《网络技术与应用》第2章-数据通信基本知识

第2章数据通信基本知识数据通信系统数据传输方式数据交换技术差错控制技术数据传输介质数据通信系统数据通信系统数据通信系统构成

GSM网络输入信息输入数据发送的信号接收的信号输出数据受话器听筒发射器接收器源系统目的系统传输系统输出信息模拟通信和数字通信信号：数据在传输过程中的表现形式（电气或电磁表现），分为模拟信号与数字信号模拟信号：随时间连续变化的电流、电压或电磁波数字信号：离散的电脉冲或光脉冲模拟信号数字信号模拟通信：信道中传输模拟信号数字通信：信道中传输数字信号模拟通信和数字通信模拟通信和数字通信

模拟通信数字通信保密性抗干扰能力通用性成本技术简单保真性

模拟通信和数字通信比较带宽目前有两种相差甚远的含义：电子学上的带宽，是指电路可以保持稳定工作的频率范围。单位HZ数据传输概念上的带宽，是指每秒传输的二进制位数。单位bit/s信道带宽数据传输系统主要性能指标信道在单位时间内传输的最大信号量，表示信道的传输能力。常用数据传输率bit/s表示。信道容量常见网络带宽(单位：bit/s)电信ADSL宽带：2M4M8M手机GPRS：53.6k手机3G：移动TD-SCDMA：2.8M电信CDMA2000：3.2M联通WCDMA：7.2M

有线以太网:10M100M1000M无线以太网(WiFib/g/n):11M56M300M按数据传输的顺序分：串行传输和并行传输串行:只有一条数据线,数据一位位顺序传送特点：速度低、成本低、技术简单并行:多个数据位利用多条数据线同时传输特点:速度高、成本高、技术复杂数据传输方式-串行并行串行和并行接口USB老式打印机线

多路复用技术终端终端终端终端终端终端多路复用器多路复用器信道

多路复用技术多路复用的目的：

充分利用昂贵的通信线路，尽可能地容纳较多的用户，传输更多的信息，从而提高信道利用率。多路复用技术常用的多路复用技术频分复用FDMFrequencyDivisionMultiplexing时分复用TDMTimeDivisionMultiplexing码分复用CDMCodeDivisionMultiplexing

多路复用技术频率时间频率1频率2频率3频率4频率5

频分复用FDM各路信号利用不同的频段同时进行传输

多路复用技术

时分复用TDM各路信号可利用相同的频段分时占用信道频率时间BCBCBCAAAABCDDDD在TDM帧中的位置不变TDM帧TDM帧TDM帧TDM帧…TDM帧

码分复用CDM又叫码分多址CDMA(CodeDivisionMultipleAccess)。特点：每个用户可以在同样的时间使用同样的频率进行通信。各个用户的信号用各自不同的地址码序列来区分，或者说是靠信号的不同波形来区分。交换技术：动态地分配传输线路资源的技术。交换技术分类：电路交换存储转发报文交换分组交换数据交换技术在电路交换(CircuitSwitching)中,通过中间节点在两个端点之间建立一条专用的物理连接。

电路交换最典型的例子是早期电话交换系统。电路交换举例((((交换机交换机交换机交换机用户线用户线中继线中继线BDCAA和B先建立物理线路再进行通信电路交换优缺点优点：通信实时性强（只有线路时延），适用于实时大批量数据的传输缺点：对突发性通信不适应，独占线路，利用率低，系统不具有存储数据的能力。不要求在两个通信结点之间建立专用通路。要发送的信息组织成一个数据包——报文(Message),数据包中含有目标结点的地址。完整的报文在网络中一站一站地传送。经过多次的存储—转发,最后到达目标结点，因而这样的网络叫存储—转发网络。报文交换报文交换的优缺点优点：采用存储-转发技术，不独占线路，无线路建立过程，线路利用率高，节点可实现报文的差错控制及码制转换缺点：报文经过节点时延迟较大，实时性差，对交换节点的存储量有较高要求。分组交换分组交换与报文交换类似。主要差别在于分组交换网络,要限制所传输数据单元的长度。为了区别这两种交换技术,分组交换中的数据单元称为分组(Packet)。分组交换H1A分组交换网BDECH5H6H4H2H3H1向H5

发送分组H2向H6

发送分组注意分组路径的变化！结点交换机主机限制分组的最大长度，降低了节点所需的存储量。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，因而提高交换速度各分组可以独立路由，选择最佳路径分组交换的优点分组在各结点存储转发时需要排队，这就会造成一定的时延、拥塞等问题。分组必须携带的首部（里面有必不可少的控制信息）也造成了一定的开销。分组交换的缺点差错检测差错控制差错检测技术前向纠错反馈重传差错控制技术

海明校验奇/偶校验

CRC校验差错检测技术传输媒体

有多种物理介质可用于实际传输，每一种物理介质在带宽、延迟、成本和安装维护难度上都不相同传输媒体传输介质非导向（无线）有导向（有线）双绞线同轴电缆光纤手机基站WiFiSTPUTP以铝箔屏蔽以减少干扰和串音价格贵3类、5类、6类双绞线外没有任何附加屏蔽，价格低光纤

全光反射，靠光波承载信息速率高，通信容量大传输损耗小，适合长距离传输抗干扰性能极好，保密性好优点：不需铺设传输线路缺点：受环境影响大无线传输的特点步骤1：准备好5类线、RJ-45插头和一把专用的压线钳步骤2：用压线钳的剥线刀口将5类线的外保护套管划开（小心不要将里面的双绞线的绝缘层划破），刀口距5类线的端头至少2厘米步骤3：将划开的外保护套管剥去（旋转、向外抽）步骤4：露出5类线电缆中的4对双绞线步骤5：按照EIA/TIA-568B标准和导线颜色将导线按规定的序号排好步骤6：将8根导线平坦整齐地平行排列，导线间不留空隙步骤7：准备用压线钳的剪线刀口将8根导线剪断步骤8：剪断电缆线。请注意：一定要剪得很整齐。剥开的导线长度不可太短。可以先留长一些。不要剥开每根导线的绝缘外层步骤9：将剪断的电缆线放入RJ-45插头试试长短