北京郵電大學(xué) 計(jì)算機(jī)學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)導(dǎo)論 第七章 課件

2023/2/31通信導(dǎo)論張冬梅(zhangdm@)北京郵電大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院2023/2/32第七章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)2023/2/337.1數(shù)據(jù)通信的演變（1）通信領(lǐng)域信息的表現(xiàn)形式信息的表現(xiàn)形式語音數(shù)據(jù)圖像視頻2023/2/347.1數(shù)據(jù)通信的演變（2）數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的演變時(shí)間體系結(jié)構(gòu)20世紀(jì)70年代20世紀(jì)70年代末80年代初期20世紀(jì)80年代初期20世紀(jì)80年代初期到末期20世紀(jì)80年代中期到90年代中期20世紀(jì)90年代中期20世紀(jì)90年代末期21世紀(jì)初期獨(dú)立的大型機(jī)網(wǎng)絡(luò)大型機(jī)(ARPANET)獨(dú)立的工作站局域網(wǎng)絡(luò)局域網(wǎng)互聯(lián)因特網(wǎng)商業(yè)化遠(yuǎn)程辦公、寬帶接入家庭區(qū)域網(wǎng)絡(luò)、傳感器網(wǎng)絡(luò)等2023/2/357.2數(shù)據(jù)通信概述（1）數(shù)據(jù)通信（定義）如果一個(gè)通信系統(tǒng)傳輸?shù)男畔⒂脭?shù)據(jù)的形式來表示，則稱這種通信為數(shù)據(jù)通信。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)（定義）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的系統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。

2023/2/367.2數(shù)據(jù)通信概述（2）數(shù)據(jù)通信的特點(diǎn)(與話音通信相比)話音通信通信模式準(zhǔn)確性要求可靠性要求時(shí)延和時(shí)延抖動(dòng)信息流特點(diǎn)持續(xù)、穩(wěn)定的信息流人－人通信人自己控制差錯(cuò)敏感不敏感陣發(fā)式信息流數(shù)據(jù)通信人－機(jī)或機(jī)－機(jī)通信準(zhǔn)確性要求高，需要協(xié)議差錯(cuò)不敏感敏感傳輸速率低高2023/2/377.3系統(tǒng)模型和功能（1）數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型(a)典型配置舉例(b)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)一般模型2023/2/387.3系統(tǒng)模型和功能（2）數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE

(DataTerminalEquipment)DTE負(fù)責(zé)在兩點(diǎn)之間無差錯(cuò)地傳輸數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)通信控制：對(duì)數(shù)據(jù)通信過程按一定的協(xié)議進(jìn)行控制，確保通信雙方協(xié)調(diào)可靠地工作數(shù)據(jù)I/O和處理：數(shù)據(jù)終端設(shè)備或計(jì)算機(jī)DTE的功能結(jié)構(gòu)2023/2/397.3系統(tǒng)模型和功能（3）數(shù)據(jù)通信設(shè)備DCE

(DataCommunicationsEquipment)DCE負(fù)責(zé)提供DTE和傳輸信道/網(wǎng)絡(luò)的接口,確保從DTE出來的信號(hào)與傳輸信道兼容典型DCE設(shè)備傳輸信道2023/2/3107.3系統(tǒng)模型和功能（4）數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的基本組成數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)基本組成2023/2/3117.3系統(tǒng)模型和功能（5）數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)主要功能接口和信號(hào)的產(chǎn)生2023/2/3127.3系統(tǒng)模型和功能（6）傳輸系統(tǒng)的充分使用2023/2/3137.3系統(tǒng)模型和功能（7）同步流量控制恢復(fù)2023/2/3147.3系統(tǒng)模型和功能（8）報(bào)文格式差錯(cuò)檢測(cè)和糾正2023/2/3157.3系統(tǒng)模型和功能（9）尋址和路由安全和網(wǎng)絡(luò)管理2023/2/3167.4數(shù)據(jù)通信方式（1）通信方式：兩設(shè)備間信息流的方向通信方式2023/2/3177.4數(shù)據(jù)通信方式（2）單工(Simplex)信息只能單方向傳送(即通信是單向的)

(b)單工通信舉例2023/2/3187.4數(shù)據(jù)通信方式（3）半雙工(Half-Duplex)信息可以雙向傳送，但同一時(shí)刻只能單向傳輸

(b)半雙工通信舉例2023/2/3197.4數(shù)據(jù)通信方式（4）全雙工(Full-Duplex)信息同一時(shí)刻可以雙向傳輸

(b)全雙工通信舉例2023/2/3207.4數(shù)據(jù)通信方式（5）總結(jié)

優(yōu)點(diǎn)單工半雙工全雙工通信效率高簡(jiǎn)單、效率高通信效率低需要雙向信道不足只支持信息單向傳送節(jié)省信道資源2023/2/3217.5數(shù)據(jù)通信關(guān)鍵技術(shù)(1)

數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)-串行傳輸與并行傳輸2023/2/3227.5數(shù)據(jù)通信關(guān)鍵技術(shù)(2)

數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)-同步傳輸與異步傳輸2023/2/3237.5數(shù)據(jù)通信關(guān)鍵技術(shù)(3)數(shù)據(jù)信號(hào)的基帶傳輸(略)調(diào)制解調(diào)技術(shù)（略）編碼技術(shù)編碼就是將一種比特組合和某個(gè)字符集中的字符對(duì)應(yīng)起來最常用的編碼方案有ASCII、EBCDIC和Unicode信道復(fù)用技術(shù)(略)2023/2/3247.5數(shù)據(jù)通信關(guān)鍵技術(shù)(4)交換技術(shù)：電路交換、分組交換2023/2/3257.5數(shù)據(jù)通信關(guān)鍵技術(shù)(5)幀交換實(shí)質(zhì)上是分組通信的一種形式，簡(jiǎn)化了分組交換中分組交換機(jī)之間的恢復(fù)差錯(cuò)和擁塞處理過程，幀方式的典型技術(shù)就是幀中繼。信元交換將信息以信元為單位進(jìn)行傳送的一種技術(shù)，信元的長(zhǎng)度是固定的。信元方式也是一種快速分組技術(shù)，將信息劃分為固定長(zhǎng)度的信元，典型信元方式是ATM技術(shù)。2023/2/3267.5數(shù)據(jù)通信關(guān)鍵技術(shù)(6)差錯(cuò)檢測(cè)技術(shù)奇偶校驗(yàn)循環(huán)冗余校驗(yàn)差錯(cuò)校正技術(shù)重發(fā)糾錯(cuò)前向糾錯(cuò)混合糾錯(cuò)2023/2/3277.6技術(shù)指標(biāo)（1）數(shù)據(jù)傳輸速率

一碼元攜帶的信息量為：D＝log2N，調(diào)制速率：指每秒傳輸?shù)拇a元個(gè)數(shù)N。＝1/T數(shù)據(jù)傳輸速率：指每秒傳輸?shù)谋忍財(cái)?shù)S＝(log2N)/T2023/2/3287.6技術(shù)指標(biāo)（2）頻帶利用率用單位頻帶內(nèi)的符號(hào)速率描述系統(tǒng)的傳輸效率，即每赫茲的波特?cái)?shù)：η=系統(tǒng)的調(diào)制速率/系統(tǒng)的調(diào)制帶寬差錯(cuò)率衡量數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量的最終指標(biāo)是差錯(cuò)率，常用的差錯(cuò)率指標(biāo)有平均誤碼率、平均誤字率、平均誤碼組率等通信導(dǎo)論297.7數(shù)據(jù)通信網(wǎng)OSI參考模