2019-05-08 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)

數(shù)據(jù)通信是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的前提淮阐,沒有數(shù)據(jù)通信的發(fā)展就沒有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的今天

計(jì)算機(jī)內(nèi)部的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)編碼技術(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)在信道上傳輸晒杈,之后為了遠(yuǎn)距離的傳輸和提高傳輸?shù)娜萘坑谜{(diào)制器(調(diào)制解調(diào)技術(shù))將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào)鲜结,通常用帶寬來(lái)形容某條信道的某通道傳送數(shù)據(jù)的能力媒至,然而信號(hào)的傳輸必定伴隨著時(shí)延今膊,通過(guò)傳播時(shí)延和帶寬還可以計(jì)算出某條鏈路所能容納的最多比特?cái)?shù)崎苗,?另外信道極限傳輸速率有相關(guān)的兩個(gè)公式狐粱,既然有極限傳輸速率,一旦當(dāng)遇上需要快速傳輸大量信號(hào)的情況下就可以采用并行傳輸(打印機(jī))胆数,當(dāng)接收端收到信號(hào)之后肌蜻,為了保證正確?還要進(jìn)行同步,差錯(cuò)檢測(cè)等必尼,為了提高效率又有多路復(fù)用(是在同一傳輸媒體上蒋搜,同時(shí)傳輸多個(gè)不同來(lái)源的信息)

1.通信相關(guān)的基本概念

2.基帶信號(hào)與寬帶信號(hào)

3.數(shù)字通信方式分類,按照不同的分類方法:a.單工通信胰伍、半雙工通信和全雙工通信b.串行通信和并行通信c.異步通信和同步通信

4.帶寬

5. 帶寬齿诞,時(shí)延,時(shí)延帶寬乘積(某一鏈路所能容納的比特?cái)?shù))骂租,往返時(shí)延RTT?

6.?信道極限傳輸速率的兩個(gè)公式

7.數(shù)據(jù)通信方式-并行傳輸與串行傳輸

8.數(shù)據(jù)同步方式

9.傳輸媒體

10.數(shù)據(jù)編碼技術(shù)

11.數(shù)據(jù)交換技術(shù)

12.多路復(fù)用

13.差錯(cuò)控制

1.基本概念

數(shù)據(jù)(Data):運(yùn)送信息的實(shí)體祷杈。(這張圖片的二進(jìn)制編碼或者其他最底層的編碼就是數(shù)據(jù))

數(shù)據(jù)又可以分為模擬數(shù)據(jù)和信號(hào)數(shù)據(jù),文章一下會(huì)介紹

信息(Information):是數(shù)據(jù)的內(nèi)容或解釋渗饮。(你想通過(guò)網(wǎng)絡(luò)下載一張圖片但汞,這張圖片就是信息)

信號(hào)(Signal):數(shù)據(jù)的物理量編碼(通常為電磁編碼)宿刮,數(shù)據(jù)以信號(hào)的形式傳播。(該圖片的編碼在傳播時(shí)的形式)

模擬信號(hào):是連續(xù)變化的電磁波私蕾,它可以在各種媒體上傳輸與頻率有關(guān)僵缺。即連續(xù)的信號(hào),如話音信號(hào)和廣播電視信號(hào)踩叭。

數(shù)字信號(hào):是一串相繼的電壓脈沖磕潮,它能在導(dǎo)線上傳播。即離散的信號(hào)容贝,如計(jì)算機(jī)通信所用的二進(jìn)制代碼1和0組成的信號(hào)自脯。


信道(channel):一般用來(lái)表示向某一個(gè)方向傳送信息的媒體。

一條通信電路往往包含一條發(fā)送信道和一條接收信道斤富。一個(gè)信道可以看成是一條電路的邏輯部件膏潮。

信道上傳送的信號(hào)有基帶信號(hào)和寬帶信號(hào)之分

基帶(Base band)與寬帶(Broad band)

基帶(baseband)信號(hào):就是將數(shù)字信號(hào)1或0直接用兩種不同的電壓來(lái)表示满力,然后送到線路上去傳輸焕参。

寬帶(broadband)信號(hào):則是將基帶信號(hào)進(jìn)行調(diào)制后形成的頻分復(fù)用模擬信號(hào)∮投睿基帶信號(hào)進(jìn)行調(diào)制后叠纷,其頻譜搬移到較高的頻率處。由于每一路基帶信號(hào)的頻譜被搬移到不同的頻段潦嘶,這樣做就可以在一條電纜中同時(shí)傳送許多路的數(shù)字信號(hào)讲岁,因而提高了線路的利用率。

基帶信號(hào)就是把數(shù)字信號(hào)不經(jīng)過(guò)調(diào)制衬以,直接進(jìn)行傳輸,由于基帶信號(hào)包含較多的低頻成分甚至有直流成分校摩,所以很多信道不能直接傳輸這種信號(hào)看峻,因此就要對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行調(diào)制成寬帶信號(hào),在接受端在對(duì)此信號(hào)進(jìn)行解調(diào)為基帶信號(hào)衙吩,這樣既解決了基帶信號(hào)傳輸?shù)碾y題互妓,還提高了線路的利用率

數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)

數(shù)據(jù)通信——發(fā)送方將要發(fā)送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成信號(hào)通過(guò)物理信道傳送到數(shù)據(jù)接收方的過(guò)程就稱為是數(shù)據(jù)通信。

為完成通信任務(wù)所需要的一切技術(shù)設(shè)備和傳輸介質(zhì)所構(gòu)成的總體坤塞,就稱為數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)冯勉。任何一個(gè)通信系統(tǒng)都可以看作是由發(fā)送設(shè)備、傳輸信道和接收設(shè)備三大部分組成摹芙。我們來(lái)看一個(gè)簡(jiǎn)化了的通信系統(tǒng)模型:


2.通信的雙方信息交互的方式

?單向通信(單工通信):只能有一個(gè)方向的通信而沒有反方向的交互灼狰。(無(wú)線電廣播)

雙向交替通信(半雙工通信):通信的雙方都可以發(fā)送信息,但不能同時(shí)發(fā)送(也不能同時(shí)接收)浮禾。(對(duì)講機(jī))

雙向同時(shí)通信(全雙工通信):通信的雙方可以同時(shí)發(fā)送和接收信息交胚。(電話)

3.帶寬

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中份汗,帶寬用來(lái)表示某通道傳送數(shù)據(jù)的能力,因此網(wǎng)絡(luò)帶寬表示在單位時(shí)間內(nèi)網(wǎng)絡(luò)中某信道所能通過(guò)的“最高數(shù)據(jù)率”蝴簇,單位是bit/s(bps)杯活,kbit/s,Mbit/s熬词,Gbit/s

注:此處是比特每單位時(shí)間的意思旁钧,例如Mbit/s和平時(shí)看到的網(wǎng)速M(fèi)B/s不一樣,一個(gè)指bit,一個(gè)指Byte互拾,之間要經(jīng)過(guò)除以8的換算歪今,并且實(shí)際該信道不只你一個(gè)人用,所以結(jié)論是帶寬對(duì)于個(gè)人用戶來(lái)說(shuō)要經(jīng)過(guò)除以8的運(yùn)算后得到一個(gè)理論上最大的網(wǎng)速

4.時(shí)延

時(shí)延信息從網(wǎng)絡(luò)的一端傳送到另一端所需的時(shí)間

時(shí)延=傳播時(shí)延+發(fā)送時(shí)延+排隊(duì)時(shí)延

傳播時(shí)延=信道長(zhǎng)度/電磁波在信道的傳播速率

發(fā)送時(shí)延=數(shù)據(jù)位數(shù)/信道帶寬

排隊(duì)時(shí)延=數(shù)據(jù)在中間結(jié)點(diǎn)等待轉(zhuǎn)發(fā)的延遲時(shí)間

注:嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膩?lái)說(shuō)還有處理時(shí)延(主機(jī)或者路由器在收到分組之后還要花費(fèi)一定的時(shí)間處理摩幔,例如差錯(cuò)控制等)


當(dāng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的通信量過(guò)大時(shí)彤委,網(wǎng)絡(luò)中的路由器的處理時(shí)延和排隊(duì)時(shí)延會(huì)大大增加,此時(shí)處理時(shí)延和排隊(duì)時(shí)延就是網(wǎng)絡(luò)性能變差的主要原因//TODO

4.1?時(shí)延帶寬乘積

某一鏈路所能容納的比特?cái)?shù)

時(shí)延帶寬乘積=帶寬×傳播時(shí)延


例如或衡,某鏈路的時(shí)延帶寬乘積為100萬(wàn)比特焦影,這意味著第一個(gè)比特到達(dá)目的端時(shí),源端已發(fā)送了100萬(wàn)比特封断。

4.2往返時(shí)延RTT (Round-Trip Time)

從源端發(fā)送數(shù)據(jù)開始斯辰,到源端收到目的端的確認(rèn)所經(jīng)歷的時(shí)間

RTT≈2×傳播時(shí)延

//TODO三個(gè)通信系統(tǒng)

5.數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)理論

了解:
無(wú)噪聲信道上的最高碼元傳輸速率C 遵循奈奎斯特(Nyquist)公式

有噪聲信道的極限信息傳輸速率C 遵循香農(nóng)(Shannon)公式

5.1數(shù)據(jù)通信方式-并行傳輸與串行傳輸



并行通信:數(shù)據(jù)的各位同時(shí)傳送。

優(yōu)點(diǎn):傳送速度快缺點(diǎn):數(shù)據(jù)線多坡疼,成本較高彬呻,且由于并行數(shù)據(jù)傳輸線的耦合和共模干擾,傳輸距離短柄瑰。

應(yīng)用:主要應(yīng)用于數(shù)據(jù)傳送量很大的場(chǎng)合闸氮,如打印機(jī),液晶屏等教沾。隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展蒲跨,并行通信的應(yīng)用在逐漸減少。

串行通信:將數(shù)據(jù)按順序分解為一位(或幾位授翻,一般不大于4位)的序列或悲,按順序傳送。

優(yōu)點(diǎn):傳送線路簡(jiǎn)單堪唐,成本低巡语,傳送距離長(zhǎng)

缺點(diǎn):傳送速度比并行通信低應(yīng)用:隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展,傳送速度越來(lái)越快淮菠,應(yīng)用越來(lái)越廣泛男公。如USB、1394合陵、Profibus理澎、各種網(wǎng)絡(luò)等逞力。

5.2數(shù)據(jù)同步方式

目的是使接收端和發(fā)送端在時(shí)間基準(zhǔn)上一致

1.位同步

1.1外同步,發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)同時(shí)發(fā)送同步信號(hào)

1.2自同步糠爬,數(shù)據(jù)通過(guò)特殊的編碼包含了同步信號(hào)

2.字符同步(異步傳輸)

3.幀同步(同步傳輸)

6.傳輸媒體


7.數(shù)據(jù)編碼技術(shù)

7.1 模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)

模擬數(shù)據(jù)(Analog?Data)是由傳感器采集得到的連續(xù)變化的值,例如溫度寇荧、壓力,以及目前在電話、無(wú)線電和電視廣播中的聲音和圖像执隧。

數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(Digital?Data)則是模擬數(shù)據(jù)經(jīng)量化后得到的離散的值,例如在計(jì)算機(jī)中用二進(jìn)制代碼表示的圖片聲音揩抡。

7.2編碼與調(diào)制

用數(shù)字信號(hào)承載數(shù)字或模擬數(shù)據(jù)——編碼

用模擬信號(hào)承載數(shù)字或模擬數(shù)據(jù)——調(diào)制


數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)以信號(hào)的方式傳輸)傳輸?shù)姆绞?/p>

1.基帶傳輸:直接傳輸數(shù)字信號(hào),基帶傳輸不需要調(diào)制镀琉、解調(diào)峦嗤,設(shè)備花費(fèi)少,適用于較小范圍的數(shù)據(jù)傳輸

2.頻帶傳輸:在發(fā)送端屋摔,采用調(diào)制手段烁设,對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行某種變換,將代表數(shù)據(jù)的二進(jìn)制“1”和“0”钓试,變換成具有一定頻帶范圍的模擬信號(hào)装黑,以適應(yīng)在模擬信道上傳輸;在接收端弓熏,通過(guò)解調(diào)手段進(jìn)行相反變換恋谭,把模擬的調(diào)制信號(hào)復(fù)原為“1”或“0”

數(shù)據(jù)編碼的方法


注:上圖中的模擬數(shù)據(jù)編碼指的是將計(jì)算機(jī)中的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中用模擬信號(hào)表示,要進(jìn)行調(diào)制? 挽鞠,而數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼指的是在數(shù)字信道中傳輸計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)時(shí)疚颊,要對(duì)計(jì)算機(jī)中的數(shù)字信號(hào)重新編碼進(jìn)行基帶傳輸

數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)編碼

非歸零編碼(NRZ):不具備自同步機(jī)制,傳輸時(shí)必須使用外同步存在“直流分量”信认,直流分量危害大

注:時(shí)鐘的概念是數(shù)據(jù)編碼的概念中的

曼徹斯特編碼(Manchester):規(guī)定在每個(gè)碼元的中間發(fā)生跳變:高→低的跳變代表0材义,低→高的跳變代表1。這種編碼也稱為自同步碼嫁赏。缺點(diǎn):需要雙倍的傳輸帶寬(即信號(hào)速率是數(shù)據(jù)速率的2倍)

差分曼徹斯特編碼(Difference Manchester):每個(gè)碼元的中間仍要發(fā)生跳變用碼元開始處有無(wú)跳變來(lái)表示0和1母截。有跳變代表0,無(wú)跳變代表1特點(diǎn):有較好的抗干擾性能橄教。頻帶寬度比原始的基帶信號(hào)增加了一倍。

總結(jié):非歸零編碼(NRZ):不具備自同步機(jī)制喘漏,后兩者具備自同步护蝶,但是曼徹斯特編碼雙倍的傳輸帶寬,而差分曼徹斯特編碼頻帶寬度比原始的基帶信號(hào)增加了一倍


數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的調(diào)制

一個(gè)調(diào)制解調(diào)器(modem)包括了為發(fā)送信號(hào)用的調(diào)制器(modulator)和為接收信號(hào)用的解調(diào)器(demodulator) 翩迈。

調(diào)制器的主要作用就是個(gè)波形變換器持灰,它將基帶數(shù)字信號(hào)的波形變換成適合于模擬信道傳輸?shù)牟ㄐ巍?/p>

解調(diào)器的作用就是個(gè)波形識(shí)別器,它將經(jīng)過(guò)調(diào)制器變換過(guò)的模擬信號(hào)恢復(fù)成原來(lái)的數(shù)字信號(hào)负饲。

用龐大的模擬電話網(wǎng)絡(luò)傳送計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)時(shí)堤魁,可采用在模擬信道兩端各加上一個(gè)調(diào)制解調(diào)器喂链,把模擬信道改造為數(shù)字信道。

調(diào)制解調(diào)器就是貓

調(diào)制解調(diào)技術(shù)對(duì)應(yīng)的是數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)妥泉,編碼對(duì)應(yīng)的輸入方是數(shù)據(jù)

幾種最基本的調(diào)制方法

調(diào)幅(AM):移幅鍵控ASK

調(diào)頻(FM):移頻鍵控FSK

調(diào)相(PM):移相鍵控PSK


模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)編碼


8.多路復(fù)用

多路復(fù)用(Multiplexing) :是在同一傳輸媒體上椭微,同時(shí)傳輸多個(gè)不同來(lái)源的信息。主要目的:提高線路的利用率盲链,降低成本蝇率。

復(fù)用器(multiplexer)和分用器(demultiplexer)成對(duì)地使用。

多路復(fù)用分主要有:頻分多路復(fù)用(Frequency Division Multiplexing,FDM)

時(shí)分多路復(fù)用(Time Divsion Multiplexing,TDM)

碼分復(fù)用:碼分多址CDMA(Code Division Multiple Access)

//TODO

9.數(shù)據(jù)交換技術(shù)

什么是交換刽沾?

交換就是按某種方式動(dòng)態(tài)地分配傳輸線路資源例如本慕,電話交換機(jī)在用戶呼叫時(shí)為用戶選擇一條可用的線路進(jìn)行接續(xù)。用戶掛機(jī)后則斷開該線路侧漓,該線路又可分配給其它用戶锅尘。

9.1電路交換


注:?jiǎn)蝹€(gè)的建立連接或者釋放連接也要一來(lái)一回

電路交換主要優(yōu)點(diǎn):1)信息的傳輸時(shí)延小,對(duì)于一次接續(xù)布蔗,傳輸時(shí)延固定不變藤违。 2)交換機(jī)對(duì)用戶的數(shù)據(jù)信息不存儲(chǔ)、分析和處理何鸡。交換機(jī)在處理方面的開銷比較小纺弊,信息傳輸效率比較高。 3)適用于連續(xù)骡男、大批量的數(shù)據(jù)傳輸淆游。

主要缺點(diǎn): 1)電路的接續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),短報(bào)文通信效率低隔盛。 2)電路資源被通信雙方獨(dú)占犹菱,電路利用率低。

適用范圍:傳輸信息量較大吮炕,通信對(duì)象比較固定的用戶腊脱。

9.2報(bào)文交換(以報(bào)文為單位)

ACK指的是

報(bào)文交換主要優(yōu)點(diǎn): 1)報(bào)文以存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式通過(guò)交換機(jī),很容易實(shí)現(xiàn)各種不同類型終端之間的相互通信龙亲。 2)不同用戶的報(bào)文可以在一條線路上以報(bào)文為單位多路復(fù)用陕凹,大大提高了線路的利用率。 3)用戶不需要叫通對(duì)方就可以發(fā)送報(bào)文鳄炉《虐遥可動(dòng)態(tài)分配網(wǎng)絡(luò)資源。

報(bào)文交換主要缺點(diǎn): 1) 信息通過(guò)交換機(jī)時(shí)產(chǎn)生的時(shí)延大拂盯,不利于實(shí)時(shí)通信霉颠。 2) 當(dāng)報(bào)文很長(zhǎng)時(shí)熔号,要求交換機(jī)要有高速處理能力和大的存儲(chǔ)容量伪节。

9.3分組交換(以分組為單位)

分組交換優(yōu)點(diǎn): 1)高效:動(dòng)態(tài)分配傳輸帶寬,對(duì)通信鏈路是逐段占用一也。 2)靈活:每個(gè)結(jié)點(diǎn)均有智能,為每一個(gè)分組獨(dú)立地選擇轉(zhuǎn)發(fā)的路由 3)迅速:以分組作為傳送單位,通信之前可以不先建立連接就能發(fā)送分組;網(wǎng)絡(luò)使用高速鏈路。 4)可靠:完善的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議寸痢;分布式多路由的通信子網(wǎng)。

分組交換缺點(diǎn): 1)分組在各結(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)因要排隊(duì)總會(huì)造成一定的時(shí)延贩幻。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)通信量過(guò)大時(shí)轿腺,這種時(shí)延也可能會(huì)很大。 2)各分組必須攜帶的控制信息也造成了一定的開銷丛楚。 3)整個(gè)分組交換網(wǎng)還需要專門的管理和控制機(jī)制族壳。 4)在目的結(jié)點(diǎn)要對(duì)分組進(jìn)行重組,增加了復(fù)雜性趣些。

分組交換網(wǎng)為分組選擇路由的方式有兩種:數(shù)據(jù)包方式和虛電路方式仿荆,即無(wú)連接服務(wù)和面向連接的服務(wù)。注:之前一直把面向連接服務(wù)等同于電路交換坏平,當(dāng)然電路交換是面向連接的服務(wù)拢操,但面向連接不一定是電路交換。

總結(jié)面向連接或者無(wú)連接是抽象的類別舶替,不是具體的技術(shù)令境,比如虛電路方式的分組交換是面向連接的

9.3.1虛電路方式

虛電路是分組交換的兩種傳輸方式中的一種。在通信和網(wǎng)絡(luò)中顾瞪,虛電路是由分組交換通信所提供的面向連接的通信服務(wù)舔庶,虛電路分組交換建立的是邏輯信道——虛通道,不是電路交換中的一條專用的獨(dú)占物理信道陈醒。虛通道上的交換設(shè)備都有緩沖裝置惕橙,只有在虛通道對(duì)應(yīng)的物理信道空閑時(shí)才會(huì)進(jìn)行發(fā)送,這實(shí)際上是對(duì)物理信道使用了分時(shí)共享技術(shù)钉跷。


數(shù)據(jù)報(bào)方式在分組發(fā)送之前弥鹦,發(fā)送方與接收方之間不需要預(yù)先建立連接。虛電路方式在分組發(fā)送之前爷辙,需要在發(fā)送方和接收方建立一條邏輯連接的虛電路;

虛電路方式與線路交換方式相同彬坏,整個(gè)通信過(guò)程分為以下三個(gè)階段:虛電路建立、數(shù)據(jù)傳輸與虛電路釋放階段膝晾。

在每次分組發(fā)送之前栓始,必須在發(fā)送方與接收方之間建立一條邏輯連接。這是因?yàn)椴恍枰嬲ソ⒁粭l物理鏈路玷犹,連接發(fā)送方與接收方的物理鏈路已經(jīng)存在;

一次通信的所有分組都通過(guò)這條虛電路順序傳送,因此報(bào)文分組不必帶目的地址歹颓、源地址等輔助信息坯屿。分組到達(dá)目的結(jié)點(diǎn)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)丟失、重復(fù)與亂序的現(xiàn)象巍扛;

分組通過(guò)虛電路上的每個(gè)結(jié)點(diǎn)時(shí)领跛,結(jié)點(diǎn)只需要做差錯(cuò)檢測(cè),而不需要做路徑選擇撤奸;通信子網(wǎng)中每個(gè)結(jié)點(diǎn)可以和任何結(jié)點(diǎn)建立多條虛電路連接吠昭。?

虛電路是在傳輸分組時(shí)建立起的邏輯連接,稱為“虛電路”是因?yàn)檫@種電路不是專用的胧瓜。每個(gè)結(jié)點(diǎn)到其他結(jié)點(diǎn)間可能有無(wú)數(shù)條虛電路存在矢棚;

一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以同時(shí)與多個(gè)結(jié)點(diǎn)之間具有虛電路;每條虛電路支持特定的兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳輸

結(jié)論:虛電路方式具有分組交換與線路交換兩種方式的優(yōu)點(diǎn)府喳,因此在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中得到了廣泛的應(yīng)用

9.4ATM(異步傳送模式,是一種高速的分組交換技術(shù)蒲肋,虛電路的具體實(shí)現(xiàn))

ATM是一種面向連接的技術(shù);

采用小的钝满、固定長(zhǎng)度53字節(jié)的信元作為數(shù)據(jù)傳輸單元兜粘;

能夠支持?jǐn)?shù)字、語(yǔ)音弯蚜、圖像孔轴、視頻等多媒體通信;

ATM以統(tǒng)計(jì)時(shí)分多路復(fù)用方式動(dòng)態(tài)分配網(wǎng)絡(luò)帶寬碎捺,網(wǎng)絡(luò)傳輸延時(shí)小路鹰,適應(yīng)實(shí)時(shí)通信的要求;

ATM沒有鏈路級(jí)糾錯(cuò)與流量控制牵寺,協(xié)議簡(jiǎn)單悍引,數(shù)據(jù)交換效率高;

ATM采用兩級(jí)虛電路機(jī)制帽氓,增加了虛電路分配的靈活性趣斤;

ATM的數(shù)據(jù)傳輸速率可以在155Mb/s~2.4Gb/s。



10差錯(cuò)控制

差錯(cuò)控制的基本方法是:接收方進(jìn)行差錯(cuò)檢測(cè)黎休,并向發(fā)送方應(yīng)答浓领,告知是否正確接收。

差錯(cuò)檢測(cè)主要有兩種方法:

奇偶校驗(yàn)

循環(huán)冗余校驗(yàn)


11.傳輸媒體

有線傳輸介質(zhì)

雙絞線势腮,雙絞線是一種最古老又最常用的傳輸介質(zhì)联贩,雙絞線可以傳輸模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào),最適合用于星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)內(nèi)結(jié)點(diǎn)之間連接捎拯,是典型的局域網(wǎng)連接線泪幌,連接距離可以達(dá)到100m。雙絞線分為屏蔽雙絞線(STP)和非屏蔽雙絞線(UTP)兩種。非屏蔽雙絞線根據(jù)傳輸速率和用途的不同祸泪,又可以分為1類吗浩、2類、3類没隘、4類懂扼、5類、超5類右蒲、6類阀湿、超7類、8類等瑰妄,數(shù)字越大陷嘴,就代表版本越新、技術(shù)越先進(jìn)翰撑、寬帶越高罩旋。其中最常用的是5類和6類雙絞線。除7類和超7類采用非RJ45連接器眶诈,其它類型的雙絞線基本上到后采用RJ45連接器涨醋。(水晶頭)


同軸電纜:常見的同軸電纜有2種:局域網(wǎng)初期曾廣泛使用同軸電纜作為傳輸媒體,50Ω電纜逝撬,用于數(shù)字信號(hào)傳輸 浴骂; 75Ω電纜,用于模擬信號(hào)傳輸和有線電視傳輸宪潮,其帶寬已接近1GHz溯警。目前在局域網(wǎng)中基本上都采用雙絞線作為傳輸媒體,同軸電纜主要用在有線電視網(wǎng)的居民小區(qū)中狡相。


光導(dǎo)纖維是一種直徑很細(xì)的梯轻、很柔軟、能傳導(dǎo)光波的介質(zhì)尽棕,它由能傳導(dǎo)光波的石英玻璃纖維拉成細(xì)絲喳挑,由玻璃纖芯和玻璃包層,外加保護(hù)層構(gòu)成滔悉。光纜的纖芯直徑只有8-100Um(只有人的頭發(fā)絲的幾萬(wàn)分一)伊诵,光波正是通過(guò)纖芯進(jìn)行傳導(dǎo)的。由于包層較纖芯有較低的折射率回官,利用全反射原理——當(dāng)光線碰到包層時(shí)就會(huì)折射回纖芯曹宴,這個(gè)過(guò)程不斷重復(fù),光也就沿著光纖向前傳輸了歉提,光纜也可以通過(guò)轉(zhuǎn)換器將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)傳輸笛坦,(1)單模光纖:纖芯的直徑很小区转,只有幾個(gè)微米,只能有一個(gè)光的波長(zhǎng)版扩。其傳輸頻帶寬蜗帜,耗損小,在100G的高速率下可傳輸100公里而不必采用中繼器资厉,但成本高昂。??(2)多模光纖:纖芯的直徑較粗蔬顾,考驗(yàn)存在多條不同角度入射得光線在一條光纖中傳輸宴偿。其傳輸性能較單模光纖差,但成本低诀豁。

(1)傳輸距離遠(yuǎn)窄刘。(2)抗電磁干擾性能好。(3)寬帶高舷胜。(4)體積小娩践,重量輕。

把光纜和銅線做對(duì)比很有意義烹骨,光纖具有更優(yōu)良的性能:這么多的優(yōu)點(diǎn)也決定了光纖價(jià)格較高翻伺,每米大約要10元以上,而雙絞線只需要2元左右沮焕。此外吨岭,光纖的切斷和將兩根光纖精確地連接所需要的技術(shù)要求較高,需要專門設(shè)備峦树,而且會(huì)產(chǎn)生10%的耗損辣辫。因此光纖主要是在要求傳輸距離較長(zhǎng)、且布線條件特殊的情況下用于主干網(wǎng)的連接魁巩。


如果通信線路要通過(guò)一些高山急灭、沼澤、島嶼谷遂,鋪設(shè)光纖既昂貴又費(fèi)時(shí)葬馋,但是利用無(wú)線電波在自由空間的傳播就可以很快地實(shí)現(xiàn)多種的通信。

無(wú)線傳輸可使用的頻段很廣埋凯,從圖中可以看出点楼,無(wú)線電波、微波白对、紅外都被用來(lái)進(jìn)行通信掠廓。

<無(wú)線電波>

(1)直接傳播:沿地表面向四周全方向傳播,電波可以在1000千米外被檢測(cè)到甩恼,而且由于無(wú)線電波很容易穿透建筑物蟀瞧,所以我們使用收音機(jī)可以在室內(nèi)接收到無(wú)線電廣播電臺(tái)所發(fā)出來(lái)的信號(hào)沉颂。?(2)反射傳播:電磁波會(huì)被地球表面吸收,當(dāng)無(wú)線電波到達(dá)電離層(位于地球上方100-500千米高空)時(shí)悦污,電磁波會(huì)被電離層折射回地球铸屉,信號(hào)可以被反彈多次。軍隊(duì)中就使用高頻HF和VHF甚高頻段進(jìn)行通信切端。

<微波>

(1)沿直線傳播:不能繞行彻坛,不能穿過(guò)建筑物,故在地面的傳播距離有限

(2)微波接力:為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信必須在微波通信信道的兩個(gè)終端之間建立若干個(gè)中繼站

(3)不安全

(4)微波的傳播會(huì)受到天氣的影響

<衛(wèi)星通信>

是利用地球同步衛(wèi)星作為中繼器來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)微波信號(hào)的一種特殊的微波接力通信形式踏枣。

沙漠等

<紅外線光>:(1)適用于短距離傳輸昌屉,電視機(jī)、空調(diào)等的遙控器都采用紅外線通信茵瀑。(2)傳播具有方向性间驮,沿直線傳播的,不能穿透堅(jiān)實(shí)的物體马昨,你可以試著站在遙控器和電視機(jī)之間看看遙控器是否還能工作竞帽。


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