点对点通信

为：停等ARQ协议（Stop-and-Wait ARQ）、后 退N帧ARQ协议（Go-back N ARQ）、选择性重 传ARQ协议（Selective Repeat ARQ）。 （4）FEC(Forward Error Correction)方法 （5）HEC(Hybrid Error Correction)方法
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2.1.1 通信系统模型
• 点到点通信系统模型
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2.1.2信号
• 模拟信号 –-随时间连续变化的物理量 • 数字信号--随时间离散变化（跳变）的物理
量
t (a) 模拟信号
t (b) 数字信号
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2.1.3 数字编码技术
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2.1.4 数字调制技术
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2.1.4数字调制技术
• 根据载波信号要素的改变方式，数字数据的调制 主要分为下面4种：幅移键控、频移键控、相移键 控、正交调幅。（见P26-27)
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2.1.5 传输介质
-------- 传输物理通路
1．有线介质 （1）双绞线 RJ-11(2芯)--电话；RJ-45(8芯)-网络 （2）同轴电缆 RG-8, RG-58:50Ω 基带(数字）; RG-59:75Ω 宽带
（模拟）（CATV)..
（3）光纤 –利用光脉冲（有-1；没有-0） 2．无线介质（P30-31)
（5）当目的设备感觉到有能力继续接收字符时，就 又向源设备发出其已准备就绪的信号。
（6）源设备收到目的设备的准备就绪信号后，又继
续按规定速率向目的设备发送字符。
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2.3.4速度匹配控制技术
速度匹配控制技术主要有三种: （1）XON／XOFF控制字符方法（缓冲器控
制)。 （2）ETX／ACK控制字符方法(数据块确
HDLC数据链路结构—三种
(1)不平衡型结构有一个主站和一个或多个次站 接至一条链路。
(2)对称型结构实际上是两个独立点对点不平 衡结构在一条链路上合并而成，在数据链 路的每一端都有两个分开的主站和次站。
(3)平衡型结构由两个复合站点对点连结构成。
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HDLC操作方式
---主站与次站间的关系用操作方式描述
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2.3.3 流量控制规程
（l）目的设备向源设备发出其已准备就绪等待接收 的信号。
（2）源设备收到目的设备已准备就绪的信号后就可 按预定速率向目的设备连续发送字符。
（3）当目的设备感觉到已应付不了所接收到的字符 时，就向源设备发出尚未准备就绪的信号。
（4）源设备收到目的设备的尚未就绪信号后，立即 停止向目的设备发送字符。
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2.2.1 物理接口的内容
物理接口—通信实体与传输介质的硬件连接接口 • 主要有四大部分(RS-232 COM1 COM2)： （1）功能特性：接口电路的名称和功能定义； （2）电气特性：接口电路的信号源侧和负载侧的电
压值、阻抗值和等效电路等； （3）规程特性：接口电路间的相互关系、动作条件
等； （4）机械特性：接口所用接线器的形状、尺寸和引
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2.3 帧同步与流量控制
2.3.1信息包和帧的概念 2.3.2 帧同步 2.3.3 速度匹配（流控制）规程 2.3.3 流量控制 2.3.4 链路管理
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2.3.1信息包和帧的概念
• 在进行报文传送时，要对较长的报文分成多个段， 在每段上要加上一定的报头信息，指明该段的源 地和目的地，它是属于那个报文，是该报文的第 几段，是否是报文的首段或最后一段等，这样的 报文段称为报文包或报文分组（packet），它是在 计算机间进行通信传送的最小传送单位。在计算 机间传送这些包时，为了进行差错控制，还要加 上一层“封皮”这就构成帧（Frame），这层封 皮分头尾两部分，并把包的内容放在中间，当一 个帧从源点传送到目的点时，则帧的头尾被拆除， 将包中的内容按报文段编号顺序组成原来的报文 送交接收计算机进行处理。
来自百度文库29
3．差错控制编码
差错控制编码方法:
（1）奇偶校验 （2）方块校验 （3）循环冗余校验 （4）海明码
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2.5 数据链路层协议
2.5.1数据链路层协议的分类 2.5.2 HDLC规程 2.5.3 PPP
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2.5.1据链路层协议的分类
• 数据链路层协议可分为两类:
异步协议 --字符 起始同步
WDM）主要用于全光纤网组成的通信系统。 波分复用就是光的频分复用。
光纤1
棱镜
棱镜
光纤3
共享光纤
光纤2
光纤4
图1-26 波分多路复用
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4.码分多路复用（Coding Division Multiplexing Access，CDMA）
反向信道 C1'
移动站1
前向信道 C1
移动站2
C2'
C2
f' f
（1）无线电短波通信 （2）地面微波接力通信 （3）红外线和激光 （4）卫星通信
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2.1.6 数据传输
1.数据传输类型 （1）基带传输（数字）和宽带传输（模拟） （2）并行传输（多线）和串行传输（单线） 2．数据通信的同步技术 （1）异步传输模式（单字符 起止位同步） （2）同步传输模式（数据块-多字符 SYN 同步） 3．数据传输方式 （1）单工通信 （2）半双工通信 （3）全双工通信
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站类型 --主站/次站/复合站
• 主站的主要功能是启动数据链路，控制 来自各次站以及到各次站的数据流，克 服无法由重发解决的系统差错，当需要 时在逻辑上拆除次站的连接。
• 次站是服从于主站的，一般讲它是被动 的，功能也较少，价格较主站便宜。
• 复合站具有主站和次站二者的功能，也 称组合站。
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（1）幅移键控（Amplitude Shift Keying，ASK） （2）频移键控（Frequency Shift Keying，FSK） （3）相移键控（Phase Shift Keying，PSK） （4）正交调幅（Quadrature Amplitude Modulation，
QAM）
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问题：计算机系统通过MODEM 传输信号的工作过程？
移动站k
Ck'
Ck
基站
图1-27 CDMA技术
f 前向信道
C1
C2
C3
Ck
f'
反向信道 C1' C2' C3'
Ck'
图1-28 CDMA码分信道
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2.2 物理层接口
2.2.1 物理接口的内容 2.2.2 CCITT X·21（略 见P39） 2.2.3 USB（略 见P39-40） 2.2.4 RJ45
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操作方式(续)
• 异步响应方式允许次站未被轮询就可发送 信息.
--通常它用于有一个主站和一个次站的点对 点场合。
同步协议两类。 --字符块 时钟同步
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2.5.2 HDLC规程
X.25的第二层采用ISO的HDLC中规定的术语及可选部分一 个子集，并且有自己的特色。 HDLC规程的内容:规程类型、帧结构和规程要素。
• HDLC规程类型
HDLC规程类型规定了多种数据链路的结构及操作方式。
可分为各种子集，它们与站点类型、链路结构和 响应模式有关。
频率
源1
组成子信道A的时隙
源2 多 路
可
用 频
A BCD A BCD A BCD A BCD
段
源3 复
源4 用 器
源5 MUX
时分复用帧
源6
时间
1 23 4 56 12 34 56
目标1
多 目标2 路 复 目标3 用 目标4 器 MUX 目标5
目标6
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3.波分多路复用 波分多路复用（Wave Division Multiplexing，
认）。 （3）反向通道信号方法（有一根专线）。
这三种速度匹配控制技术，按照使用的普遍 程度的顺序列表：XON／XOFF方法是最普 遍的，而反向通道技术是使用得最不普遍 的
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2.4 差错控制技术
1．差错概念--发接不一致 2．差错控制的基本方法 （1）“回声”法 （2）“表决”法 （3）ARQ(Automatic Repeat reQuest)方法 根据发送方发送报文方式的不同，ARQ协议可以分
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T568B
• T568B 线序应用于两种场合，一是直连线 互连（也称直通线，平行线），网线的两 端均按 T568B 接。例如，PC与ADSL MODEM的连接；ADSL MODEM 与ADSL 路由器的 WAN 口的连接，PC与ADSL 路 由器的 LAN 口的连接；PC与集线器或交换 机的连接。另一种是交叉互连（交叉线） 网线的一端按 T568B 接，另一端按 T568A 接。
线分配等
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2.2.4 RJ45
• 定义(DTE /DCE)
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颜色标志
• RJ45 型T568A 线序网线插头各脚与网线颜色标志的对应 关系依次是：绿白，绿，橙白，蓝，蓝白，橙 ，棕白，棕。 而右图T568B 线序依次是：橙白，橙，绿白，蓝，蓝白， 绿，棕白，棕。
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T568A
• T568A 线序这种接法用于网络设备需要交 叉互连的场合，所谓交叉是指网线的一端 和另一端与 RJ45 网线插头的接法不同，一 端按 T568A 线序接，另一端按 T568B 线序 接，即有几根网线在另一端是先做了交叉 才接到 RJ45 插头上去的，适用的具体场合 有：（1）计算机与计算机连接，称对等网 连接，即两台电脑之间只通过一条网线连 接就可以互相传递数据；（2）集线器与集 线器连接；（3）交换机与交换机连接。
• 香农公式 进一步研究了受噪声（服从高斯分布）干扰的信道的情况： C=H log2 (1+S/N) （b/s） S表示信号功率，N为噪声功率，S / N则为信噪比。由于实际使用的信道，
信噪比都要足够大，常用10log10（S/N）以及分贝（Decibel，记为dB）为单 位来计量，在使用上述公式时要特别注意。例如，信噪比为30 dB、带宽为 4000 Hz的信道最大的数据速率为： C=4000 log2 (1+1030/10)=4000* log21001=40000（b/s）。
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2.1.7 多路复用技术
1．频分多路复用
f1 调制 f1
f2 调制 f2 f3 调制 f3
多路复用器
滤波 f1 解调
f1 f2 f3 f1 f2 f3
发送带宽
滤波 f2 解调
滤波 f3 解调 多路复用器
图1-23 频分多路复用的原理图
f1 f2 f3
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2.时分多路复用（Time Division Multiplexing， TDM） 将多路信号按一定的时间间隔相间 传送，以在一条传输线上实现“同时”传 送多路信号。
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2.3.2 帧同步
• 帧同步指的是接收方应当能从接收到的二 进制比特流中区分出帧的起始与终止。
• 常用的帧同步方法有： .使用字符填充的首尾定界符法（转义字符 DLE) .使用比特填充的首尾标志法("0"插入技术-帧标志“01111110”） .违例编码法（违例编码--帧头、尾；高、 低电平4种组合） .字节计数法(特殊字段加字节数）
【本章要点】
1 点到点通信的基本问题 2 物理接口的内容与常用标准 3 帧同步与流量控制 4 差错控制技术 5 HDLC规程与PPP协议
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【本章目标】
• 要求掌握点到点通信系统模型、物理接口 内容、帧同步的方法、速度匹配规程、差 错控制技术、HDLC、PPP协议。
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2.1 通信系统模型
2.1.1 通信系统模型 2.1.2数字信号的编码方法 2.1.3 信道的最大数据速率 2.1.4 物理传输媒体与带宽 2.1.5 传输技术
HDLC有三种操作方式: 正常响应方式（NRM）--主站轮询次站-发 异步响应方式（ARM）--次站被轮询-发 异步平衡方式（ABM）--复合站-同等发
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操作方式(续)
• 正常响应方式适用于点对点与多点场合， 特别是多点场合。
--当次站被主站轮询后次站才能发送，次站传 输结束或发送顺序号达到最大值时，在这 最后帧上的P/F比特置“1”，以表示传输 结束或要求再次轮询。
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4．数据传输质量指标
• 衡量传输质量的指标有两个： 有效性 可靠性
有效性是指在一定条件下，单位时间内所传 输的信息量越多越好，即传输效率要高。 可靠性是指数据信息传输的可靠程度。
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5.信道的最大数据速率
• 奈奎斯特公式 给出了无热噪声（热噪声是指由于信道中分子热运动引起的噪 声，这里假定没有热噪声）时信道带宽对最大数据速率的限制，具体为： C=2Hlog2L（b/s） H是信道的带宽（以Hz为单位），而L表示任何给定时刻数字信号可能取的 离散值的个数。C则是该信道最大的数据速率。例如，若某信道带宽为4 k Hz， 任何时刻数字信号可取0、1、2和3四种电平之一（即L＝4），则最大数据速 率为：C=2*4000* log24=16000（b/s）。