报文分组号数据电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材49吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著存储转发方式的优点存储转发方式的优点由于通信子网中的通信控制处理机可以存储分组，多由于通信子网中的通信控制处理机可以

31、存储分组，多个分组可以共享通信信道，线路利用率高；个分组可以共享通信信道，线路利用率高；通信子网中通信控制处理机具有路选功能，可以动态通信子网中通信控制处理机具有路选功能，可以动态选择报文分组通过通信子网的最佳路径；选择报文分组通过通信子网的最佳路径；可以平滑通信量，提高系统效率；可以平滑通信量，提高系统效率；分组在通过通信子网中的每个通信控制处理机时，均分组在通过通信子网中的每个通信控制处理机时，均要进行差错检查与纠错处理，因此可以减少传输错误，要进行差错检查与纠错处理，因此可以减少传输错误，提高系统可靠性；提高系统可靠性；通过通信控制处理机可对不同速率的线路进行转换，通过通信控制处理机可对

32、不同速率的线路进行转换，也可对不同的数据代码格式进行变换。也可对不同的数据代码格式进行变换。 电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材50吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著2.7.3 数据报方式数据报方式数据报是分组存储转发的一种形式；数据报是分组存储转发的一种形式；在数据报方式中，分组传送之间不需要预先在源主机在数据报方式中，分组传送之间不需要预先在源主机与目的主机之间建立与目的主机之间建立“线路连接线路连接”；源主机所发送的每一个分组都可以独立地选择一条传源主机所发送的每一个分组都可以独立地选择一条传输路径；输路径；每个分组在通信子网中可能是通

33、过不同的传输路径到每个分组在通信子网中可能是通过不同的传输路径到达目的主机。达目的主机。电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材51吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著数据报方式的工作原理数据报方式的工作原理电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材52吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著数据报方式的特点数据报方式的特点同一报文的不同分组可以由不同的传输路径通过通信同一报文的不同分组可以由不同的传输路径通过通信子网；子网；同一报文的不同分组到达目的结点时可能出现乱序、同一报文的不同分组到达目的结点时可能出现乱

34、序、重复与丢失现象；重复与丢失现象；每个分组在传输过程中必须带目的地址与源地址；每个分组在传输过程中必须带目的地址与源地址；数据报方式报文传输延迟较大，适用于突发性通信，数据报方式报文传输延迟较大，适用于突发性通信，不适用于长报文、会话式通信。不适用于长报文、会话式通信。 电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材53吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著2.7.4 虚电路方式虚电路方式虚电路方式试图将数据报方式与线路交换方式结合起虚电路方式试图将数据报方式与线路交换方式结合起来，处分发挥两种方法的优点，以达到最佳的数据交来，处分发挥两种方法的优点，以达

35、到最佳的数据交换效果换效果; ;数据报方式在分组发送之前，发送方与接收方之间不数据报方式在分组发送之前，发送方与接收方之间不需预先建立连接。虚电路方式在分组发送之前，需要需预先建立连接。虚电路方式在分组发送之前，需要在发送方和接收方建立一条逻辑连接的虚电路在发送方和接收方建立一条逻辑连接的虚电路; ;虚电路方式与线路交换方式相同，整个通信过程分为虚电路方式与线路交换方式相同，整个通信过程分为三个阶段：虚电路建立、数据传输与虚电路释放。三个阶段：虚电路建立、数据传输与虚电路释放。 电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材54吴功宜吴功宜 吴英吴英

36、编著编著虚电路方式虚电路方式的工作原理的工作原理电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材55吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著虚电路方式的特点虚电路方式的特点在每次分组发送之前，必须在发送方与接收方之间建立在每次分组发送之前，必须在发送方与接收方之间建立一条逻辑连接。这是因为不需要真正去建立一条物理链一条逻辑连接。这是因为不需要真正去建立一条物理链路，连接发送方与接收方的物理链路已经存在；路，连接发送方与接收方的物理链路已经存在；一次通信的所有分组都通过虚电路顺序传送，报文分组一次通信的所有分组都通过虚电路顺序传送，报文分组不必带目的地址、源地址等

37、辅助信息。分组到达目的结不必带目的地址、源地址等辅助信息。分组到达目的结点时不会出现丢失、重复与乱序的现象；点时不会出现丢失、重复与乱序的现象；分组通过虚电路上的每个结点时，结点只需要做差错检分组通过虚电路上的每个结点时，结点只需要做差错检测，而不需要做路径选择；测，而不需要做路径选择；每个结点可以和任何结点建立多条虚电路连接。每个结点可以和任何结点建立多条虚电路连接。 电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材56吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著2.8 差错控制方法差错控制方法电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算

38、机基础教育系列教材57吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著2.9.1 差错产生的原因与差错类型差错产生的原因与差错类型传输差错是接收的数据与发送数据不一致的现象传输差错是接收的数据与发送数据不一致的现象;差错控制是检查是否出现差错以及如何纠正差错；差错控制是检查是否出现差错以及如何纠正差错；通信信道的噪声分为两类：热噪声和冲击噪声；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差错（或随机错）；由热噪声引起的差错是随机差错（或随机错）；冲击噪声引起的差错是突发差错（或突发错）；冲击噪声引起的差错是突发差错（或突发错）；在通信过程中产生的传输差错，是由随机差错与突发在通信过程中产

39、生的传输差错，是由随机差错与突发差错共同构成的。差错共同构成的。 电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材58吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著传输差错传输差错产生过程产生过程电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材59吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著2.9.2 误码率的定义误码率的定义误码率是指二进制码元在数据传输系统中被传错的概误码率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：率，它在数值上近似等于：Pe=Ne/N，其中，其中N为传输为传输的二进制码元总数，的二进制码元总数，N

40、e为被传错的码元数；为被传错的码元数；误码率应该是衡量数据传输系统正常工作状态下传输误码率应该是衡量数据传输系统正常工作状态下传输可靠性的参数之一；可靠性的参数之一；对于一个实际的数据传输系统，不能笼统地说误码率对于一个实际的数据传输系统，不能笼统地说误码率越低越好，根据实际传输要求提出误码率要求；越低越好，根据实际传输要求提出误码率要求；差错出现具有随机性，实际测量一个传输系统时，只差错出现具有随机性，实际测量一个传输系统时，只有被测量的传输二进制比特数越大，才会越接近于真有被测量的传输二进制比特数越大，才会越接近于真正的误码率值。正的误码率值。 电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算

41、机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材60吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著2.9.3 检错码与纠错码检错码与纠错码纠错码纠错码 每个传输的分组带上足够的冗余信息；每个传输的分组带上足够的冗余信息； 接收端能发现并自动纠正传输差错。接收端能发现并自动纠正传输差错。检错码检错码 分组仅包含足以使接收端发现差错的冗余信息；分组仅包含足以使接收端发现差错的冗余信息； 接收端能发现出错，但不能确定哪位是错的，并且不接收端能发现出错，但不能确定哪位是错的，并且不能自己纠正传输差错。能自己纠正传输差错。 电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材61吴功宜

42、吴功宜 吴英吴英 编著编著2.9.4 循环冗余编码工作原理循环冗余编码工作原理电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列教材世纪计算机基础教育系列教材62吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著标准标准CRC生成多项式生成多项式G（x）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电子工业出版社电子工业出版社2121世纪计算机基础教育系列

43、教材世纪计算机基础教育系列教材63吴功宜吴功宜 吴英吴英 编著编著CRC校验码的检错能力校验码的检错能力CRC校验码能检查出全部单个错；校验码能检查出全部单个错；CRC校验码能检查出全部离散的二位错；校验码能检查出全部离散的二位错；CRC校验码能检查出全部奇数个错；校验码能检查出全部奇数个错；CRC校验码能检查出全部长度小于等于校验码能检查出全部长度小于等于K位的突发错；位的突发错；CRC校验码能以校验码能以1-(1/2)K-1的概率检查出长度为的概率检查出长度为(K+1)位位的突发错；的突发错；如果如果K=16，该，该CRC校验码能检查出小于或等于校验码能检查出小于或等于16 位的位的所有突发错，并能以所有突发错，并能以1-(1/2)16-1=99.997的概率检查出的概率检查出长