数据通信原理复习资料.pdf

数据通信原理复习资料整理（期末考试必备）第一章概述12、传输代码常用的传输代码有：国际5 号码IA5（7 单位代码）一一ASCII码（常在后面加1 位奇偶校验码）国际电报2 号码ITA2（5 单位代码）EBCDIC码（8 单位代码）信息交换用汉字代码（7 单位代码）3、数据通信系统的构成 数据终端设备DTE 数据输入、输出设备一一数据数据信号 传输控制器一一主要执行与通信网络之间的通信过程控制（即传输控制），包括差错控制、终端的接续控制、传输顺序控制和切断控制等（完成这些控制要遵照通信协议）。数据电路 传输信道一一为数据通信提供传输通道数据电路终接设备（DCE）（综合练习习题与解答简答题第2 题）是 DTE与传输信道之间的接口设备，其主要作用是将来自DTE的数据信号进行变换，使之适合信道传输。当传输信道为模拟信道时，DCE是调制解调器（MODEM）,发送方将DTE送来的数据信号进行调制，将其频带搬移到话音频带上（同时变成模拟信号）再送往信道上传，收端进行相反的变换。DCE是数字接口适配器，其中包含数据服务单元与信道服务单元。前者执行码型和电平转换、定时、信号再生和同步等功能；后者则执行信道均衡、信号整形等功能。中央计算机系统主机一一进行数据处理通信控制器（又称前置处理机）一一用于管理与数据终端相连接的所有通信线路，其作用与传输控制器相同。数据电路与数据链路的关系一一数据链路由数据电路及两端的传输控制器组成。只有建立了数据链路通信双方才能有效、可靠地进行数据通信。4、信道类型物理实线?双绞线?同轴电缆电话网传输信道；数字数据传输信道；5、传输损耗传输衰减=网络的输入端功率-输出端功率；P发送传输损耗:D=10lg；P接收信噪比：？P信号?S?；=10lg?N?dB?P 噪声？6、计算机通信网包含数据通信网；计算机通信网不等于计算机网络，前者明显地参与管理；7、数据传输方式并行传输与串行传输（按代码传输的顺序分）1、并行传输概念一一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。优点一一不需要额外的措施来实现收发双方的字符同步。缺点一一必须有多条并行信道，成本比较高，不适宜远距离传输。适用场合一一计算机等设备内部或两个设备之间距离比较近时的外线上采用。2、串行传输概念一一串行传输指的是组成字符的若干位二进制码排列成数据流以串行的方式在一条信道上传输。优缺点优点一一只需要一条传输信道，易于实现。缺点一一要采取措施实现字符同步。适用场合一一是目前外线上主要采用的一种传输方式。异步传输和同步传输（按同步方式分）1、异步传输概念一一异步传输方式一般以字符为单位传输，每个字符的起始时刻可以是任意的。为了正确地区分一个个字符，不论字符所采用的代码为多少位，在发送每一个字符时，都要在前面加上一个起始位，长度为一个码元长度，极 性 为“0”，表示一个字符的开始；后面加上一个终止位，长度 为 1,1.5或 2个码元长度，极 性 为“1”，表示一个字符的结束。以国际5号码为例：1 X X X X X X X 1 2（起始位）（信息码）（终止位）优缺点优点一一实现字符同步比较简单，收发双方的时钟信号不需要严格同步。缺点一一对每个字符都需加入起始位和终止位，因而信息传输效率低。例：如字符采用国际5号码，终止位为1 位，并采用1 位奇偶校验位，求传输效率。解：传输效率为7 /（7+1 +1 +1）=70%。2、同步传输概念一一同步传输是以固定的时钟节拍来发送数据信号的，因此在一个串行数据流中，各信号码元之间的相对位置是固定的（即同步）。优缺点优点一一传输效率较高。缺点一一接收方为了从接收到的数据流中正确地区分一个个信号码元，必须建立准确的时钟同步等，实现起来比较复杂。单工、半双工和全双工传输（按数据电路的传输能力分）1、单工传输一一传输系统的两端数据只能沿单一方向发送和接收。2、半双工传输一一系统两端可以在两个方向上进行双向数据传输,但两个方向的传输不能同时进行，当其中一端发送时，另一端只能接收，反之亦然。3、全双工传输一一系统两端可以在两个方向上同时进行数据传输,即两端都可以同时发送和接收数据。8、主要性能指标工作速率一一衡量数据通信系统通信能力1.调 制 速 率（又称符号速率或码元速率）NBd（或 fs）定义一一每秒传输信号码元的个数，单位为波特（Bd）。公式：NBd=l（T 为符号间隔）T数据传信速率（简称传信率）R（或 fb）定义一一每秒传输的信息量（即比特个数或二进制码元的个数），单位为b it/s等。数据传信速率与调制速率之间的关系为R=NBdlog2M例：设信号码元时间长度为833?10s,当采用4 电平传输时，求数据传信速率和调制速率。解：调制速率为NBd=-611=1200Bd-6T833710数据传信速率为R=NBdlog2M=1200log24=2400bit/s 数据传送速率定义一一单位时间内在数据传输系统的相应设备之间实际传送的平均数据量，又称有效数据传输速率。单位为比特/秒（b it/s）、字符/秒或码组/秒。实际的有效数据传送速率是小于数据传信速率的。有效性指标一一频带利用率定义n=系统的传输速率/系统的频带宽度（B）（2-3）即 n=NBd Bd/Hz Bq=R bit/（s?Hz）B 可靠性指标一一传输的差错率常用的有误码率、误字符率、误码组率等。它们的定义分别为：误码率=接收出现差错的比特数/总的发送比特数误字符（码组）率=接收出现差错的字符（码组）数/总的发送字符（码组）数 信道容量C=带宽?Iog2（l+信噪比）；无噪声数字信道的信道容量：C=2Blog2M；第二章数据信号的传输一、数据信号及特性描述1、数据序列的电信号表示单极性不归零信号：1为正，0为平；单极性归零信号：1为正零，0为平；双极性不归零信号：1为正，0为负；双极性归零信号：1为正零，。为负零；伪三进制：1为正零或负零，0为零；差分信号：电位变化为正，不变为零；（注：图（f）中的差分信号是“1”一一电平改变，“0”一一电平不变，其规则也可以相反。）例1：已知二进制数据序列为1010110,以矩形脉冲为例，画出双极性归零信号的波形图（设T=T/2）。解：例2：已知二进制数据序列为1100101,以矩形脉冲为例，画出差分信号的波形图（假 设“1”电平改变，“0”电平不变；初始电平为0）解：二、传输信道及数据信号的基本传输方法,基带传输频 带 传 输（或称调制传输）数字数据传输基带数据信号的频谱特性单极性码一一既有连续谱，也有离散谱;双极性码一一只有连续谱，没有离散谱；不归零码一一连续谱第一个零点为fs 1；T归零码一一连续谱的第一个零点为2fs；第二节数据信号的基带传输基带传输一一不搬移基带数据信号频谱的传输方式称为基带传输。一、基带传输系统构成模型(能画出下图)波形形成一一信号从1点到2点的过程叫波形形成。各部分的作用：发送滤波器一一限制信号频带并起波形形成作用；信道一一是信号的传输媒介，可以是各种形式的电缆；接收滤波器一一用来滤除带外噪声和干扰，并起波形形成作用；均衡器一一用来均衡信道特性的不理想。网孔均衡一一用来消除“1”与8(t)的误差。二、理想低通形成网络1、理想低通形成网络特性 H(f)=H(f)?e-j 2 时,xk=O,求当输出波形y满足无符号间干扰的条件时，各增益加权系数应为多少？解：yn=k=-NlScxZckNkn-k=xn-kk=-ly-l=c-lx0+c0 x-l+clx-2yO=c-lxl+cOxO+clx-lyl=c-lx2+cOxl+clxO满足无符号间干扰时，有：c-l-O.2cO+O.lcl=O0.4c-l+c0-0.2cl=l-0.2c-l+0.4c0+cl=0解方程求得：c-l=0.20c0=0.85cl=-0.30(注：教材中的示例假设x(t)只有3个取值，即当k l时，xk=O)数据传输系统的眼图最佳采样时刻：在眼睛张开得最大的地方代表最佳采样时.刻；垂直张开度：反映系统对噪声的容限;水平张开度：反映了传输系统的过门限点失真；正负不对称度：表示系统所存在的非线性失真的程度；定时抖动灵敏度：斜率，反映了系统对定时偏差的灵敏度；第三节数据信号的频带传输频带传输一一又称调制传输，它是需要对基带数据信号进行调制以实现频带搬移，即将基带数据信号的频带搬到话音频带上再传输。数字调制的基本方法有三种：数 字 调 幅(ASK)数 字 调 相(PSK)数 字 调 频(FSK)一、频带传输系统参见教材P 6 9图3-33各部分的作用：1点：数据信号为单或双极性不归零码 发送低通一一数据信号经发送低通基本上形成所需要的基带信号(2点的信号叫基带信号s(t)；发送低通一般是基带形成滤波器的一部分，2点的功率谱近似为基带形成滤波器的H形状)调制一一将基带信号的频带搬到载频(载波频率)附近的上下边带，实现双边带调制。假设基带形成滤波器为第一类部分响应系统，2点的功率 谱Ps与调制后的双边功率谱PE(f)如附图27所示。(Ps(f)中有直流分量一PE(f)中便有载频fc分量，直流分量调到fc处)发送带通一一形成信道可传输的信号频谱(取单或双边带等传输)。接收带通一一除去信道中的带外噪声。.解调一一是调制的反过程，解调后的信号中有基带信号和高次产物。接收低通一一除去解调中出现的高次产物，并起基带波形形成的作用(接收低通是基带形成滤波器的另一部分)。取样判决一一对恢复的基带信号取样判决还原为数据序列。(8点的信号要满足无符号间干扰的条件)频带传输系统与基带传输系统的区别在于在发送端增加了调制，在接收端增加了解调，以实现信号的频带搬移，调制和解调合起来称为Modemo从信号传输的角度，一个频带传输系统就相当于一个等效的基带传输系统。符号速率fs=2fN二、数字调幅概念一一以基带数据信号控制一个载波的幅度，称为数字调幅，又称幅移键控，简写为ASK。1、ASK信号及功率谱分析2ASK-1不变，0归零；抑制载频的2ASK-1不变，0相反;2ASK信号的带宽是基带信号带宽的两倍；调制后实现了双边带调制数据序列是单极性码-PS(f)中有直流分量-PE(f)中有载频分量(2ASK)数据序列是双极性码PS(f)中无直流分量PE(f)中无载频分量(抑制载频的2ASK)调制后的带宽B调=2B基=(21+a)fN (设基带形成滤波器为滚降低通)例：发送数据序列为1001 1 0,分别画出单极性不归零和双单极性不归零调制的2ASK信号波形(设 fc=2fs)o解：三、数字调相概念一一以基带数据信号控制载波的相位，称为数字调相，又称相移键控，简写为PSK。二相调相分类四相调相八相调相十六相调相绝对调相一一参考相位：未调载波相对调相一一参考相位：前一符号的已调载波相位1、二相数字调相画图方法：1、信息代码一2PSK波形规律：“异变，同不变”，指：若本码元与前一码元相异，则本码元内2PSK信号的初相位相对于前一码元内2PSK信号的末相变化n；否则不变。2、信息代码-2 D P S K波形规律：“1变，0不变”，指：信息代码（绝对码）为1时，本码元内2DPSK信号的初相位相对于前一码元内2DPSK信号的末期相变化h否则不变。解：例2：已知2DPSK的波形如下图所示，设初始相位为0,数据信号为“0”时.,载波相位改变0,数据信号为“1”时，载波相位改变试写出所对应的数据序列（设 fc=NBd）。解：所对应的数据序列为：0 10 0 1 0（3）二相调相的功率谱密度及频带利用率二相调相（包括2PSK和2DPSK）的功率谱密度及频带利用率与抑制载频的2ASK的功率谱密度及频带利用率相同。B=2（l+a）fNn=1bit/（s?Hz）1+a例1：四相调相的相位变化如附图4 0所示，假设基带数据信号序列为0111001001,试写出4DPSK已调波对应的相位，并画出其矢量图（假设初始相位为0）。综合练习习题与解答画图题第8题）解:解题思路:首先将数据信号序列以二位数字为单位进行分组，然后再求每组数字的相位，如下题：01的相位为（初始相位为0+3 n/4=3 n/4）,11的相位为（前一相位 3 n/4+n/4=n）,00例2：已知4DPSK已调波对应的相位如下表所示（假设初始相位为0,相位变化规则按B方式工作），写出所对应的基带数据信号序列。四、数字调频画图方法：相位连续的2FSK：1不变，0频率扩大一倍；相位不连续的2FSK：1不变，0频率扩大一倍，且0的初始相位为0；第 三 章 差 错控制第一节差错控制的基本概念一、差错分类和错误图样1、差错分类差错可以分为两类：随机差错 突发差错三、差错控制方式1、检错重发或叫自动反馈重发（ARQ）实时性差；2、前 向 纠 错（FEC）监督码多3、混合纠错检错（HEC）前两者的混合，效率折中4、信息反馈又称回程校验（IRQ）发送端不需要纠错能力第二节检错和纠错的基本概念一、差错控制的基本原理码的纠检错能力是靠信息的冗余度换取的。信息码+监督码=码组k+r=n 编码效率R=kn二、码距与检错和纠错能力1、几个概念 码组的重量 码距 汉明距离例：一码组集合2此码组集合的汉明距离dmin=22、汉明距离与检错和纠错能力的关系为检测e 个错码，要求最小码距为：dmine+1为纠错t 个错码，要求最小码距为：4-6)(dmin2t+l为纠错t 个错码，同时检测e 个错码，要求最小码距为:dmine+t+1三、纠错编码的分类（1）按码组的功能分一一有检错码和纠错码两类。（2）按码组中监督码元与信息码元之间的关系分一一有线性码和非线性码两类。（3）按照信息码元与监督码元的约束关系一一可分为分组码和卷积码（前后若干组的信息码元有关）两类。（4）按照信息码元在编码前后是否保持原来的形式不变一一可划分为系统码和非系统码。（5）按纠正差错的类型一一可分为纠正随机错误的码和纠正突发错误的码。（6）按照每个码元取值来分一一可分为二进制码与多进制码。第三节简单的差错控制编码一、奇偶监督码（r=l,k 不一定）1、概念 偶监督码一一信息码与监督码合在一起“1”的个数是偶数 奇监督码一一信息码与监督码合在一起“1”的个数是奇数2、监督方程 偶监督方程 奇监督方程例：10 110 11 1（偶）0（奇）收端根据监督方程是否满足可判断是否有误码最小码距为2；3、检错能力（1）只能检测奇数个错误，而不能检测出偶数个错误。（2）适合检测随机差错。二、水平奇偶监督码1、构成思路将经过奇偶监督编码的码元序列按行排成方阵，每行为一组奇偶监督码，但发送时则按列的顺序传输，接收端仍将码元排成发送时方阵形式,然后按行进行奇偶校验。例：数 据 序 列11011010 1110 1001.（设每4位码元为一组）110 1 110 10 0（以偶监督为例）1110 110 0 1 0监督码发送的数据序列为:11111010011010011010.2、检错能力（1）可发现某一行上所有奇数个错误。（2）能检测出所有长度不大于方阵中行数的突发错误。例：某系统采用水平奇监督码，其信息码元如下表，试填上监督码元,并写出发送的数据序列，这样的发送数据序列能检测突发差错的长度最大为多少？解：发送的数据序列为:1011100111000100110000001100111011110100010011010101100能检测突发差错的长度最大为5二、二维奇偶监督码（又称行列监督码、方阵码或水平垂直奇偶监督码）1、思路二维奇偶监督码是将水平奇偶监督码推广而得。它的方法是在水平监督基础上对方阵中每一列再进行奇偶校验（即将数据序列排成方阵，每一行每一列都加奇或偶监督码），发 送 按 列（或行）的顺序传输。接收端仍将码元排成发送时方阵形式，然后每一行每一列都进行奇偶校验。例：数 据 序 列1100 1010 1110 1001.（设每4位码元为一组）1100 0（以偶监督为例）1 010 0 1110 1 1 00 1 00001 1 监督码监督码 发送的数据序列为（按列的顺序传输）：1111010100011000001100101.2、检错能力（1）可发现某行或某列上奇数个错误。（2）能检测出所有长度不大于方阵中行数（或列数）的突发错误。（3）能检测出偶数个错误。但若偶数个错误恰好分布在矩阵的四个顶点上时、这样的偶数个错误是检测不出来的。(4)可以纠正一些错误，当某行某列均不满足监督关系而判定该行该列交叉位置的码元有错，从而纠正这一位上的错误。例1：某系统采用水平垂直偶校验码，试填出下列矩阵中5个空白码位。0 1 0 1 1 0 1 011 1 0 0 0 0()00 0()1 10010()1 1 10 100 0 0()0 1()解：0 1 0 1 1 0 1 011 10000(1)0 00(0)1 10010(1)1 110 100 0 0(1)0 1(0)例2：如果水平垂直奇偶校验码中的码元错误情况如下图所示，试问能否检验出来？解：不能检验出来第四节 汉明码及线性分组码、汉明码(综合练习习题与解答计算题第10题)1、（n,k）汉明码n 为码长，k 为信息位数，监督位数=11；r 与 n 的关系为2r-l2n 或 2r2k+r+l（4-12）例 1：n=15-r24,k=15-4=ll n=7-r23,k=7-3=4例 2：如信息位为7 位，要构成能纠正1 位错码的汉明码，至少要加几位监督码？其编码效率为多少？解：k=72r-12n=k+r=7+r2r28+r根据估算得出r24kk7=63.6%nk+r7+4或者说RW63.6%编 码 效 率 为 R=2、（7,4）汉 明 码（n=7,k=4,r=3）（1）监 督 方 程（可产生（7,4）汉明码）参见教材 P113（4-16）或（4-17）由此监督方程可求出监督码，附在信息码后即可得到（7,4）汉明码例：已知信息码为1101,求所对应的（7,4）汉明码。解：由监督方程求监督码a2=a6 a5 a4=l 1 0=0al=a6 a5 a3=l ffi 1 ffi 1=1a0=a6 a4 a3=l ffiOffi 1=0此（7,4）汉明码为1101010（2）纠检错方法一一接收端收到（7,4）汉明码，由下述方程计算较正子S=（S1,S2,S3）,然后查表4-4可知此（7,4）汉明码是否有错以及差错的确切位置。Sl=a6 a5 a4 a2S2=a6 a5 a3 al（4-13）s （4-15）S3=a6 a4 a3 aO表 4-4参见教材P112例：接收端收到某（7,4）汉明码为1001010,此（7,4）汉明码是否有错？错码位置为何？解：计算较正子Sl=a6a5a4a2=l000=1S2=a6 ffia5a3 al=l0 1 1=1S3=a6a4a3a0=l010=0较正子为1 1 0,此（7,4）汉明码有错，错码位置为a5。（7,4）汉明码的dmin=32位或纠错1 位 （7,4）汉明码的 R=k4=57%n7 汉明码属于线性分组码二、线性分组码1、概念线性码是指信息位和监督位满足一组线性方程的码；分组码是监督码仅对本码组起监督作用，既是线性码又是分组码称为线性分组码。2、线性分组码的主要性质(1)封闭性所谓封闭性，是指一种线性码中的任意两个码组之模二和仍为这种码中的一个码组。(2)码的最小距离等于非零码的最小重量例 1：根据此性质可求出表4-5的(7,4)汉明码的dmin=3例 2：已知一个线性分组码的码组集合为：000000,001110,010101,011011,100011,101101,110110,111000求该码组集合的汉明距离。解：根据线性分组码的性质可以求出此码组集合的汉明距离为3。第五节循环码循环码是线性分组码中一类重要的码。一、循环码的循环特性校正子的校验：Sl=a6+a5+a4+a2;S2=a6+a5+a3+al;S3=a6+a4+a3+a0;S1S2S3指出错码；1、码的多项式码组 A=an-lan-2?ala0多项式 A(x)=an-lxn-l+an-2xn-2.+alxl+aOxO(4-38)例 1：A=1011011A(x)=x6+x4+x3+x+l例2：已知A(x)=x+x+x+l,写出对应的码组。解：A=11010012、循环特性循环性一一即循环码中任一许用码组经过循环移位后(将最右端的码元移至左端，或反之)所得到的码组仍为它的一许用码组。参见教材P117表4-6例：已 知(7,3)循环码的一个许用码组，试将所有其余的许用码组填入下表。6533.5 卷积码其监督位不仅取决于这段时间中的k个信息位，而且还取决于前N-1段规定时间内的信息位。3.6 简单差错控制协议停止等待协议重复帧是一种不允许出现的差错，解决办法是使发送端给每一个数据帧带上不同的发送序号；发送缓冲区要保留该数据帧的副本备用；自动重发请求(ARQ)自动重发方式一一返回重发，即出错帧后的各帧都要重发；滑动窗口协议意义一一限制已经发送的但未被确认的数据帧的数目；发送窗口尺寸与编号比特数n的关系：WTW2-1；n第四章数据交换1.电路交换方式?空分交换（空间不同）时隙）？时 分 交 换（占用不同的；建立一条实际的物理链路；与传统电话网相比：不需要调制解调器；采用的信令格式和通信过程不同；主要设备?交换电路部分一一核心是交换网?控制电路部分；优点：信息的传输时延小；交换机对用户的数据信息不存储、分析和处理；信息的编码方法和信息格式由通信双方协调，不受网络限制；缺点：电路持续时间较长；电路资源被通信双方独占；电路交换机不具备变码、变速等功能；有呼损，当对方用户终端忙活交换网负载过重而交不通，则出现呼损;传输质量较差；2、报文交换方式存储转发方式，不是交互式和实时的，不过可以设置优先级;?通信控制器?组成?中央处理机；?外存储器？不利于实时通信，适用于大众电报和电子信箱业务；3、分组交换报文交换的切割板；一般终端需经过分组装拆设备PAD才能接入分组交换网；最基本的思想是实现通信资源的共享，具体采用统计时分复用；优点：传输质量高；（差错控制、流量控制）可 靠 性 高（自由选择传输路径）；为不同种类的终端相互通信提供方便（以X.25建议的规程向用户提供统一的接口）；能满足通信实时性要求（传输时延小，变化范围不大）；可实现分组多路通信（每个分组都有控制信息）；经 济 性 好（交换机的大存储容量，降低了网内设备的费用，还有中继线的使用费用）；缺点：网络附加的控制信息较多，传输效率较低；要求交换机有较高的处理能力；传输方式：数据包方式（UDP）：以报文形式发送，每个分组独立寻找路径，在网络终点需要重新排序；分组型终端有排序功能，一般没有；对网络拥塞或故障的适应能力较强，虚电路方式：在终端之间建立逻辑上的连接，不独占线路和交换机的资源；终端与交换机，交换机之间(来源不同)的逻辑信道号都不一样；特点：一次通信具有呼叫建立、数据传输和呼叫清除3 个阶段，对于数据量较大的通信传输效率高；终端之间的路由在数据传送前已被决定；不需对分组重新排序，时延较小，不容易造成分组丢失；重连接：在源节点处保留用户呼叫的信息；由源节点处开始建立新的虚电路;每个节点都保留用户呼叫的信息，在故障线路的点处继续建立新的虚电路；分组长度的选取：分组长度：L=h+x；分组交换机发送一个分组的时间为tq=L传输能力一分组到达率?L分组长度和交换机费用：存储器费用一一与分组长度成正比分组处理费用一一与分组数量成正比；最佳分组长度与误码率：Lopt=h；Pe最高信道利用率：n max=(l-hPe)2；分组长度以16-4096B之间的2 的 n 次方字节为标准分组长度；4、帧方式分组交换的一种，在数据链路陈上使用简化的方式传送和交换数据单元的一种方式；简化了分组交换网中分组交换机的功能，从而降低了传输时延，节省了开销，提高了信息传输效率；5第 五 章 通信协议1、通信协议一一事先制定一些通信双方共同遵守的规则、约定；2、开放系统互连参考模型服务一一指某一层及其以下各层通过接口提供给上层的一种能力；物理层一数据链路层一网络层一运输层一会话层一表示层一应用层;物理层的典型协议：RS-232C,RS-449/422/423,V.24,V.28,X.2O 和 X.21等；数据链路层的常用协议：基本型传输控制规程和高级数据链路控制规 程 HDLC；网络层的协议是X.25分组级协议；3、物理接口标准的基本特性机械特性一一描述连接器即接口接插件的插头、插座的规格，尺寸、针的数量与排列情况，主要由ISO制定；电气特性一一描述了接口的电气连接方式；功能特性描述了接口电路的名称和功能定义；V.24、X.24规程特性一一描述了接口电路间的相互关系、动作条件、及在接口传输数据需要执行的时间顺序；CCITTV.24,V.55、V.54；4、数据链路传输控规程概述为了保证DTE与网络之间或DTE与 DTE之间有效、可靠地传输数据信息。功能：帧控制一一封装成帧；透明传输；差错控制一一采用纠错编码技术；流量控制一一对链路上的信息流量进行调节；链路管理一一对控制信息的基本管理；异常状态的恢复一一当链路发生异常时，能够自动重新启动恢复到正常工作状态；5、基本型传输控制规程 特征：以字符为基本传输信息单位；差错控制方式采用检错重发A R Q,停止等待发送；多采用半双工通信方式；可以采用异步和同步传输方式；一般采用二维奇偶监督码；数据链路结构：点对点结构：主对从，组合站对组合站点对多点结构：控制站（点）对辅助站（多点）；传输控制字符：SOH标题开始；STX正文开始;ETX正文结束；ETB码组结束；DLE 转义字符，在它后面的才是控制字符；文电格式：信息文电一一基本；无标题；正文分拆；标题分拆；监控文电正向和反向；6、高级数据链路控制规程HDLC特征以帧为单位传输数据信息和控制信息；连续发送；?点对点?不平衡型?点对多点?链路结构?对称型?平衡型点对点，半双工或全双工，组合站?？制整个链路的操作?NRM（主流）一不平衡型链路，主站控？操作方式?ARM一不平衡型，异步响应，不必得到主站的允许，效率高一些?ABM一平衡型组合站，异步传输？一不平衡链路?NDM（正常断开方式）？一不平衡和平衡；非操作方式?ADM（异步断开方式）?IM（初始化方式）？控制字段：帧的类型，0为信息帧，1 0为监控帧，1 1为无编号帧；校验字段：X+X+X+1;控制字段信息帧：用于差错控制，每个终端都存有V（S）和V（R）,相当于序号和确认号；16125接受准备好?RR（00）?REJ（01）一拒绝，请求重发N（R）开始的帧监控帧？10）一接受未准备好，忙状态，要通过发送RR或REJ帧来予以清除?RNR（?SREJ（11）一选择重发？与基本型控制规程的对比透明传输一一DLE降低了传输效率和增加了处理的复杂性；可靠性一一I帧的编号传输防止了重收和漏收；传输效率高一一出现差错时可以选择重发，帧内用于寻址和控制所占的比例也大大小于基本型；应用广泛一一适用于二线电路，四线电路，交换线路；结构灵活一一传输控制功能和处理功能分离；7、CQTTX.25 建议含义一DTE和DCE之间的接口规程；分层结构：分 组 层（分组级协议），数据链路层（平衡型链路访问规程），物 理 层（两种接口标准）；分组层：主要功能是建立和拆除虚电路；类型：呼叫建立类型；数据传输类型（数据分组，流量控制分组，中断分组，在线登记分组）;恢 复 分 组（复位分组，再启动分组，诊断分组）;呼叫释放分组；格 式（3 个字节）：8、分组装拆相关协议 PAD的基本功能：将来自非分组型终端的字符流装配陈是但的分组，以便发完分组交换网；或者将来自分组交换网的数据分组拆卸成字符流，送给非分组型终端;虚电路的建立和释放；对 pad的命令信号和电文进行相应的应答；对来自终端的终端信号进行处理；X.3建议一规定了 PAD的工作特性和向终端提供的基本功能；X.28建议一定义了非分组终端和PAD之间的接口规程；X.29建议一描述了 PAD和分组型终端之间或PAD之间的接口规程；X.75建议一一个网络的信号终端设备和另一个网络的信号终端设备之间的接口规程；X.32建议一经公用电话交换网、综合业务数字网或公用电路交换网接入分组交换网的分组型终端DTE和 DCE之间的接口标准；X.121建议一关于公用分组交换网的编号方案；第六章数据通信网?数据终端设备一输出接收处理数据?1、数据通信网的构成?数据交换设备一数据链路的汇集、分配；?数据传输链路一基带传输、频带传输、数字数据传输?网状和不完全网状?按拓扑结构?星形网？?树形网2、分类?；?环形网?分组、帧中继）？交 换 网（电路、报文、？按传输技术?广播网?3、分组交换网的构成分组交换机一一分 为 转 接（总）和 本 地（分）这两种交换机；功能：提供SVC和PVC；实现X.25、X.75建议的各项功能；流量控制、防止网络阻塞；完成局部的维护、运行管理、故障报告与诊断；用 户 终 端（分组型终端和非分组型终端）；远程集中器（RCU）功能介于分组交换机和分组装拆设备之间；网络管理中心：收集全网信息；路由选择与拥塞控制；网路配置的管理及用户管理；用户运行状态的监视与故障检测；传输线路交换机之间有频带传输和数字数据传输；用户线路之间有基带传输、数字数据传输及频带传输；4、分组交换网的结构一级交换中心一一采用转接交换机，组成骨干网，采用网状或不完全网状分布结构；二级交换中心一一采用本地交换机，与一级交换中心之间采用星形结构；5、分组交换网的路由选择扩散性路由算法一一发到哪里到哪里，每个节点只接收一次，其他丢弃；简单，可靠性高；分组的无效传输量大，额外开销大静态路由表法-由网络控制中心完成最短路径算法：只显示一条最短路径；应变能力较差动态路由表算法（自适应）最小时延算法：依据是网络结构、中继线速率和分组队列长度；需要一定的信息存储、处理和传输能力；数据报的路由选择：每个数据分组都进行路由选择；虚电路的路由选择：路由选择在虚电路建立时确定；6 目 的：保证网络内数据流量的平滑均匀，提高网络的吞吐能力和可靠性，减少分组平均实验，防止阻塞和死锁；?段级控制一相邻节点之间？网-端级控制一端系统与网内源节点之间类型？之间，防止缓冲存储区所造成的阻塞?源-目的级控制一网内源节点与目的节点?端-端级控制一互相通信的端系统之间？流量控制的方式证实法：等待接收方响应才继续发送；用于点对点;预约法：按照缓冲存储区所允许的分组数量发送，用于数据报，源与终点之间；许可证法：网络内设置一定数量的许可证；会产生额外的等待时延；宽口方式：根据接受方所允许的分组数量来确定缓冲存储器的容量,用于公用分组网；窗口方式流量控制发送端只有落在发送宽口范围内的分组才允许发送；7、帧中继网概念：在OSI第二层上用筒化的方法传送和交换数据单元的一种技术，以帧为单位进行存储-转发；仅完成了物理层和链路层核心层的功能；必要条件：光纤传输线路的使用；用户终端的智能化 功能：传递数据；只有两层结构；逻辑连接；有一套合理的带宽管理和防止阻塞的机制；提 供SVC,PVC业务；特点：高效性一一有效的带宽利用率（统计时分复用），传输速率高，网络时延小;经济型；可靠性一一线路质量好，终端智能化程度高，网络中有PVC管理和阻塞管理；灵活性一一协议简单；对高层协议保持透明；长远性一一与 ATM（异步传输）相辅相承；使用场合参与通信的各方多于两个，带宽要求为64kbit/s-2Mbit/s；通信距离较长；突发性业务；的同步传输；？物理层一一提供全双工、点到点?协议结构?控制子层一一建立、释放链接；数据链路层?核心子层一Q.922?F01111110,帧定界，0 比特填充;A一一实现帧的复用；DE=1说明帧在拥塞时刻丢弃I一一整数个字节，一般为262个字节，支持最大为1600（可装其他协议）；FCS2 个字节，循环冗余检验；Q.922核心层主要功能帧的定界、同步和透明性；使用地址字段进行帧的复用/分路；差错 检 测（不纠错）；是否整数个字节；帧长是否正确一一发 送 7 个 1 异常中止；拥塞控制功能;寻址方式一一统计时分复用，每个帧里的地址都有DLCI来指名路径,但这不是终点地址，只具有本地意义；带宽管理一一三个参数：CIR约定的信息传送速率；Be网络允许用户在Tc时间间隔传送的数据量；Tc=Bc/CIR；Be网络允许用户在Tc时间间隔内传送的超过Be的数据量；用户可以发送大于Q R的业务，网络也接受Be水平的业务，但同时对其进行标记，一旦网络的任何点发生拥塞，就会将其丢弃；拥塞管理三个原因：网络中节点缓冲器利用率过高，节点上住处理器利用率过高，中继线利用率过高；上诉指标超过50%为轻微拥塞，超过80%为严重拥塞；拥塞控制：终点控制策略：FECN置1；源点控制策略：BECN置1；拥塞恢复：节点机发出拥塞通知，将DE=1的帧丢弃；终端拥塞管理：降低数据信息提交速率；应用局域网互连一一局域网与帧中继网的网间连接设备可以采用路由器或帧中继装拆设备；虚拟专用网一一构成独立的逻辑分区；帧中继网的组成用户-网络接口 UNI；网络-网络接口 NNI；组成：国家骨干网，省内网，本地网；帧中继交换机：改装型X.25分组交换机，帧中继交换机，具有帧中继接口的ATM交换机；帧中继交换机接口类型：用户接入接口；中继接口，网管接口；帧中继交换机功能：带宽，拥塞，信令处理，用户线，中继、路由管理；帧中继用户接入入网方式：局域网接入方式；计算机终端接入中继网的方式；接入设备：路由器：区别两个或多个不同的广播网/子网；网桥；帧中继装拆设备；标准的帧中继终端；接入电路：专线接入；拨号接入；8、数字数据网DDN 概念一一以满足开放系统互连数据通信环境为基本需要，采用数据交叉连接技术和数字传输系统，以提供高速数据传输业务的数字数据传输网；提供半永久性连接的数字数据传输信道（不含交换功能）；特点：传输速率高，时延小一一PCM数字信道；传输质量好一一再生中继器；距离远一一再生中继方式;传输安全可靠一一采用网状和不完全网状结构；透明传输一一规程和协议有终端来完成；运行管理简便一一检错纠错等功能在终端完成；用途向用户提供专用的数字数据信道；提供交换节点间的数据传输信道；将用户接入公用数据交换网的接入信道一一省去调制解调器；进行局域网的互连；?基本TDM专用电路?特殊要求的TDM专用电路?时分复用专用电路业务?广播多点专用电路?双向多点专用电路?网络业务？?N向多点专用电路?帧中继业务安装帧中继模块或帧中继装拆模块?话音/G 3传真业务网络结构：一级干线网（组建）；二级干线网（运营）；本地 网（管理）；DDN节点功能：复用和解复用；交叉连接；提供数字通道接口和用户接口；保持网络同步；类型：骨干节点机，接入节点机，用户节点机（复用机）;主要设备：复用和交叉连接系统；DDN构成：本地传输系统；DDN节点；局间传输及网同步系统；网络管理系统；本地传输系统组成：用户设备、用户环路；用户入DDN网方式：直接接入：DDN节点直接与用户终端相连接;通过两个用户网络接入单元（NAU）接入；通过三个NAU接入；复用：一级复用一一子速率复用（小于64kbit/s）；二级复用PCM帧复用；实现数字信道半永久性连接或再连接的设备。=时隙交换机它的连接不受用户管理，只受网管中心指令控制；功能：灵活组网一一不必在配线架上跳接电路，应用户需要分配电路资源;业务管理一一在网络中继线端，DXC可以用来进行业务的集中、分散和疏导，分离本地交换业务和非交换业务，组织临时性专用电路，使传输系统的利用率达到最佳；性能监视一一不中断自动监视（误码率等）网络保护一一迅速解决网络故障：复用配线，保护恢复，监控，传输设备性能监视和自动维护；网间互连；局间传输一一节点间的数字信道以及由各节点通过与数字信道的各种连接方式组成的网 络 拓 扑（需要合理的网络拓扑结构）；网同步系统一一使相互连接的设备所处理的信号都应具有相同的时 钟 频 率（频率上相同，相位上保持某种严格的特定关系）；两种传输信息差错的情况:写入速率大于读出速率，造成比特丢失；写入速率小于读出速率，造成重复读出；网同步实现方式：准同步网：不同的时钟源的信号具有相同的标称频率；主从同步网：全网只有一个基准时钟；相互同步网：全网