计算机网络 第三章 数据通信基础.

3. 信息交换技术
信息交换技术
线路交换技术
分类
存储转发交换
报文交换技术 数据报方式 分组交换技术 虚电路方式
3. 信息交换技术
异步传输ATM（Asynchronous Transfer Mode ）
ATM从本质来说属于高速分组交换技术，采用
面向连接的传输方式，将数据分割成固定长度的
信号单元简称信元，通过虚连接进行交换。ATM
3. 信息交换技术
分组交换特点：
1.固定的，短的分组对交换节点存储缓冲区要求低。
2.各组独自传播，传播时延时小，提高了吞吐量。
3.分组交换也意味着按分组纠错，只对有错的分组 重发，通信效率得到提高。 4.报文分组后，每个分组分别需要报头等控制信息， 到达目的地需要重新组装，因此无形中增加了系 统开销。
合，尤其适用于会话式通信、语言、图像等交互
式通信，不适合传输突发性、间断性数据与信号
的计算机间通信。
3. 信息交换技术
信息交换技术
线路交换技术
分类
存储转发交换
报文交换技术 分组交换技术
3. 信息交换技术
报文交换是一种在某站接收到报文后，首先将
其存储起来，待有空闲出现时，再将其转发出去的
一种技术，因此称为存储转发式交换。该种交换用 于非实时性的通信。
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2.线路一旦接通，不会发生冲突。
3.对于合用信道用户来讲，可靠性和实时回应性好。
4.网络忙时建立线路需要时间长，10-20s。
5.数据传输真正使用线路时间短，系统消耗高。 6.线路交换不具备差错控制能力，无法纠错。 7.不具备数据储存能力。
3. 信息交换技术
线路交换技术适用场合： 适用于高负荷的持续通信和实时性要求强的场
模拟信号传输 宽带传输
2. 数据传输
基带传输
传输数字信号 占用整个频带 双向传输 几公里范围 宽带传输 传输模拟信号 可采用频分复用 单向传输 几十公里范围
2. 数据传输
基带传输的编码方法
2. 数据传输
宽带传输的调制与编码 幅度调制 方法 频率调制 相位调制
2. 数据传输
异步传输：在被传送字符前后加起止位，实现定
2. 数据传输
在数据通信的过程中，首先要解决数据
传输方式的问题。数据在计算机里是用二进制
表示的，但在数据传输中数据是以数字信号还
是模拟信号、在什么样的介质上传输，怎样传
过去都是我们要解决的问题。
2. 数据传输
串行传输 传输信号的时序 并行传输 有线传输 无线传输 传输表达形式
所用介质
数字信号传输 基带传输
C E
A
B
G
H
数据块+源目的地址+控制信息
D
F
3. 信息交换技术
报文交换特点： 1.你发送的数据与目的地址、源地址、控制信息按照 一定的格式组成一个单元进入通信子网。 2.作为通信子网节点的通信控制处理机，负责报文的 接受、存储、差错校验、路由选择和转发。 3.对于任一节点均是将报文先储存后转发，因此存在
计算机网络技术
第三章 数据通信基础
数据通信基础
数据通信的基本概念
数据传输 信息交换技术 差错检测与控制
常用术语
数据：网络中传输的二进制代码称为数据，是传
递信息的载体。 信号：是对数据的表示形式，包括数字信号和模
拟信号。
信道：信道是信号的通道，包括通信设备和传输 媒体。 码元和码字：将计算机网络传送的每一位二进制 数字称为码元，由7个码元构成的
信元头只包括5个字节，其功能要比普通的分组 交换精简得多。这使得信元头的处理速度加快， 有利于减小延时。ATM采用统计时分复用方式来 进行数据交换，提高资源的利用率。
4. 差错检测与控制
差错的产生
人们总是希望数据能够正确无误地进行传送，
但是，由于来自通道内外的干扰和噪声，数据在
传输与接收过程中，难免会出现错误。我们把通
着排队问题，这就使报文的优先权容易实现。
3. 信息交换技术
分组交换又叫包交换，将大报文分成若干个报 文分组包，并以报文分组为单位在网络中传输，没一 报文分组均含有源地址、目的地址等信息。同一报文 的不同分组可以沿着不同的路径传播，到达终点后， 在将他们组装成完整的报文。
C 1 2 3 A B 3 2 D F 1 G E 1 2 3 H
为数据交换。其对应的技术称为数据交换
技术。
3. 信息交换技术
信息交换技术
线路交换技术
分类
存储转发交换
报文交换技术 分组交换技术
3. 信息交换技术
线路交换技术要求：
建立一条专用通道，即实际的物理连接，链
接后直至拆除前线路一直被占用。
C E
A
B
G
H
实时信息
D
F
3. 信息交换技术
线路交换技术特点： 1.传输延迟小，唯一的延迟是申请信号的传播时间。
时的传输方式。
停止 奇偶位 数据位 起始位
特点：设备简单且费用低，辅助开销大且
浪费时间。适合于低速通信场合
2. 数据传输
同步传输：大的数据块一起发送，在他的前后使
用一些特殊字符进行标识，这些字符
在发送端和接收端建立起一个同步的
传输过程。
起始 字符块 同步信号 字符块 起始
特点：传输速度高，需要较高的时钟装置。
过通信信道接收到的数据与原来发送的数据不一 致的现象称为传输差错。 原因：1 热噪声差错。 2 冲击噪声差错。
4. 差错检测与控制
差错检测
差错检测就是通过在发送数据中增加一些用于
检查差错的附加位，在接收方通过同样的方法检
查接收信号，通过译码发现差错。这些用于检测
差错的附加位称为检错码或校验码。 方法：1 奇偶校验 2 行列监督（LRC） 3 循环冗余校验（CRC）
3. 信息交换技术
数 据 报 文
类似于报文交换，属于无连接服务，每个 分组在网络中传播途径完全由网络当时的情 况决定。各组具有完整的地址信息，到达目 的地的顺序可能不一样，需重新排序，因此 在发送段和接收端都具有分组拆装设备。适 于单方向通信。
分 组
交
换 虚 电 路
类似于电路交换，属面向连接服务，需要在 发送端与接收端之间建立逻辑连接，具有请求 连接、传送数据、拆除连接的过程。通信双方 要进行流量控制和差错控制，适合交互式通信。
2. 数据传输
多路复用技术
频分多路复用（FDM）
分类
时分多路复用（TDM） 波分多路复用（WDM）
3. 信息交换技术
定义：在计算机网络中，计算机通常使用公
用通信网进行数据交换。在通信网中，当
从一台主机向另一台主机传送数据时，可
能会经历由多结点组成的路径。通常将数
据在通信子网节点间的数据传输过程统称
S = B lb N
lb – 以2为底的对数
N - 脉冲信号所表示的有效二进制状态数
数据通信系统的常用指标
2.带宽：指信道的频带宽度，即允许的最高频率 和最低频率之差，单位为Hz。
3.信道容量：指物理信道能够传输数据的最大能
力。当某信道上传输的数据速率大于
信道容量时，该信道就不能用来传输
数据了。 4.误码率：指二进制码元在数据传输中被传错的概 率。
4. 差错检测与控制
差错控制技术 通过差错检测可以判断传送的数据是否正确，
发现错误时要采用差错控制机制进行纠正。常用
的差错控制通过反馈重发（ARQ）的方法实现纠 错。 工作方式： 停止等待的ARQ协议方式 连续的ARQ协议方式 拉回式方式 选择重发方式
序列，通常称为码字。
通信方式
1. 单工操作模式
A
B
2. 半双工操作模式 3. 全双工操作模式
A
B
A
B
数据通信系统的常用指标
1. 数据传输速率S和波形调整速率B
比特率：单位时间内传输的二进制代码的有效 位（b/s、 kb/s 、Mb/s）。 波特率：数字信号经过调制后的速率，即经过 调制后的模拟信号每秒变化的次数。