网络通信系统设计中要解决的几个基本问题

❖ 同步的含义：数据在传输线上传输时,为保证 发送端发送的信息能够被接收端正确无误地 接收,要求发送端和接收端动作的起始时间和 频率保持一致的技术称为“同步技术”
Asynchronous Transmission
❖ ….sent and received character by character.One character is sent at a time, and two character must be separated by a minimum time interval.A character is represented by a group of 7 or 8 bits,depending on the code being used.
❖ 现代的电话系统及大部分的计算机网络系 统
Data transmission
parallel transmission serial transmission
asynchronous link
synchronous link
parallel transmission
❖ 通过一组传输线多位同时传输数字数据 ❖ 并行传输方式要求并行的各条线路同步，因此需要传输定时和
❖ 串行通信发送和接收数据是一个字符一个字符进行。每次 只发送一个字符，计算机设备将每个字符进行8比特编码. 另外,每发送完一个字节,可能还要跟上一段可变长的时间间 隙。这段间隔或者通过信道空闲状态代表,或者通过附加的 停止位流代表。
❖ Asynchronous:the receiver starts its clock when it detects the start of the character.using this clock,the receiver read off the successive bits.
❖ 当接收端检测到一个起始位后，它启动时钟 以定时接收后续的字符。在接收完n个比特后， 接收方就等e待nd b停it 止位dat到a 达。当star检t bi测t 到停止位 s时 的end，所er 接有收信方号在下1一|11个11起101始1|0位到达前忽略接r收eceiver
11011|0 1|11111011|0
控制信号，而并行的各路信号在经过转发与放大处理时，将引 起不同的延迟与畸变，故较难实现并行同步。
serial transmission
v 串行通信双方常以数据帧为单位传输信息， 但由于串行方式只能逐位传输数据，因此， 在发送方需要进行信号的并/串转换，而接收 方则需要进行信号的串/并转换。
❖ 并行传输：并行线路间相互干扰影响传输质量， 不适合长距离通信
❖ This type of transmission is called asynchronous because successive characters can be transmitted at arbitrary times,other than for the minimum separation.
同步传输(Synchronous ransmission) ❖ They transmit the information in the form of
packet.
❖ 以数据帧（包含有许多个字节，字节与字节之 间没有间隔）为单位传输数据，可采用字符形 式或位组合形式的帧同步信号(后者的传输效 率和可靠性高)，由发送器或接收器提供专用 于同步的时钟信号。
❖ 计算机网络采用同步传输方式时，常将时钟同 步信号植入数据信号帧中，以实现接收器与发 送器的时钟同步。
❖ 异步总传结 输相对于同步传输效率较低。
Packet
❖ packet:a group of bits，typically from a
few hundreds to thousands.
❖ Format:a typical packet consists of a
❖ 无线电广播、电视节目的传送、寻呼系 统等
❖ 通信的双方可以交替发送和接收信息，但不 能同时发送和接收
❖ 在一段时间内，信道的全部带宽用于一个方 向上的数据传输
❖ 对讲机、航空或航海用的无线电台，计算机 与终端间的通信
❖ 通信双方可以同时进行双向信息传输的通 信方式
❖ 信道能提供双向传输的带宽
2.4 数据传输模式
❖ 定义比特组合从一个设备传输到另一个设备 的方式
通信方式 传输方式 同步方式
2.4 数据通信方式
根据通信双方的分工和信号传输方向：
发送
单向通道
接收
(a)
发送
接收
双向通道
接收
发送
(b)
发送
接收
双向通道
接收
发送
(c)
❖ 信息只能在一个方向传输
❖ 信道全部带宽都用于由发送方到接收方 的数据传输
❖ 以字符为单位传输数据，采用位形式的字符 同步信号，发送器和接收器具有相互独立的 时钟(频率相差不能太多)，并且两者中任一方 都不向对方提供时钟同步信号。异步传输的 发送器与接收器双方在数据可以传送之前不 需要协调：发送器可以在任何时刻发送数据， 而接收器必须随时都处于准备接收数据的状 态。
❖ 计算机主机与输入、输出设备之间一般采用 异步传输方式，如键盘、典型的RS-232串口 (用于计算机与调制解调器或ASCII码终端设备
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idle time per transmitted data
同步过程
❖ 发送方有信息发送时,将自己从不传送信息的 平时状态转到起始态,当接收方检测到这种极 性改变时,利用该极性的反转启动接收时钟以 实现收发时钟的同步;接收方一旦收到”止”信 号,就将定时器复位以准备接收下一个字符
) 异步传输(Asynchronous Transmission
❖ 串行传输：必须解决收发双方如何保持码组或字
Fra Baidu bibliotek
同步问题
❖ 当发送器通过传输介质向接收器传输数据信 息时，如每次发出一个字符(或一个数据帧)的 数据信号，接收器必须识别出该字符(或该帧) 数据信号的开始位和结束位，以便在适当的 时刻正确地读取该字符(或该帧)数据信号的每 一位信息，这就是接收器与发送器之间的基 本同步问题。