数据通信原理—分组交换..

数据通信系统设计

----《数据通信原理》课程设计

姓名张娜

学号P111813684

学院电气工程学院

专业班级2011级通信工程1班

摘要

随着微电子技术、计算机技术的飞速发展, 交换技术得到了空前的发展。从电话交换一直到当今数据、综合业务数字交换, 交换技术经历了从人工交换到自动交换的过程。介绍了分组交换技术的一些基本概念及其开发应用, 阐述了分组交换技术在我国的发展现状, 指出分组交换技术是适应计算机通信要求而发展起来的一种先进的通信技术,本文介绍了分组交换技术和数据通信网的一些基本概念及其特点。

关键字: 分组交换数据通信协议

目录

1.引言 (1)

2.数据通信系统 (1)

2.1数据终端设备 (1)

2.2数据电路 (2)

2.3中央计算机系统 (2)

3.数据通信系统设计 (2)

3.1数据通信系统框图及功能 (2)

3.1.1 用户 (3)

3.1.2 分组 (3)

3.1.3 信源编码 (3)

3.1.4 加密 (3)

3.1.5信道编码 (3)

3.1.6 数字调制 (3)

3.1.7 复用技术 (3)

3.1.8 抽样判决器 (3)

3.2分组交换数据网 (3)

3.2.1 分组交换数据网的构成 (3)

3.2.2 分组交换数据网的主要设备 (4)

4. 分组交换网的主要技术原理 (8)

4.1统计时分复用 (8)

4.2 虚电路与数据报 (8)

4.2.1虚电路 (8)

4.2.2数据报 (9)

4.3分组交换的技术特点 (9)

5.分组交换网通信协议 (10)

5.1 X.25 (10)

5.1.1 X.25的层次 (10)

5.1.3 X.25的网络层 (11)

5.2 X.3、X.28和X.29 (11)

5.2.1 X.3 (11)

5.2.2 X.28 (12)

6.分组交换网的路由选择 (12)

7.分组交换网提供的业务功能 (13)

8.总结 (16)

参考文献 (17)

1.引言

分组交换技术是由数据通信发展而来的。在20世纪60年代，随着计算机的发展和广泛应用，为解决信息资源和设备资源的共享问题，在计算机之间利用通信手段交换信息，数据通信技术应运而生。传统的通信网络都是在电路交换网上加装数据传输设备之后进行数据传输，这种通信模式具有时延小、信息传输效率高等优点。但是，这种模式的缺点也是显而易见的，那就是电路利用率较低，由两台计算机之间的电路固定分配给它们使用。在它们的通信间隙，别的用户无法使用其中的线路，为提高线路的利用率就需要对网络交换方式进行修改。

分组交换是将用户传送的数据划分成一定的长度，每个部分叫做一个分组。在每个分组的前面加上一个分组头，用以指明该分组发往何地址，然后由交换机根据每个分组的地址标志，将他们转发至目的地，这一过程称为分组交换，进行分组交换的通信网称为分组交换网。

2.数据通信系统

数据通信系统是通过数据电路将分布在远地的数据终端设备与计算机系统连接起来，实现数据传输、交换、存储和处理的系统。数据通信系统的基本构成如图2-1所示。

图2-1 数据通信系统的基本结构

2.1数据终端设备

数据终端设备（DTE）由数据输入设备（产生数据的数据源）、数据输出设备（接收数据的数据宿）和传输控制器组成。

数据输入输出设备的作用类似于电话与电报通信中的电话机和电传机，他在

发送端把人们的数据信息变成以数字代码表示的数据信号，即将数据转换为数据信号；接收端完成相反的变换，即把数据信号还原为数据。

传输控制器的作用是完成各种传输控制，如差错控制、终端的接续控制、确认控制、传输顺序控制和切断控制等。

2.2数据电路

数据电路位于DTE与计算机系统之间，它的作用是为数据通信提供传输通-道。在数据电路两端收发的是二进制“1”和“0”的数据信号。数据传输电路要保证DTE的数据信号送到计算机系统以及由计算机系统送回DTE。

数据电路由传输信道及其两端的数据电路终接设备（DCE）组成。

2.3中央计算机系统

中央计算机系统由通信控制器、主机及其外围设备组成，具有处理从数据终端设备输入的数据信息，并将处理结果向相应的数据终端设备输出的功能。

通信控制器是数据电路和计算机系统的接口，控制与远程数据终端设备连接的全部通信信道，接收远端DTE发来的数据信号，并向远端DTE发送数据信号。

主机又称为中央处理机，由中央处理单元（CPU）、主存储器、输入输出设备以及其他外围设备组成，其主要功能是进行数据处理。

3.数据通信系统设计

3.1数据通信系统框图及功能

图3-1 数据通信系统框图

图3-1为基于分组交换网的数据通信系统结构示意图。其各模块的功能如下示。

3.1.1 用户

用户，即用户终端，也就是信源。是通信发起者。

3.1.2 分组

分组，是为主机发送数据报分配一个唯一的数据报标识符。表示数据分组的顺序。去分组则完成与之相反的工作。

3.1.3 信源编码

信源编码的作用一是减少码元数目和降低码元速率，即通常所说的数据压缩;作用二是将心愿的模拟信号转化为数字信号，以实现模拟信号的数字化传输。其过程就是将模拟信号通过抽样、量化、编码转化成数字信号。

3.1.4 加密

加密是为了通信的安全性，在传输之前进行一种数据保密处理。伪装明文的操作成为加密。加密时所使用的变换规则成为加密算法。

3.1.5信道编码

信道编码目的是差错控制编码，降低误码率，提高通信的可靠性。差错控制的核心是抗干扰编码，或者差错控制编码，简称纠错编码，也叫信道编码。

3.1.6 数字调制

数字调制是为了是数字信号适合信道的传输而进行的处理的调制技术。本设计中用的是FSK调制技术。数字解调完成相反的工作，解调技术为相干载波解调。

3.1.7 复用技术

复用技术是为了使用路用户信息能在一条中继线上传输。解复用完成相反工作。本设计中采用异步时分复用技术。

3.1.8 抽样判决器

抽样判决器是将接收到的数字信号还原成0,1代码。

3.2分组交换数据网

3.2.1 分组交换数据网的构成

计算机通信的特点是传送信息的突发性，信息的传送希望在短时间内完成。