中南大学网络技术与应用课件第3章数据通信与通信网基础1

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《数据通信与计算机网络》课件-03

《数据通信与计算机网络》课件-03

1西安交通大学电信学院张建国3-12009-12-14《数据通信与计算机网络》--数据链路层52009-12-14《数据通信与计算机网络》--数据链路层6数据链路历史上曾把通信协议叫做通信规程(procedure),是协议的同义语。

数据链路层的主要功能如下(有些协议可以省略一些): (1)链路管理,数据链路的建立、维持和释放。

(2)帧定界,收方能从收到的比特流中准确地区分一帧的开始和结束 在什么地方。

又称帧同步。

(3)流量控制,发方发送数据的速率必须使收方来得及接收。

(4)差错控制,用于检测或纠正帧传输过程中出现的差错的机制。

(5)将数据和控制信息分开,能区分出同一帧中的数据和控制信息。

(6)透明传输,不管什么样的数据组合都能在链路上传送。

(7)寻址,保证每一帧都能送到正确的目的站。

当然,收方也应知道 发方是那个站。

本章实际上讨论的是最基本的数据链路层协议。

缓缓存存帧帧缓缓存存 数据链路层数据链路层模型A主 机AAPP11接收方 主AAPP22 机 B高层数据链路层的简化模型 发送方3.2.1 完全理想化的数据传输链路层使用物理层提供的不可靠(差错、丢失等)的服务。

数据链路 层协议主要考虑两个问题:避免数据出现差错和丢失;发送速率要适应收 方的接收能力。

停止等待协议是最简单、最基本的数据链路层协议。

3.1 数据链路层的基本概念XI’AN JIAOTONG UNIVERSITY3.2 停止等待协议XI’AN JIAOTONG UNIVERSITY2009-12-14《数据通信与计算机网络》--数据链路层32009-12-14《数据通信与计算机网络》--数据链路层4结点帧帧结点本章目录3.1 数据链路层的基本概念 3.2 停止等待协议 3.3 连续ARQ协议 3.4 选择重传ARQ协议 3.5 面向比特的链路控制规程HDLC 3.6 因特网的点对点协议PPP任务:在相邻结点间的不可靠的物理链路上传送以帧为单位的数据。

计算机网络数据通信基础课件

计算机网络数据通信基础课件
• 概述:OSI(Open Systems Interconnection)参考模型是计算机网络体系结构的一种标准模型,它将网络通信过 程划分为七个独立但相互关联的层次,以便更好地理解和设计网络系统。
OSI参考模型
物理层
负责传输比特流,处理机 械、电气以及定时接口的 规范。
数据链路层
负责将比特流组合成帧, 以及帧的发送和接收。
报文交换和信元交换
报文交换是一种存储转发交换方式,它将整个报文先存储在交换机中,然后再根据目的 地址选择合适的输出端口进行转发,而信元交换是一种面向无连接的交换方式,它将数
据分割成多个小段,每个小段称为信元,然后逐个信元进行转发。
层协议
数据链路层协议包括点对点协议( PPP)、串行线网际协议(SLIP)等 ,它们负责建立和维护网络连接,以 及数据的封装和拆卸。
通过动态分配带宽实现高效的数据传输。
特点
03
传输速率较快,适用于突发性数据传输,能够充分利用带宽资
源。
Part
06
网络互联与接入技术
网络互联设备
路由器
路由器是连接不同网络的设备,能够根据IP地址将数据包从一个 网络转发到另一个网络。
交换机
交换机是一种多端口的网络设备,能够根据MAC地址将数据帧从 一个端口转发到另一个端口。
无线局域网安全性
无线局域网面临的安全 威胁包括窃听、截获和 篡改数据,常见的安全 措施包括WEP、WPA和 WPA2加密技术。
虚拟专用网技术
虚拟专用网概述
虚拟专用网(VPN)是一种可以 在公共网络上建立加密通道的技 术,通过这种通道可以安全地传 输数据。
VPN协议
常见的VPN协议包括PPTP、L2TP 和IPSec等,这些协议可以提供不 同级别的安全性。

-计算机网络技术与应用教程(第2版) --PPT课件:第2章 数据通信基础

-计算机网络技术与应用教程(第2版) --PPT课件:第2章  数据通信基础

短距离10BASE-T网络与语音传输 加了绕线密度,用于语音传输和10BASE-T网络,某些100BASET
衰减小,串扰少,具有更高的衰减与串扰的比值(ACR)和信噪 比(Structural Return Loss)、更小的时延误差,用于100BASE-T, 某些1000BASE-T 改善了串扰以及回波损耗性能,用于1000BASE-T。永久链路的 长度不能超过90m,信道长度不能超过100m 只使用STP,可用于10Gbps以太网
1.4.1 网络适配器
网卡是网络接口卡(network interface card, NIC)的简称,也称为网络适配器,它是连 接计算机与网络的接口设备。无论双绞线、 同轴电缆还是光纤连接,都必须借助网卡才 能实现。
• 1. 网络适配器及其功能
– (1)它工作在数据链路层和物理层。 – (2)它有一个全球唯一的编码,用于作为计 算机的物理地址——MAC地址,为二层寻址提 供依据。
• 2. 时分多路复用技术
• 3. 光波分多路复用技术
• 4. 码分多路复用技术
– 码分多路复用(code division multiplexing,CDM)是 与码分多址(code division multiple access,CDMA) 相联系的一项技术。 – 在CDMA传输时,要给每位用户分配一个m(通常m取 64或128)比特序列,称为码片序列(chip sequence) 或码片向量。不同的用户的拥有不同的码片序列,好 像他们具有不同的地址。 – CDMA按照下面的规则进行用户数据的发送: –● 发1,发送该站的码片序列的原码; –● 发0,发送该站的码片序列的反码。
• ① 将待编码的n位信息码组Cn−1Cn−2…Ci…C2C1C0表达为一个n−1阶 的多项式M(x) • M(x)=Cn−1xn−1+Cn−2xn-2+…+Cixi+…+C1x1+C0x0 • ② 将信息码组左移k位,形成M(x)· xk,即n+k位的信息码组 • Cn−1+kCn−2+k…Ci+k…C2+kC1+kCk00…00 • ③ 用k+1位的信息码组生成多项式G(x)对M(x)· xk作模2除运算, 得到一个商Q(x)和一个余数R(x)。显然有: • M(x)· xk=Q(x)· G(x)+R(x) • 生成多项式G(x)是预先选定的。

数据通信与网络技术PPT课件(共10章)第3章 网络传输介质及设备

数据通信与网络技术PPT课件(共10章)第3章 网络传输介质及设备
但在无线电波的这一频段内很少用来进行数据传输,主要有 两个原因:一是因为它们的带宽有限,所传输的数据量有限;另一 个是因为此频段开发较早。大部分频段已经被占用,可利用频段较 少。
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2.微波和卫星
地面微波
两个地面站之间传送 距离:50 -100 km
地面站之间的直视线路 微波传送塔
地球
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2.微波和卫星
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1.双绞线
EIA/TIA配线标准 标准EIA/TIA568A的线序为:白/绿、绿、白/橙、蓝、白/蓝、橙、白/棕、棕。 标准EIA/TIA568B的排线顺序为:白/橙、橙、白/绿、蓝、白/蓝、绿、白/棕、 棕,根据一根线缆两端执行的标准是否一致,双绞线可分为直连网线(两端线 序标准一致)和交叉网线(两端线序标准不一致)。
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1.双绞线
双绞线端接一般采用RJ-45水晶头、AMP模块或直接连接在配线架上。双绞线 RJ-45端接一般采用568B标准或者568A标准。双绞线的AMP模块接法,也分为 568A和568B标准,按照模块上颜色标准压线即可。一般也按568B标准打线连 接。
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1.双绞线
双绞线在配线架上的接法按配线架说明书要求,按序压线即可。
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1.双绞线
双绞线端接线操作使用的工具一般有打线钳和压线钳。打线钳用于在 AMP模块或配线架上使用,压线钳一般用于RJ-45水晶头端接。
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2.同轴电缆
同轴电缆(Coaxial Cable)由内、外两部分同轴线的导体组成,所以称为 同轴电缆。在同轴电缆中,内导体是一根导线,外导体是圆柱面,两者 之间有填充物,外导体能够屏蔽外界电磁场对内导体中信号的干扰。同 轴电缆的这种结构使它具有更宽的带宽和极好的噪声抑制特性,比双绞 线的屏蔽性要更好,因此在更高速度上可以传输得更远。1km的同轴电 缆可以达到1~2Gb/s的数据传输速率。

中南大学网络技术与应用课件第3章 计算机网络体系结构与协议_2

中南大学网络技术与应用课件第3章 计算机网络体系结构与协议_2

端口的概念
在Internet中,传输层服务访问点 TSAP为端口(IP address, local port)
端口的作用就是让应用层的各种应用进程都能将其数据通 过端口向下交付给运输层,以及让运输层知道应当将其报 文段中的数据向上通过端口交付给应用层相应的进程
从这个意义上讲,端口号(port number)是用来标志应 用层的进程的进程地址,端口用一个 16 bit 端口号进行 标志
AP3
AP4 5 4
IP 层
分用
3 2
1
两个对等运输实体在通信时传送的数据单位叫作传输协 议数据单元 TPDU (Transport Protocol Data Unit)
帧头部 分组头部 TPDU头部 TPDU有效载荷
分组有效载荷 帧有效载荷
TCP 传送的数据单位协议是 TCP 报文段(segment) UDP 传送的数据单位协议是 UDP 报文或用户数据报
2. 流量控制的实现
开环控制


拥塞预防策略:数据链路层、网络层、传输层都策略可以进行 预防 通信量整形 强迫分组以某种可以预见的速率传送。 漏桶和令牌桶均可实现通信量整形。 流说明 虚电路网络中的拥塞控制 许可控制、绕开拥塞、资源预留 抑制分组:向源主机发送抑制分组。 为了公平,可以采用加权公平算法(字节轮巡)。 为了得到快速的抑制效果,可采用Hop-by-Hop抑制分组, 抑制分组对其所经过的路由器都起作用。 负载丢弃:对不同服务采用不同的丢弃策略。
3.3.3 常用物理层标准
1. EIA-232-D RS-232-C标准(协议)的全称是EIA-RS-232-C标准 RS-232-C标准广泛应用于30m内的计算系统间的信息传送,以及用作 计算机通信中数据终端设备(DTE)与数据通信设备(DEC)之间的物 理接口。

网络与通信技术课件

网络与通信技术课件
• 检错重发方式(Automatic Repeat Request ,ARQ) • 前向纠错方式(Forward Error Correction ,FEC) • 混合纠错方式(Hybrid Error Correction,HEC)
6.纠错码的分类
• 线性码和非线性码 • 分组码和卷积码 • 检错码和纠错码
g ( x ) x n k g n k 1 x n k 1 g 1 x 1
网络与通信技术
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3.1 数据链路层
3.1.1数据链路层的基本知识
12.CRC校验码
网络与通信技术
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3.1 数据链路层
3.1.1数据链路层的基本知识
13.校验和
• 这是TCP/IP协议常用的检错码。它生成检测错码的算法只用到加法, 所以它的检测错码称为校验和,其他基本与CRC方法相同。
dmin≧t+e+1 。
分析最小码距为5的分组码的抗干扰能力。
网络与通信技术
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3.1 数据链路层
3.1.1数据链路层的基本知识
10.奇偶校验码
11.循环冗余校验码(CRC)
• 模2运算 • 码多项式 • 循环码定义
一个(n,k)循环码的码长为n,有k个信息元的线性分组码,它的特点 是任一码字C的每次循环移位,得到的是另一码字。 c(x)乘以x就相当于左移一位。 • 生成多项式 生成多项式 g(x)是(n,k)循环码中最低次非零码多项式,其次数为 (nk)。
2.常用的成帧协议
• 面向字符协议的成帧 • 面向比特协议的成帧
3.面向字符协议的成帧
网络与通信技术
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3.1 数据链路层
3.1.2 数据链路控制
4.面向比特协议的成帧

网络与通信基础

网络与通信基础

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计算机科学与工程系基础教研室
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3. TCP/IP体系结构

目前在因特网中主要采用TCP/IP结构。它将网
络体系结构分为四层,即网络接口层、互联层、传输

层和应用层。
据与信息资源。

(3) 协同工作、分布处理。

核心功能是共享资源。
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计算机科学与工程系基础教研室
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3.2.3 计算机网络的分类

1. 按网络的拓扑结构分类:总线形网、星形 网、环形网、星形树网等;
2. 按网络的传输介质分类:同轴电缆网、双

绞线网、光纤网等;
3. 按网络的传输速率分类:10兆网、100兆
络 3. 传输介质
传输介质指在发送方与接收方之间的物理通路。

有线传输介质包括:同轴电缆、双绞线、光纤等。
(在3.5.2中介绍)

无线传输:各种不同频率的电磁波都可以在空间
传播,如:无线电广播用的长波(LW)、中波

(MW)、短波(SW)、超短波,电视广播用的甚高
频(VHF)、超高频(UHF),通信常用的微波
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4. 通信接口部件(Cont.)
络 集线器(Hub)
又称集中器,它能将多条电缆接收到的
与 信号发送到另一条电缆上。
通 网桥(Bridge)
又称桥接器,当两个相同类型或不同类
信 型的局域网需要连接时可用网桥实现。网桥
工作在数据链路层。
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计算机科学与工程系基础教研室
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与 TCP/IP体系结构
ISO的OSI体系结构(7层协议)

数据通信与网络技术精品PPT课件

数据通信与网络技术精品PPT课件
络层协议。配置完成后,通信双方可以发送各自的网络层协议 数据报。 4. 关闭链路:通信链路将一直保持到LCP或NCP帧关闭链路,或者 是发生一些外部事件(如空闲时间超长或用户干预)。
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PAP和CHAP原理
1. PPP提供了两种可选的身份认证方法:口令验证协议(Password Authentication Protocol,PAP)和质询握手协议(Challenge Handshake Authentication Protocol,CHAP)。
2. 信道服务单元(CSU)/数据服务单元(DSU)类似数据终端设 备到数据通信设备的复用器,可以提供以下几方面的功能:信 号再生,线路调节,误码纠正,信号管理,同步和电路测试等。
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常用的广域网设备
1. ISDN终端适配器是用来连接ISDN基本速率接口(BRI)到其它 接口,如EIA/TIA-232的设备。从本质上说,ISDN终端适配器 就相当于一台ISDN调制解调器。
2. 下面我们将简单介绍几种常用的PPP、ISDN、ATM、帧中继、 SDH和PPPOE等广域网技术和协议。
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PPP协议的特点
1. 能够控制数据链路的建立。 2. 能够对IP地址进行分配和使用。 3. 允许同时采用多种网络层协议。 4. 能够配置和测试数据链路。 5. 能够进行错误检测。 6. 有协商选项,能够对网络层的地址和数据压缩等进行协商。
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PAP和CHAP原理
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ISDN概述
1. ISDN(Integrated Service Digital Network)是一种由交换机 和数字信道构成,可提供语音、数据、图像等综合业务信息传 输的数字通信网络。
2. 它可以使用户通过一条通信线路获得各种电信服务。ISDN有三 个基本特征: 1) 端到端的数字连接。 2) 综合的业务。 3) 标准的入网接口(两种速率标准—基本速率和基群速率)。

数据通信与网络技术PPT课件(共10章)第2章 数据通信基础

数据通信与网络技术PPT课件(共10章)第2章 数据通信基础
5 异步传输相对于同步传输效率较低。
22
2.2.3 信号传输方式
1、基带传输 2、频带传输 3、宽带传输
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2.2.4 数据编码技术
• 信道分为模拟信道和数字信道,而依赖于信道 传输的数据也分为模拟数据与数字数据。
数字数据
数字编码
数字信号
(NRZ、曼彻斯特等) (数字信道)
模拟数据
脉冲编码调制 PCM
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(2)同步传输方式
• 在同步传送时,由于发送方和接收方数据块作 为一个单位传送,且附加位又非常少。
• 使用场合:高速传输数据的系统,比如计算机 之间的数据通信。
同步字节
数据帧
同步字节
01111110 1011010101101100...1111010110110100 01111110
计算机
信源 译码器
信宿
噪声源
6
2.1.3.数据通信的主要技术指标
(1)数据传输速率
• 数据通信速率:指数据在信道中传输的速度。 分为两种:数据传输速率和信号传输速率。 –信号传输速率RB: 又称波特率,单位时间内传 送的信号个数,单位为波特/秒(Baud/s),; – 数据传输速率Rb:又称为比特率,单位时间内传 送的二进制位个数,单位为比特/秒(bit/s);
Multiplexing)
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(1)频分多路复用FDM(模拟)
• FDM是把信道的可用频带分成多个互不交叠的 频段(带) ,每个信号占其中一个频段。接收 时用适当的滤波器分离出不同信号,分别进行 解调接收。
调制
f1
调制
f2
调制
f3
多路复用器
+
f1 f2 f3
发送带宽

《网络与通信技术》PPT课件

《网络与通信技术》PPT课件
应用层:该层包含大量用户普遍需要的 协议
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(3)拓扑结构
网络拓扑是从结构的角度来研究网络体 系的。它将网络上的工作站点视为一个 节点,通信信道视为一条线,整个网络 系统变为一张平面图,用图论的方法进 行研究。
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(3)拓扑结构(续)
最常见的网络拓扑结构有: 1)总线拓扑结构 2)环型拓扑结构 3)星型拓扑结构 4)全链接拓扑结构 5)组合拓扑结构
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(1)通信媒体
双绞线 同轴电缆 光缆 无线传输
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(2)信道特征
传输速率 传输模式 传输方向 带宽
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传输速率
有两种表示方法: 比特率:每秒钟传输二进制数据的位
数。单位是比特/秒(bps)。 波特率:每秒钟传输多少电信号单元。
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1)总线拓扑结构
将所有的节点都通过各自的硬件接口 直接连接到一条传输介质上,形成一条 公共的多路访问总线。
总线型
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1)总线拓扑结构(续)
特点: 结构简单灵活,便于扩充。 可靠性好。 网络的响应速度快,便于广播方式工作。 故障诊断困难。 不适用于实时要求高的场合。
4 编码(续)
最为流行的字符编码:ASCII码(美 国标准信息交换码)。这是一种7位编 码,它为每个键盘字符和一些特殊功能 分配一个唯一的组合。
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5 多路复用
一条频带宽度为W的物理信道,有两 种方法将其划分为多条物理信道,以便 多对信源各自独立地使用它们,实现对 信道的多路复用。 (1)频分多路复用(FDM) (2)时分多路复用(TDM)

计算机网络技术与应用ppt

计算机网络技术与应用ppt

简单的放大无法解决 失真问题。
物理链路 (b)模拟信号失真情况
数字和模拟信号失真的原因
计算机网络技术及应用
数据通信基础
二、数字通信和模拟通信
阈值
用阈值确定信号的幅度 用同步技术调整 不同电平信号的宽度
▪发送和处理设备大多是数字设备。 ▪数字信号容易再生,在存在中继电路的情况下,
远距离传输不失真。
▪有些物理链路,如光纤适合传输数字信号。
同轴电缆
总线形
可靠性低 冲突域 轻负荷
双绞线 光纤
星形 树形
可靠性高 交换式 交换到无限
传输媒体和网络拓扑结构
计算机网络技术及应用
数据通信基础
五、传输媒体和网络特性
同轴电缆 双绞线
光纤
距离短 电磁环境要求高 抗压、抗渗透差
距离远 抗电磁干扰好 抗压、抗渗透强
双绞线便宜、铺设方便,但无中继传输距 离短、易受电磁干扰;
光纤不受电磁干扰、无中继传输距离远、 传输速率高,但费用高。
计算机网络技术及应用
数据通信基础
五、传输媒体和网络特性
传输媒体和网络拓扑结构; 传输媒体和通信方式; 传输媒体和网络通信距离。
计算机网络技术及应用
数据通信基础
五、传输媒体和网络特性
计算机网络技术及应用
数据通信基础
二、移幅键控调制技术
00110100010
数字信号1和0
两种状态。 如果载波信号频
用一种幅值的载 波信号表示1对 应的状态。
用另一种幅值的载波信号表示0 对应的状态。但两种载波信号 的其他两种特征:频率和相位 相同。
率=2400Hz,如何
计算数字信号的 传输速率?
移幅键控调制技术(ASK)

《计算机网络技术与应用》课件(第二章)

《计算机网络技术与应用》课件(第二章)

计算机科学与工程系 22
●同步式 (synchronous) —— 采用同步方式 进 行 数 据 传 输 就 叫 做 同 步 传 输 (synchronous transmission), 将字符组织成组,以组为单位连续 传送。
图2-4 同步传输的原理
计算机科学与工程系 23
(2)异步传输 组成字符的各个数据位将被连续发送,每个数 据位所持续的时间相等 ==》发送端和接收端在数据位级别上保持同步 的,而在字符级别收发双方则不必进行同步
1、异步:面向字符,同步:面向比特
2、异步:传输的单位是字符,同步:单位是帧 3、异步:通过字符起止的开始和停止码实现, 同步:从数据中抽取同步信息
4、异步:对时序的要求较低,同步:通过特定 的时钟线路协调时序 5、异步:相对于同步传输效率较低
计算机科学与工程系 28
2.3 传输介质及主要特性
2.3.1 传输介质的主要类型 * 传输介质是网络中连接收发双方的物理通路, 也是通信中实际传送信息的载体。 *从传输介质的角度来看,数据通信主要有两种 方式:有线通信方式和无线通信方式。
计算机科学与工程系 19
实现位同步的方法有:
●外同步法 —— 在发送端发送一路数据 信号的同时,另外发送一路同步时钟信号。接 收端根据接收到的同步时钟信号来校正时间基 准与时钟频率,实现收发双方的位同步。 ●内同步法 —— 从自含时钟编码的发送 数据中提取同步时钟的方法。
计算机科学与工程系 20
②字符同步( character synchronous)
计算机科学与工程系 34
2.3.3 同轴电缆的主要特性 1、物理特性 *由内导体、绝缘层、外导体及外部保护层组成
*外部保护层是能够起保护作用的塑料外皮

中南大学计算机网络课件 计算机网络(第三章_数据链路层)

中南大学计算机网络课件 计算机网络(第三章_数据链路层)
3个不同
0000000111 0000000000
3个不同
0000000111 0000011111
2个不同
0000000111 1111111111
7个不同

在给定信息位数目m的情况下,用来纠正单比 特误码的校验位数目的下界r满足下式:
(m r 1) 2 r



对2m 个有效信息中的任意一个而言,有n个与 该码字距离为1的无效码字,依次将该码字中n 个比特变反,即可得到。 2m 个信息中的每一个都需占用n+1个位模式, 共有( n+1 ) 2m 。 因为位模式的总数目是2n个,所以有
所以该帧现在包含m+r位,对应多项式为xr M(x)。 (2)利用模2除法,用对应于G(x)的位串去除对应 于xr M(x)的位串。 (3)利用模2减法,从对应于xr M(x)的位串中减去 余数(总是小于等于r位)。结果就是将被传输的带校 验和的帧。



已知:信息码:110011 信息多项式:M(X)=X5+X4+X+1 生成码:11001 生成多项式:G(X)=X4+X3+1(r=4) 求:循环冗余码和码字。 解:1)(X5+X4+X+1)*X4的积是 X9+X8+X5+X4 对应 的码是1100110000。

典型的做法:协议要求接收方发回特殊的控制帧, 作为对输入肯定或否定性的确认。


若发送方收到关于某个帧的肯定确认,则它知 道此帧已正确到达。若收到否定确认,则意味 着发生了差错,相应的帧必须被重传。 若接收方没收到帧(即发送的帧丢失)或确认 帧丢失,则使用计数器来解决这个问题。

计算机网络与通信基础 课件

计算机网络与通信基础 课件

二、数据通信中的主要技术指标
Shannon公式:用于有噪声干扰信道
C: 传输率,单位b/s
C = B log2 (1+S/N)
B: 带宽,单位Hz
S: 信道中信号功率 N:信道中电磁噪声
功率

例:信道带宽W=3.1kHz,S/N=2000,则 C = 3100×log2(1+2000)≈ 34kb/s 即该信道上的最大数据传输率不会大于34kb/s。


非理想信道
实际的信道上存在损耗、延迟、噪声。
信号:

传输数据:
0
1
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
0
1
0
损耗引起信号强度减弱,导致信噪比S/N降低。 延迟会使接收端的信号产生畸变。 噪声会破坏信号,产生误码。

噪声:
例如:数据传输速率为56kb/s时,持续时间0.01s的干扰会破坏约 560个比特。
第1章 计算机网络与通信基础
一、数据通信的基本概念
二、数据通信中的主要技术指标
三、通信方式
预习:要理解的问题
1、数据传输率、信道容量的概念 2、并行通信、串行通信(单,双,半双)
一、数据通信的基本概念

数据:对客观事实进行描述与记载的物理符 号,如数值、文字、声音、图形、图像和动 画等。

模拟数据:连续变化,如温度、压力。
一、数据通信的基本概念
比特率:
在数字信道中,比特率是数字信号的传输速率,它用单位时间内传输的 二进制代码的有效位(bit)数来表示,
其单位为每秒比特数bit/s(bps)、每秒千比特数(Kbps)或每秒兆比特数(Mbps) 来表示(此处K和M分别为1000和1000000,而不是涉及计算机存储器容量时 的1024和1048576)。

《计算机网络技术及应用》电子教案(第3章)PPT课件

《计算机网络技术及应用》电子教案(第3章)PPT课件
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第3章 网络传输媒介与综合布线系统
抗电磁干扰能力:它直接影响了媒介在一定的条 件下保证信号可靠性传输的性能。传输媒介可以约束 或者引导电压脉冲以及电磁波,但是,没有任何一种 媒介可以完全覆盖整个频谱,总会有其它的电磁波夹 杂于所期望的信号内,这种电磁干扰(EMI)必然对正 常信号造成伤害,影响信号传输的可靠性。
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第3章 网络传输媒介与综合布线系统
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价格:媒介的价格包括媒介的传输介质以及媒 介的连接器件和设备。有线媒介的价格不仅包含电缆, 还有电缆的连接器;而无线电缆一般认为没有传输介 质费用,仅包含信号的发射和接收设备的费用。但无 线媒介并不绝对没有介质方面的费用,当进行远程专 用无线计算机网络通信时,申请专用“频点”是需要 费用的。在很多情况下价格决定一切,但对于计算机 网络,价格因素应退让于网络的整体性能和可靠性, 因为传输媒介的费用在整个网络的建设中所占比例是 很小的一部分,价格不应作为影响选用传输媒介的主 要因素。
《计算机网络技术及应用》
第3章 网络传输媒介 与综合布线系统
28.09.2020
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第3章 网络传输媒介与综合布线系统
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为了利用电话交换网实现计算机 之间的数字信号传输,必须将数字信 号转换成模拟信号。为此,需要在发 送端选取音频范围的某一频率的正 (余)弦模拟信号作为载波,用它运载 所要传输的数字信号,通过电话信道 将其送至另一端;在接收端再将数字 信号从载波上分离出来,恢复为原来 的数字信号波形。
➢ 调制(modulation)载波是一个
同步位模式(一个或多个) 可变长度的位数据块
SYN
SYN A B … … X SYN
同步字符模式(一个或多个) 可变长度的字符数据块
实现位同步的方法可分为:
❖ 外同步法:接收端的同步信号事先由发送端送来,而不是自己产生也 不是从信号中提取出来。即在发送数据之前,发送端先向接收端发出 一串同步时钟脉冲,接收端按照这一时钟脉冲频率和时序锁定接收端 的接收频率,以便在接收数据的过程中始终与发送端保持同步。
➢ 异步传输方式 收发两端各自有相互独立的位定时时钟,数据的传输速率是 双方约定的,收方利用数据本身来进行同步的传输方式。异 步传输又称群同步,是指传输的信息被分成若干“群”,靠 起始和停止位来实现字符定界及字符内比特同步。
在异步传输中,数据被划分成字符分组 独立进行传输。该小组包含:
☆ 1 bit起始位:表示字符的开始 ☆ 5~8bit数据位:表示要传输的字符
3.2 数据通信方式
3.2.1 串行传输与并行传输 ➢ 串行通信是指通信时的数据 流以串行方式在信道上传输。 串行传输是一位一位地传送, 从发送端到接收端只要一根传 输线,易于实现,是目前采用 的一种主要通信方式。
➢ 并行通信是指数据以成组的 方式在多个并行的信道上同时 传输。并行通信方式线路成本 较高,一般用于短距离通信。
➢ 频率调制FSK:调频即载波的频率随着数字信号的变 化而变化。例如,二进制“1”用载波频率f1来表示; 二进制“0”用另一载波频率f2来表示。
第3章 数据通信与通 信网基础
数据通信方式 数据编码技术 多路复用 数据交换技术
1.3.1 数据通信的基本概念
3.1.1 数据(data) 、信息(Information)与信号(Signal)
网络中传输的二进制代码被称为数据。 ➢ 数据是信息的载体 ➢ 信息是数据的内容和解释 ➢ 信号是数据的编码,数据以信号的形式传播。
带)。这种矩形脉冲信号就叫做基带信号。在数字通信信 道上直接传送基带信号的方法称为基带传输。
基带传输在基本不改变数字数据信号波形的情况下直 接传输数字信号,具有速率高和误码率低等优点。
(2) 频带传输 又称宽带传输,是利用模拟信道实现数字信号传输的方法。
频带传输中常用普通电话线作为传输介质,它的带宽一般在 300~3400Hz之间。
❖ 自同步法:能从数据信号波形中提取同步信号的方法。典型例子就是 著名的曼彻斯特编码,常用于局域网传输。
3.2.3 数据传输 方向
➢ 单工通信 ➢ 半双工通信 ➢ 全双工通信
4. 连接方式
❖ 点对点连接方式
❖ 多点连接方式
3.2.5 基带传输与频带传输
(1)基带传输 矩形脉冲信号的固有频带称作基本频带(简称为基
同一物理信道上可以提供多条逻辑信道;而每一逻辑 信道上只允许一路信号通过。
3. 信号变换器 信号变换器的作用是将信源发出的信息变换成适合在信道
上传输的信号。
4. 噪声源
5.数据通信、数字通信与模拟通信
根据信号方式的不同,通信可分为模拟通信和数字通 信。
数字信号是一种离散的、脉冲有无的组合形式,是负 载数字信息的信号。电报信号就属于数字信号。 ”。 “数字通信”是指用数字信号作为载体来传输信息, 或者用数字信号对载波进行数字调制后再传输的通信 方式。
连续变化的信号。调制就是用源信号 改变载波的振幅、频率或相位。
➢ 解调(demodulation)
3.3 数据编码技术
3.3.1 模拟数据编码方法
➢ 幅度调制ASK:调幅即载波的振幅随着数字信号的变 化而变化。例如二进制“1”用有载波输出表示,即载 波振幅为原始振幅;二进制“0”用无载波输出来表示, 即载波振幅为零。
内容
☆ 1bit校验位:用于进行奇校验或偶 校验
☆ 1~2bit终止位:表示接收字符结束
➢ 同步传输方式 收发双方采用了统一时钟的传输方式。至于统一时钟信号 的来源,或是双方有一条时钟信号的信道,或是利用独立 同步信号来提取时钟。
01111110 01111110 A B … … X 01111110
2. 信道 信道是数据信号传输的必经之路,它一般由传输线路和
传输设备组成。 ➢ 物理信道和逻辑信道
物理信道是指用来传送信号或数据的物理通路,它由 传输介质及有关通信设备组成。
逻辑信道也是网络上的一种通路,在信号的接收和发
送之间不仅存在一条物理上的传输介质,而且在此物理 信道的基础上,还在节点内部实现了其他连接,通常把 这些连接称为逻辑信道。
-- 模拟信号与数字信号 -- 基带( Base band ) 与宽带( Broadband )信号
信号是数据在传输过程中的电磁波表示形式。 从时间域来看,数字信号是一种离散信号,模拟信号是一 种连续变化信号。
3.1.2 数据通信系统
通信系统的三个基本要素: 信源:是产生和发送信息的一端 信道:通信双方以传输介质为基础的传输信息的通道 信宿:是接受信息的一端
3.2.2 异步传输与同步传输
在串行通信中,通信双方收发数据序列必须在时间基准上取 得一致,这样才能保证接收的数据与发送的数据一致,这 就是通信中的同步。同步问题分为:
正确区分信号中的每个比特----位同步 区分每个单元(字符或字节)的开始和结束位----字符同步 区分每个完整的信号块或帧(报文)的开始和结束位----帧同步
在用户线上传输模拟信号的通信方式称为“模拟通 信”。
数字信号经过数模变换后可在模拟信道上传输; 模拟信号经模数变换后也可在数字信道上传输。
数字通信的优点:
抗干扰能力强。 便于加密,实现保密通信 易于实现集成化,减小通信设备体积、功耗。 易于存储、处理、交换等。
缺点:占更宽的频带。
• 用模拟信道进行的据通信称为模拟数据通信 • 用数字信道进行的数据通信称为数字数据通信。
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