中级工程师-通信专业实务-互联网技术学习笔记-备考良药 913.doc

第一章 数据通信基础1.1 数据通信基本概念1.1.1数据通信系统1）数据通信与数字通信• 数据通信是在信源与信宿之间进行信息交流• 用模拟信道进行的数据通信称为模拟数据通信模拟信号）• 用数字信道进行的数据通信称为数字数据通信数字信号）DTE：数据终端设备； DCE：数据通信设备1.1.2数据传输速率、方式和质量1、数据传输速率是衡量数据通信系统传输能力的主要指标，通常有三种定义方式：（1）码元速率：定义每秒传输的码元数，单位波特（Bd）2）数据传信速率：定义每秒传输二进制码元的数目，单位比特/秒（bit/s） （3）数据传送速率：定义单位时间内数据传输系统中的相应设备之间实际传送的比特、字符或码组平均数，单位分别是比特/秒、字符/秒或码组/秒 2、 数据传输方式：数据在信道上传送所采取的方式按代码顺序：并行传输与串行传输并行传输指的是数据以成组的方式，在多条并行信道上同时进行传输常用的就是将组成一个字符的几位二进制码，分别在几条并行信道上同时进行传输串行传输指的是数据流以串行方式，在一条信道上传输按同步方式：异步传输与同步传输异步传输一般以字符为单位，即把各个字符分开传输，字符之间插入同步信息。

同步传输一般以数据块（帧）为单位，数据块可能是字符的集合，也可能是一串无结构的位，即同步传输又分为面向字符的同步传输和面向位流的同步传输按数据传输流向和时间关系：单工、半双工、全双工 （1）单工通信：数据只能沿着一个固定的方向传输 （2）半双工通信：数据可沿着两个方向传输，但同时只能沿一个方向传输 （3）全双工通信：数据可同时沿两个方向进行传输3、数据传输的质量（1）差错率（2）频带利用率1.2 数据信号的传输1.2.1 基带传输和频带传输 数据传输时，对线路频带资源的使用方式有两种：基带传输与频带传输u 基带传输ü 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;ü 在发送端，基带传输的数据经过编码器变换变为直接传输的基带信号，例如：曼彻斯特编码或差分曼彻斯特编码信号;ü 在接收端由解码器恢复成与发送端相同的矩形脉冲信号;ü 基带传输是一种最基本的数据传输方式u 频带传输 利用模拟信道传输数据信号的方法 ，对多路信号采用不同的载波频率进行调制，每一路信号占用一定宽度的频带资源，在同一条通信线路上可同时传送多路信号，这样在远距离通信时有利于节约线路资源调制解调器（modem）是频带传输中最典型的通信设备。

1.2.2 传输介质：双绞线、同轴电缆、光纤、无线信道1.3 数据通信的交换方式n 1.3.1 电路交换 电路交换是最早使用的数据交换方式电路交换的工作过程分为三个阶段：连接（电路、链路）建立、数据传输和连接释放n 1.3.2 报文交换 报文是数据传输的单位，即站点一次性要发送的数据块，长度不限且可变报文交换采用存储-转发的数据传输机制报文=数据+报头n 1.3.3 分组交换：报文划分成一定长度的分组、存储转发、统计时分复用 分组交换也称包交换，它是目前应用最广泛的数据交换技术分组交换通常有两种方式：数据报方式和虚电路方式分组包=数据+分组头(控制和选路作用)1.数据报：该方式传输数据时无须建立和释放连接，当传输少量数据时非常灵活且效率高2.虚电路: 该方式传输数据时须建立和释放虚电路，当传输少量数据时不够灵活且效率低1.4 多路复用与多址通信多路复用:将若干彼此独立的信号合并为一个可在同一信道上传输的复用信号方法分类：频分复用（FDM）、时分复用（TDM）、空分复用（SDM）、波分复用（WDM）“复用”与“多址”：“复用”和“多址”是容易混淆的概念，“复用”是两点之间的不同信号通过复用实现的通信；“多址”是不同地点（常称为多址）的信号通过复用实现多点之间的通信。

多址分类：频分多址（CDMA）、时分多址（TDMA）、空分多址（SDMA）、码分多址（CDMA）混合多址（频分多址/时分多址、码分多址/频分多址）n 1.4.1 频分复用原理：整个传输频带被划分为若干个频率通道，每个用户占用一个 频率通道，频率通道之间留有防护频带n 1.4.2 时分复用原理：把时间分割成小的时间片，每个时间片分为若干个通道（时隙），每个用户占用一个通道传输数据n 1.4.3 码分多址复用复用：利用自相关函数抑制互相关函数的特性来选取正交信号码组中的所需信号，因此也称为正交复用n 1.4.4 波分复用复用：在同一根光纤信道上传输多路不同波长的光信号，以提高光纤的利用率，波分多路复用用于光信号传输1.5 差错控制方法n 1.5.1 差错类型：噪声的类型不同，引起的差错类型也不同，一般分为以下两类差错： （1）随机差错差错是相互独立、互补相关的； （2）突发差错指成串出现的错码，错码与错码之间有相关性n 1.5.2 差错控制方式：前向纠错FEC；检错重发ARQ；反馈校验；混合纠错n 差错控制的根本措施是采用抗干扰编码，或称为纠错编码:奇偶监督码、行列监督码、汉明码第二章 数据通信网络与协议数据通信网n 数据通信网是由数据终端、传输、交换和处理等设备组成的体系，用于数据信息的传输、交换与处理，并尽可能提高网内各种设备的利用率，以获得网内资源（包括通信线路、硬件、软件数据库等）的共享。

2.1分组交换网:永久虚电路或交换虚电路分组交换网由分组交换机(本地交换机、转接交换机)、网络管理中心（NMC：Network Management Center）、分组装拆设备、远程集中器，传输设备（连接这些交换设备的链路）等组成分组交换机可分为转接交换机和本地交换机两种：ü 转接交换机容量大、线路端口数多、具有路由选择功能，主要与其他交换机互连 ü 本地交换机容量小，只有局部交换功能，不具备路由选择功能分组交换网的基本业务n 交换虚电路SVC：类似于电路，两个终端通信前先用呼叫程序建立虚电路，然后发送数据，通信结束后拆除虚电路n 永久虚电路PVC：类似于专线，两个终端在合同期内一直保持逻辑虚电路连接，通信时无需呼叫建立和拆除过程分组交换网协议X.25n X.25协议分为三层，对应OSI模型的下三层：n 物理层n 数据链路层LAPB:在物理层提供的双向信息传输管道上实施信息传输的控制n 分组层2.2数字数据网DDN：把数据通信技术与数字通信技术、计算机技术、光纤通信技术、数字交叉连接数据有机结合起来介于永久和交换虚电路间的半永久性连接方式【经济实用】ü DDN（Digital Data Network）是采用数字信道来传输数据信号的数据传输网。

ü 可以为用户提供全数字、全透明、高质量的网络来连接、传递各种数据业务 ，为用户提供专用的数字数据传输通道 ü DDN为用户提供的数据信道是专用的，类似于专线ü DDN的基础是数字传输网，必须以光缆、数字微波、数字卫星电路为基础DDN优点：DDN是同步数据传输网，传输质量高；传输效率高，网络时延小；DDN为全透明网络；网络运行管理简单DDN结构：由本地传输系统、复用/交叉连接系统、局间传输系统、网同步系统、网络管理系统等组成DDN业务：分为专用电路、帧中继、压缩语音/G3和虚拟专用网4类2.3帧中继ü 帧中继是在传统分组交换技术和光纤传输的基础上发展起来的高速分组交换技术，沿用X.25的数据链路层帧格式HDLC+LAPDü 简化了分组交换中使用的X.25协议，取消了网内逐段的差错控制和流量控制，而将其移到端系统中进行ü 提供交换虚电路和永久虚电路业务，但主要是永久虚电路业务ü 帧中继只用到物理层和数据链路层帧中继接入方式ü 局域网接入方式：通过网桥或路由器接入ü 计算机接入方式：通过FRAD设备ü 用户帧中继交换机接入方式：通过UNI规程帧中继业务：ü 大批量数据通信ü 文件传送ü 为多个用户提供复用传送。

ü 交互数据ü 局域网互联2.4 ATM（异步转移模式）：快速分组交换，是B-ISDN传递方式；统计时分复用；面向连接ü B-ISDN：宽带综合业务数字网，核心技术是ATMü ATM是一种基于分组的信息复用、交换和传输技术，把信息分成固定长度（53字节）的信元，其中信元头占5字节ü ATM网络中的分组就是信元ü ATM是一种统计复用技术，又叫异步时分复用技术ü ATM是面向连接的分组交换技术，分为交换虚连接（SVC：必须通过信令建立）和永久虚连接（PVC：可通过网管功能建立）ATM协议参考模型：ATM参考模型：ü 三面n 用户面：提供用户信息的传送n 控制面：提供呼叫和连接的控制功能n 管理面n 层管理：实现网络资源和协议参数的管理n 面管理：提供网络相关的管理和协调功能ü 四层：物理层、ATM层、ATM适配层、高层ATM网络接口和地址结构第三章 计算机网络与协议计算机网络系统组成n 计算机网络由三部分组成：n 资源子网n 通信子网：如X25网/DDN网/帧中继网等n 通信协议n 网络按照覆盖范围可以分为：广域网，城域网，局域网n 网络有两种交换方式：电路交换和分组交换，而分组交换又可以分为虚电路交换（建立连接、传输、拆连接）和数据报交换两种。

计算机网络的体系结构n 网络体系结构由三部分内容组成：n 网络的层次结构n 同层进程通信的协议n 相邻层之间的接口及服务计算机网络的层次模型计算机网络的体系结构n 计算机网络的层次结构n 服务访问点SAP：相邻层之间通过SAP进行服务的请求和提供其中N层实体向N+1层提供服务，而N+1层实体向N层请求服务n 服务原语：相邻层间进行服务的请求和提供时通过服务原语来通信n 协议：对等层之间进行通信的规则和约定n 协议包括三个要素：语义、语法、定时OSI网络参考模型n OSI参考模型由ISO国际标准化组织制定，主要定义了三部分内容：n 系统体系结构n 服务定义n 协议规范OSI网络参考模型TCP/IP参考模型n TCP/IP参考模型是针对Internet制定的，包括了各种协议的集合n TCP/IP模型采用四层结构：n 网络接口层：发送和接收IP数据包n 网络层：IP数据包的转发和路由X.25、IPX/IP/ICMP/IGMP/RIP/OSPF/BGPn 传输层：负责两个终端之间的数据传送:TCP/UDPn 应用层：向用户提供一组应用程序.TELENET/FTP/SMTP/SNMP/DNS/HTTP/NTPOSI网络参考模型与TCP/IP模型的比较n 相同点: 都采用了层次结构的概念；在传输层中二者定义了相似的功能n 不同点：层次划分不同：使用的协议不同；OSI重理论TCPIP重实践第四章 局域网和城域网4.1.3拓扑结构星型：总线型：以太网和令牌总线采用总线型结构环型：令牌环局域网混合型：树形、环星型局域网的协议n 局域网的协议标准由IEEE 802委员会制定，该标准覆盖了OSI模型的第1层、第2层的功能。

n 局域网的第2层-数据链路层，又分为两个子层。