一混弥、數(shù)據(jù)通信方式(考概念)
1.根據(jù)信號類型分類:
(1)模擬通信:
利用正弦波的幅度磕仅、頻率或相位的變化磕洪,來模擬原始信號搅吁,以達(dá)到通信的目的威创。(AM,FM,PM)
(2)數(shù)字通信:
用數(shù)字信號作為載體來傳輸消息,或用數(shù)字信號對載波進(jìn)行數(shù)字調(diào)制后再傳輸?shù)耐ㄐ欧绞剑ˋSK,FSK,PSK等)谎懦。
2.根據(jù)一次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位數(shù)分類:
(1)串行通信:
指使用一條數(shù)據(jù)線將數(shù)據(jù)一位一位地依次傳輸肚豺,每一位數(shù)據(jù)占一個固定的時間長度。
如 RS232 ,USB 等党瓮。
(2)并行通信:
一組數(shù)據(jù)的各個數(shù)據(jù)位在多條線上同時被傳輸详炬,磁盤的接口,打印機接口寞奸。
3.根據(jù)通信方向分類:
(1)單工:
發(fā)送方和接收方只能是固定的一個方向,由A→B在跳。
(2)半雙工:
發(fā)送方和接收方可以互換枪萄,但每次只能向一個方向。
(3)全雙工:
設(shè)備可以同時做發(fā)送方和接收方猫妙,同時雙向瓷翻。
4.根據(jù)同步方式分類:
(1)異步傳輸:
傳輸過程兩端不需要確定對方狀態(tài),數(shù)據(jù)中包含起始位和結(jié)束位、校驗位齐帚,適合距離遠(yuǎn)妒牙,單段數(shù)據(jù)量小的情況。
(2)同步傳輸:
兩端需要確定同步狀態(tài)对妄,確定后開始連續(xù)傳送數(shù)據(jù)湘今,適合近距離,單次數(shù)據(jù)量大的情況剪菱。
二摩瞎、數(shù)據(jù)交換方式
0.數(shù)據(jù)交換技術(shù)是什么?
在兩個或多個數(shù)據(jù)終端之間建立數(shù)據(jù)通信的暫時互連通路的技術(shù)孝常。
1.電路交換
流程:
在要傳輸數(shù)據(jù)的兩者之間臨時建立一條數(shù)據(jù)電路旗们,電路接通后雙方開始傳輸數(shù)據(jù),這條電路是這兩者之間獨享的构灸,直到數(shù)據(jù)傳輸完成拆除電路為止上渴。
優(yōu)缺點:
優(yōu)點:獨占性,實時性(無延時)喜颁,適合傳輸單次大量的數(shù)據(jù)驰贷。 缺點:線路專用,所以利用率低洛巢。
2.報文交換
流程:
發(fā)送端先對數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼括袒,連同收信地址等發(fā)往交換中心,做一定處理之后當(dāng)輸出端口空閑就發(fā)往下一個交換中心稿茉,以此類推直到到達(dá)收信端锹锰。
優(yōu)缺點:
優(yōu)點:不需要建立專用通道,線路利用率高漓库;可靠性高恃慧,節(jié)點可以有效的采用差錯校驗和重發(fā)技術(shù);靈活性高渺蒿,節(jié)點可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理(預(yù)處理為了獲取數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確)痢士,所以可以在類型泽论、速率星掰、規(guī)程不同的終端間傳輸數(shù)據(jù)
缺點:通信時延較高,不適合會話類型和實時性要求高的情況
3.分組交換:
流程:
將數(shù)據(jù)按照一定的長度分成很多組搀愧,每組都打上標(biāo)識少态,交換機將會暫存這些分組數(shù)據(jù)城侧,然后動態(tài)分配合適的物理線路繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)分組,直到傳送到目的地之后將數(shù)據(jù)分組重新組合起來彼妻,成為一條完整的數(shù)據(jù)嫌佑。分為數(shù)據(jù)報分組和虛電路分組豆茫。
優(yōu)缺點:
優(yōu)點:利用率高、數(shù)據(jù)率轉(zhuǎn)換屋摇、優(yōu)先級揩魂。 缺點:傳輸時延高、資源開銷大炮温。
4.數(shù)據(jù)報分組交換:
類似于報文交換的方式火脉,只不過將數(shù)據(jù)報進(jìn)行分組為數(shù)據(jù)包,在發(fā)送前將要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包準(zhǔn)備好茅特,數(shù)據(jù)包在傳輸?shù)倪^程中相互之間沒有影響忘分,也可以按照不同的路由機制傳輸?shù)侥康牡兀谀康牡剡M(jìn)行重新組合白修。
5.虛電路分組交換
在信息交換之前妒峦,需要在發(fā)送端和接收端建立一個邏輯連接,然后開始傳送分組兵睛,所有分組按照相同的路徑進(jìn)行傳輸肯骇,通信結(jié)束后斷開邏輯連接,所有的分組是按照發(fā)送的順序到達(dá)接收端祖很。
三笛丙、多路復(fù)用技術(shù)
0.多路復(fù)用是什么?
多路復(fù)用的實質(zhì)是在發(fā)送到端將多路信號組合成一路信號假颇,然后在一條專用的物理信道上實現(xiàn)傳輸胚鸯,接收端再將復(fù)合信號分離出來。
主要技術(shù):時分復(fù)用笨鸡,頻分復(fù)用姜钳,波分復(fù)用。
1.時分復(fù)用(TDM)
Time Division Multiplexing形耗,分為同步時分復(fù)用和統(tǒng)計時分復(fù)用哥桥。
時分復(fù)用:將不同的信號交織在不同的時間段內(nèi),使用同一個信道傳輸激涤,接收端通過同樣的方法將不同時間段內(nèi)的信號提取出來并還原拟糕。
時分復(fù)用可能會造成線路資源的浪費:
(2) 統(tǒng)計時分復(fù)用STDM(Statistic TDM)
(3)練習(xí)題:
20個4.8Kb/s的信道按時分多路復(fù)用在一條線路上傳輸,如果忽略控制開銷倦踢,在TDM的情況下送滞,復(fù)用線路的帶寬應(yīng)該是(A-D中選), 在統(tǒng)計TDM情況下,假定每個信號具有30%的時間忙硼一,復(fù)用信道的開銷為10%累澡,那么復(fù)用線路的帶寬應(yīng)該是(E-H中選) A、32kb/s B般贼、64kb/s C、72kb/s D、96kb/s
E哼蛆、32kb/s F蕊梧、64kb/s G、72kb/s H腮介、96kb/s
2.頻分復(fù)用(FDM)
Frequency Division Multiplexing肥矢,利用相同的通道同時傳輸多個不同頻率的數(shù)據(jù)的技術(shù),通過子信道隔離頻帶防串?dāng)_叠洗,如廣播有線電視甘改,過去的電話網(wǎng)絡(luò),WIFI等灭抑。
優(yōu)缺點:
優(yōu)點:可以利用同一個信道同時傳輸不同頻段的數(shù)據(jù) 缺點:想要分離每個單獨的信號十艾,就要有多個濾波器
3.波分復(fù)用(WDM):
Wavelength Division Multiplexing,在光纖傳輸中使用腾节,利用光的不同波長忘嫉,在同一條光纖中傳輸多個不同的信號。
四案腺、數(shù)字傳輸標(biāo)準(zhǔn)
1.脈沖編碼調(diào)制(PCM)體制:(T1和E1)
脈沖編碼調(diào)制( PulseCodeModulation ) 庆冕,簡稱 pCM 。是數(shù)字信號對連續(xù)變化的模擬信號進(jìn)行抽樣劈榨、量化和編碼產(chǎn)生访递。
PCM 的優(yōu)點就是音質(zhì)好,缺點就是體積大同辣。
PCM 可以提供用戶從 2M 到 1 55M 速率的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)專線業(yè)務(wù)拷姿,也可以提供話音、圖象傳送邑闺、遠(yuǎn)程教學(xué)等其他業(yè)務(wù)跌前。
PCM 有兩個標(biāo)準(zhǔn)(表現(xiàn)形式) : E1 和 T1 。
2.T1 載波標(biāo)準(zhǔn):
(1)簡介
傳輸速率是1.544Mbps陡舅,傳輸一幀的時間是125μs抵乓,幀結(jié)構(gòu)由193bit組成一幀,共24個信道(每個8bit靶衍,7bit數(shù)據(jù)+1bit控制位)和1bit控制信息組成灾炭。T1是美國、加拿大颅眶、新加坡蜈出、日本使用的載波標(biāo)準(zhǔn)。
(2)數(shù)據(jù)由來
24 *(7+1)+ 1 = 193bit
T1標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)傳輸速率為7b/125μs = 56 Kb/s涛酗,控制信息的傳輸速率為1b/125μs = 8 Kb/s铡原,總的速率為193b/125μs = 1.544Mb/s
(3)T2載波:
是將4條T1合成在一起偷厦,T3是將7條T2合成,T4是將6條T3合成燕刻,所以有口訣叫速度上去了(476)只泼。
3.E1 載波標(biāo)準(zhǔn):
(1)簡介
30路脈碼調(diào)制PCM的簡稱,速率是2.048 Mbit/s卵洗,每一個分時復(fù)用幀傳輸用時為125μs请唱,劃分成了32個相同的時隙,編號為CH0-CH31过蹂,CH0用來作同步幀十绑,CH16用來作傳送信令,剩下的30個為30條不同的話路酷勺。
E1標(biāo)準(zhǔn)用于歐洲和中國本橙。
(2)數(shù)據(jù)由來
每個時隙傳送8 bit,共用256 bit鸥印,一幀125μs勋功,一秒8000幀,所以E1標(biāo)準(zhǔn)速率就是(30+1+1)* 8 * 8000 = 2.048 Mbit/s
(3)升級版本
每一代升級標(biāo)準(zhǔn)都是由4個上一代標(biāo)準(zhǔn)合成的库说,所以有: E5 = 4**E4 狂鞋;4E4 = 4E3 ;E3 = 4E2 潜的; E2 = 4E1
4.T1和E1的成ё幔考點:
5.光纖的多路復(fù)用標(biāo)準(zhǔn)有兩個:
美國標(biāo)準(zhǔn)(SONET同步光纖網(wǎng)絡(luò))和國際標(biāo)準(zhǔn)(SDH同步數(shù)字系列)啰挪,SDH的基本速率約是155.520Mbps信不。
五、數(shù)據(jù)檢錯與糾錯(必考)
1.奇偶校驗:只能檢錯
在7位ASCII代碼后增加一位校驗位亡呵,校驗位表示前面7位中1的個數(shù)抽活,奇數(shù)為1,偶數(shù)為0
怎么計算 第1行 和 第2行 的校驗位呢锰什?
答:對對應(yīng)位置進(jìn)行異或運算(同 0 異 1)下硕,看算完之后最后一位校驗位,是否表示正確汁胆,若正確梭姓,則沒問題,反之則有錯 嫩码。
注意:奇偶校驗只能檢錯不能糾錯誉尖。
2.海明碼:
在數(shù)據(jù)位m中增加冗余校驗位k,組成m+k铸题,就有公式
碼距:海明距離铡恕,兩個碼字之間不同的位數(shù)琢感,用d表示 例如:10101和11011之間有三位不同,碼距就為3没咙。 海明研究發(fā)現(xiàn): 1猩谊、檢測d個錯誤千劈,則編碼系統(tǒng)碼距 ≥ d+1祭刚; 2、糾正d個錯誤墙牌,則編碼系統(tǒng)碼距 > 2d;
3.CRC(循環(huán)冗余校驗碼):
一種循環(huán)碼涡驮,有很強的檢錯能力,但不能糾錯喜滨,硬件實現(xiàn)方式簡單捉捅,廣泛用于局域網(wǎng)。
例1:
現(xiàn)有一個生成多項式為G(x)=x^4+x+1虽风,信息碼字為10110棒口,求CRC校驗碼? 解: 1、根據(jù)多項式得到除數(shù)10011(多項式中x的系數(shù)最高為x^4 辜膝,看 x^4 x^3 x^2 x^1 x^0 在多項式中有無 , 有則為1无牵,無則為0。) 2厂抖、信息碼字后面補4個0作為被除數(shù)(多項式x的最高次數(shù)是4茎毁,最高次是幾就補幾個0。) 3忱辅、做模2計算(異或運算同0異1七蜘,可以理解為不進(jìn)位的加法) 4、最終的余數(shù)就是CRC校驗碼墙懂。
六橡卤、接入技術(shù)
1.xDSL:
就是利用電話線中的高頻信息傳輸數(shù)據(jù),xDSL的速率越高损搬,傳輸距離越近碧库。見下表:(記住)
2.HFC:
混合光纖同軸電纜(Hybird Fiber-Coaxial场躯,HFC)谈为。通常由光纖干線、同軸電纜支線和用戶配線網(wǎng)絡(luò)三部分組成踢关。從有線電視臺出來的節(jié)目信號先變成光信號在干線上傳輸伞鲫,到用戶區(qū)域后,把光信號轉(zhuǎn)換成電信號签舞,經(jīng)分配器分配后通過同軸電纜送到用戶秕脓。
3.電纜調(diào)制解調(diào)器:
Cable Modem柒瓣,CM,是用戶設(shè)備和同軸電纜網(wǎng)絡(luò)的接口吠架,是有線電視網(wǎng)絡(luò)用戶端必須安裝的設(shè)備芙贫。
4.FTTX技術(shù):
通過光纖到用戶的距離分類,可以分為光纖到交換箱FFTCab(Fiber To The Cabinet)傍药、光纖到路邊FFTC(Fiber To The Curb)磺平、光纖到大樓( Fiber To The Building )光纖到戶( Fiber To The Home )。
5.PON(無源光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù))
指ODN(光配線網(wǎng))中不含有任何電子器件和電子電源拐辽。ODN全部由光分路器(Splitter)等無源器件構(gòu)成拣挪,主要技術(shù)有:EPON(以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò))和GOPN(千兆網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)),它可以實現(xiàn)上下行1.25Gb/s PON原理拓?fù)渚阒睿娤聢D:(非考點)