数据通信原理

第1讲数据通信原理2022/12/171简介的组成部分数据通信概述数据传输技术数据通信网分组交换网简介DDN网简介ATM网简介组网流程和实例结束语2022/12/172重要概念数据通信是两个实体间数据的传输和交换。数据传输是传播处理信号的数据通信，将源站的数据编码成信号，沿传输介质传播至目的站。数据传输的品质取决于被传输信号的品质和传输介质的特性。2022/12/173通信的历史1844年莫尔斯发明电报1876年贝尔发明电话1881年第一条长途电路1947年发明晶体管1976年安装第一个数字式交换机1988年横穿大西洋光缆2022/12/174数据通信模型源发送器传输

系统接收器目的站（a）通信模型源系统目的系统PSTN（b）通信系统实例工作站Modem公共电话网Modem服务器2022/12/175传输概念时域概念：传输的信号是时间的函数；分为连续信号和离散信号；周期信号；频域概念：传输的信号是频率的函数；可由多个频率成分组成；数据率和频带的关系：一个信号的频谱是它包含的频率范围；有效频带是指信号的大部分能量集中在此频带内；一般地，数据率为W，则2W频宽的传输系统可以很好的满足要求。2022/12/176模拟数据传输与数字数据传输1、数据、信息、信号、信号发送：2、传输：传播和处理信号的数据通信3、模拟数据：声音和视频4、数字数据：文本和整数5、模拟信号：用连续变化的电磁波表示数据6、数字信号：用电压脉冲序列来表示数据7、数字信号发送：8、模拟信号发送：2022/12/177模拟和数字数据的模拟和数字信号模拟信号传输模拟数据电话声音模拟信号调制解调器二进制

电压脉冲模拟信号编码解码器声音模拟信号数字信号传输模拟数据模拟信号传输数字数据数字数据直接传输2022/12/178数据调制模拟数据的模拟信号调制幅度调制（AM）频率调制（FM）数字数据的模拟信号调制幅移键控法（ASK）

频移键控法（FSK）相移键控法（FSK）2022/12/179数据编码数字数据的数字信号编码（a）不归零制（NRZ）编码（b）曼彻斯特编码（c）差动曼彻斯特编码模拟数据的数字信号编码

PCM（脉冲代码调制），常用于声音信号编码。以采样定理为基础。2022/12/1710多路路复复用用（（1））频分分多多路路复复用用（（FDM））时分分多多路路复复用用（（TDM））统计计时时分分多多路路复复用用（（STDM））2022/12/1211数字字信信号号分分级级DDNPDHSONET/SDH多路路复复用用（（2））2022/12/1212校验验与与纠纠错错校验验法法奇奇校校验验、、偶偶校校验验CRC（（循环环冗冗余余校校验验））纠错错法法ARQ（（自动动重重发发请请求求））ACK/NCK正向向纠纠错错法法：：汉汉明明码码纠纠错错法法：：卫卫星星传传输输2022/12/1213异步步传传输输与与同同步步传传输输异步步传传输输：：N81XON/XOFF起起始始位位+数数据据+停停止止位位同步步传传输输：：前前文文位位+数数据据+后后文文位位面面向向字字符符：：面面向向位位：：HDLC2022/12/1214传输输介介质质（（1））双绞绞线线：：2022/12/1215传输输介介质质（（2））同轴轴电电缆缆RG-58A/U：：10Base2,50欧欧姆姆，，细细缆缆RG-11：：10Base5,50欧欧姆姆，，粗粗缆缆RG-59U：：75欧欧姆姆，，有有线线电电视视电电缆缆RG-62U：：93欧欧姆姆，，ARCnet2022/12/1216传输输介介质质（（3））光导导纤纤维维电电缆缆8.3/125，，单单模模9/125，，单单模模50/125，，多多模模62.5/125，，多多模模2022/12/1217传输输介介质质（（4））无线线介介质质红红外外线线：：激激光光：：微微波波：：2022/12/1218数据通信物物理层接口口机械、电气气、功能、、规程RS232C

V24

RS449V35X.21

G.7032022/12/1219数据通信的的交换技术术交换技术是是采用交换换机或节点点机等交换换系统，通通过路由选选择技术在在欲进行通通信的双方方之间建立立物理的逻逻辑的连接接，形成一一条通信双双方的信息息传输和交交换的一种种技术。2022/12/1220交换技术（（1）线路交换PSTN

ISDN2022/12/1221交换技术（（2）报文交换2022/12/1222交换技术（（3）分组交换技技术：数据据报、虚链链路X.25FrameRelay2022/12/1223交换技术（（4）信元交换ATM2022/12/1224数据通信的的历史计算机诞生生时期第一代计算算机网络第二代计算算机网络第三代计算算机网络2022/12/1225第一代计算算机网络计算机的进进步调制解调器器线路控制器器模式：计算算机+通信信处理机+调制解调调器2022/12/1226第二代计算机机网络分组交换概念念的提出1969年DARPA网网的投入运行行以通信子网为为中心的计算算机网络2022/12/1227第三代计计算机网网络网络互连连的困难难1977年OSI模型型的提出出DDNFR网络络的研究究和建设设九十年代代INTERNET的的发展2022/12/1228数据通信信网络和和业务基础业务务增值业务务2022/12/1229基础础业业务务分组组交交换换网网DDN网网FR网网ATM网网络络2022/12/1230增值值业业务务CHINANET1631692022/12/1231数据据通通信信的的特特点点和和趋趋势势电信信技技术术的的发发展展趋趋势势数据据通通信信的的特特点点数据据通通信信的的未未来来2022/12/1232电信信技技术术的的趋趋势势电信信网网络络与与计计算算机机网网络络的的融融合合加加深深交换换方方式式的的发发展展：：人人工工交交换换机机械械式式交交换换电电路路交交换换机机包包交交换换单一一媒媒体体到到多多媒媒体体用户户接接入入速速率率的的提提高高2022/12/1233数据据通通信信的的特特点点与计计算算机机网网络络的的紧紧密密结结合合。。包交交换换方方式式。。多媒媒体体业业务务。。数据据网网络络的的接接入入速速率率高高，，范范围围广广。。2022/12/1234数据据通通信信的的美美好好未未来来电信信发发展展的的趋趋势势之之一一广阔阔的的前前景景2022/12/1235分组组交交换换网网CHINAPAC分组组交交换换的的概概念念和和特特点点发展展历历史史业务务种种类类分组组网网的的接接入入和和能能力力应用用2022/12/1236分组组交交换换的的概概念念用户户数数据据的的分分割割加上上地地址址和和纠纠错错信信息息存储储转转发发方方式式交换换机机的的寻寻路路2022/12/1237分组交交换的的特点点存储转转发的的技术术。中继的的统计计复用用。不同速速率，，码型型，规规程用用户的的通信信。分段校校验，，质量量的保保证。。2022/12/1238分组交交换的的历史史起源在我国国的发发展河北省省的情情况2022/12/1239分组交交换的的起源源军事需需求兰德公公司的的报告告技术上上的发发展美国DARPA的网网络2022/12/1240分组交交换在在我国国的第第一阶阶段CNPAC1988年年引进进法国国SESA公司司的产产品三个节节点8个集集中器器国产SPAD的的安装装2022/12/1241分组交交换在在我国国的第第二阶阶段CHINAPAC1993年年引进进加拿拿大北北方电电讯的的DPN-100设设备。。8个汇汇接中中心三个出出入口口局主要使使用的的网络络2022/12/1242石家庄庄的情情况1993年年安装装DPN-1301994年年安装装DPN-1001996年年安装装数据据所的的NP-328所有的的分局局和县县局都都安装装了分分组设设备2022/12/1243分组网网的三三类业业务基本业业务可选业业务增值业业务2022/12/1244分组网网的基基本业业务交换型型虚电电路SVC永久型型虚电电路PVC2022/12/1245交换型虚电路路SVC通信时建立虚虚电路，结束束后释放有呼叫，应答答的过程使用灵活适于多点通信信，数据量小小的用户2022/12/1246永久型虚电路路PVC没有呼叫过程程虚电路固定连连接适于通信对象象固定，数据据量大的用户户。2022/12/1247可选业务类型型闭合用户群CUG呼叫转移助记符编址等等等2022/12/1248增值业务销售点业务POS电子信箱电子数据交换换传真存储转发发2022/12/1249分组网的接入入用户终端类型型用户进网方式式和通信速率率2022/12/1250用户终端类型型异步字符式终终端(X.28终端端)同步SDLC终端同步分组终端端(X.25终端)2022/12/1251入网方式电话拨号入网网专线入网2022/12/1252电话拨号入网网X.28异步步拨号入网X.32同步步拨号入网速率1200bps------9600bps资费便宜,速速率低2022/12/1253专线入网网X.28异步专专线入网网X.25/SDLC同同步专线线入网速率1200bps---64kbps价格高,速度度快。2022/12/1254分组网的应用用公安机关农业银行电力监控等2022/12/1255DDN网络简简介DDN网络的的概念和特点点石家庄DDN网络的现状状DDN网络的的业务和能力力DDN网络的的应用2022/12/1256DDN的概念念对用户提供全全透明的数字字通路是点到点或点点到多点的数数字交叉连接接设备没有呼叫和信信令的概念不是统计复用用，而是时分分复用。2022/12/1257DDN的的特特点点传输输质质量量高高，，时时延延小小通信信速速率率2400bps----2Mbps一线线多多用用，，可可以以同同时时传传输输数数据据，，语语音音和和图图像像。。支持持帧帧中中继继业业务务FR2022/12/1258石家家庄庄DDN网网络络情情况况石家家庄庄DDN网网络络的的设设备备情情况况石家家庄庄DDN网网络络拓拓朴朴图图2022/12/1259石家家庄庄DDN网网络络的的设设备备情情况况采用用加加拿拿大大新新桥桥公公司司的的3600系系列列设设备备共有有分分级级网网管管一一套套设备备情情况况：：36451个个360026个个363012个个节点点间间用用PCM2M连连接接2022/12/1260石家家庄庄的的DDN网网络络情情况况2022/12/1261DDN网网络络的的业业务务类类型型点对对点点专专线线业业务务点对对多多点点轮轮询询业业务务帧中中继继业业务务FR2022/12/1262帧中中继继FR什么么是是帧帧中中继继？？帧中中继继的的应应用用2022/12/1263什么么是是帧帧中中继继？？在DDN之之后后出出现现的的数数据据通通信信技技术术。。是基基于于快快速速数数据据包包交交换换的的技技术术。。对X.25协协议议做做了了精精简简,节节省省了了开开销销。。有带带宽宽管管理理和和防防止止拥拥塞塞的的机机制制。。2022/12/1264帧中继的应应用方便地提供供点对多点点业务特别适于局局域网互连连实现:在DDN网络络上附加FR处理卡卡2022/12/1265DDN用户户的类型电信运营系系统银行证券业业163和169的接接入互连办公自动化化实时监控系系统2022/12/1266ATM简介介为什么发展展ATM?ATM的概概念和业务务河北ATM的发展ATM的的应用2022/12/1267为什么发展展ATM?分组交换和和DDN的的比较技术的进步步用户的要求求网络的融合合2022/12/1268分组和DDN的比较较DDN时分复用,资源利用用率低。无协议,设设备简单。。电路交换,时延小。。透明传输。。分组交换统计复用,资源利用用率高。协议繁多,设备复杂杂。分组交换,存储转发发，时延大大。非透明，要要求协议匹匹配。2022/12/1269技术的进步步传输技术的的进步：由由电缆到光光缆，质量量和容量的的提高。计算机芯片片的进步交换理论、、技术的进进步。2022/12/1270用户的的要求求速率：：从几几十bps到到上百百Mbps。单一媒媒体到到多媒媒体通信质质量有有更严严格的的要求求2022/12/12712022/12/1272ATM的概概念异步转转移模模式的的缩写写分成固固定长长度的的信元元统一封封装，，硬件件处理理，提提高速速度，，减少少时延延。2022/12/1273ATM的优优势速度高高，接接入可可达155M，，交换换机容容量几几十G。保护现现有投投资，，DDN，，FR的平平滑过过渡。。统一网网络，，在一一个网网络上上实现现各种种业务务。动态带带宽管管理，，提高高网络络利用用率。。2022/12/1274现有网网络情情况安装河河北省省试验验网。。高鸿CS-1000和AS-800设设备