计算机网络技术(二)——数据通信
摘要
一、數(shù)據(jù)通信的概念
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數(shù)據(jù)通信是什么?
數(shù)據(jù)通信是相對于電話通信、廣播電視通信等傳統(tǒng)通信業(yè)務(wù)而言的,是在計算機出現(xiàn)后,通信與計算機相結(jié)合而產(chǎn)生的一種通信業(yè)務(wù)。 -
通信系統(tǒng)是什么?
把能實現(xiàn)信息傳輸?shù)囊磺屑夹g(shù)設(shè)備和傳輸媒質(zhì)的集合稱為通信系統(tǒng)。 -
通信系統(tǒng)模型
通信系統(tǒng)的核心包括信源、發(fā)送設(shè)備、信道、接收設(shè)備和信宿5個部分,另外,通信過程中還有各種噪聲的干擾。
- 通信系統(tǒng)分類
通信系統(tǒng)可以分為模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)兩大類,其區(qū)別在于信道中傳輸?shù)氖悄M信號還是數(shù)字信號。
模擬信號——信號的因變量完全隨連續(xù)消息的變化而變化的信號,自變量可以連續(xù),也可以離散。
數(shù)字信號——因變量是離散的,自變量時間的取值也是離散的信號。
二、數(shù)據(jù)傳輸方式
2.1 按數(shù)據(jù)傳輸方向
- 單向通信(又稱單工通信)
即任何時間都只能有一個方向的通信,而沒有反方向的交互。 - 雙向交替通信(又稱半雙工通信)
即通信的雙方都可以發(fā)送信息,但雙方不能同時發(fā)送(或同時接收)。 - 雙向同時通信(又稱全雙工通信)
即通信雙方可以同時發(fā)送和接收信息。
2.2 按二進制數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r空順序
- 并行通信
為一個字節(jié)的每一個bit(位)都設(shè)置一個傳輸通道,全部bit(位)同時進行傳送。 - 串行通信
為信息傳輸設(shè)置一條通道,數(shù)據(jù)的一個字節(jié)中每一個bit(位)依次在這條通道上傳輸。
2.3 按發(fā)送方和接收方對數(shù)據(jù)保持步調(diào)一致的措施
同步技術(shù)——指通信系統(tǒng)中實現(xiàn)收發(fā)兩端動作統(tǒng)一、保持收發(fā)步調(diào)一致的過程。常用數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐椒绞接挟惒绞酵?#xff08;簡稱異步)和同步式同步(簡稱同步)。通常所說的異步和同步本質(zhì)上都屬于同步技術(shù)。兩者的區(qū)別在于發(fā)送端和接收端的時鐘是獨立的還是同步的。
- 異步通信
數(shù)據(jù)傳輸以字符為單位發(fā)送,在字符的開始與結(jié)束位置分布加了起始位與停止位,異步傳輸不需要在收發(fā)兩端傳輸時鐘信號。 - 同步通信
數(shù)據(jù)傳輸以數(shù)據(jù)塊為單位發(fā)送,塊前與塊后分別有起始與結(jié)束標志,且收發(fā)雙方有同步時鐘。
2.4 按傳輸?shù)男盘柺欠褚?jīng)過調(diào)制
基帶信號——計算機作為信源所發(fā)出的原始數(shù)據(jù)信號,即用固定的高低電平來表示二進制數(shù)字1或0
- 基帶傳輸
直接在信道中傳送基帶信號。 - 頻帶傳輸
利用基帶信號調(diào)制對應(yīng)信道匹配的載波信號,然后把載波信號通過信道傳送出去。
對于數(shù)字基帶信號,主要有三種調(diào)制方法:
調(diào)幅(AM)、調(diào)頻(FM)、調(diào)相(PM)。
三、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的性能
衡量數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的性能主要體現(xiàn)在系統(tǒng)的有效性和可靠性上。
有效性指標主要有帶寬、碼元速率、信息速率和頻帶利用率;
可靠性指標主要有信噪比和誤碼率。
對于模擬通信系統(tǒng),其有效性用帶寬(包括信道帶寬和信號傳輸帶寬)評估;可靠性用接收端最終輸出有用信號的功率與噪聲功率的比值(簡稱噪聲比)來度量。
對于數(shù)字通信系統(tǒng),有效性用傳輸速率和頻帶利用率來衡量,傳輸速率又包括碼元速率和信息速率。
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碼元速率(又稱波特率)
表示每秒傳送的碼元數(shù)目(碼元——在數(shù)字系統(tǒng)中,通常用時間間隔相同的符合來表示一個離散值,這樣的時間間隔內(nèi)的信號稱為碼元) -
信息速率(又稱比特率)
表示每秒傳送的二進制比特數(shù) -
頻帶利用率
信道帶寬的占用情況。
數(shù)字通信系統(tǒng)的可靠性:
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誤碼率
指接收到的錯誤碼元數(shù)在所傳輸?shù)目偞a元數(shù)中所占的比例 -
誤比特率
指接收到的錯誤比特數(shù)在所傳輸?shù)目偙忍財?shù)中所占的比例
四、傳輸信道
信道——
信道是通信系統(tǒng)中連接發(fā)送端與接收端的通信設(shè)備,實現(xiàn)從發(fā)送端到接收端的信號傳送。信道分為廣義信道與狹義信道,狹義信道僅指傳輸介質(zhì);廣義信道包括信號傳輸介質(zhì)和通信系統(tǒng)的一些變換裝置。研究通信的一般原理時采用廣義信道,研究信道的一般特性時,采用俠義信道,狹義信道又分為有線信道和無線信道。
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有線信道
以導(dǎo)線為傳輸介質(zhì),信號沿導(dǎo)線進行傳輸。包括架空明線、雙絞線、同軸電纜、光纖等。 -
無線信道
利用電磁波在空間的傳播來傳輸信號。
五、數(shù)據(jù)通信中的編碼
數(shù)據(jù)編碼——計算機中存儲、處理和輸入/輸出的是用0和1表示的二進制數(shù)據(jù)。要把這些二進制數(shù)據(jù)序列轉(zhuǎn)成合適的電磁波信號才能在信道中進行傳輸,這種轉(zhuǎn)變過程稱為數(shù)據(jù)編碼。
不同的信道有不同傳輸特性,因此數(shù)據(jù)編碼有多種,根據(jù)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬信號還是數(shù)字信號,數(shù)據(jù)編碼方法可分為模擬數(shù)據(jù)編碼和數(shù)字數(shù)據(jù)編碼。
5.1 模擬數(shù)據(jù)編碼
在計算機出現(xiàn)前,有線電話網(wǎng)就已經(jīng)存在了,電話網(wǎng)是為了傳輸語音信號設(shè)計的,只能傳輸音頻模擬信號,計算機網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)后,為了充分利用電話網(wǎng)信道,就需要將計算機發(fā)出的二進制數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成能在電話網(wǎng)信道中傳輸?shù)哪M信號。
調(diào)制(Modulation)—— 在發(fā)送端將數(shù)字信號變換成模擬信號的過程。
解調(diào)(Demodulation)—— 在接收端將模擬信號還原成數(shù)字信號的過程。
調(diào)制解調(diào)器(Modem)—— 能實現(xiàn)調(diào)制和解調(diào)功能的設(shè)備。
通常把能在模擬信道中傳輸?shù)哪M信號稱為載波,其一般表達式為:
y(t)=Asin?(ωt+?)y(t) = A\sin(\omega t + \phi) y(t)=Asin(ωt+?)
其中,A是模擬信號的振幅,ω\omegaω是模擬信號的頻率,?\phi?是模擬信號的初始相位。調(diào)制的基本思想是通過載波信號的振幅、頻率和初始相位的變化來表示0和1,從而實現(xiàn)將數(shù)字信號變化為模擬信號。對應(yīng)的調(diào)制方法分為振幅鍵控(ASK)、頻移鍵控(FSK)和相移鍵控(PSK)。
- 振幅鍵控(ASK)
通過改變載波信號的振幅來表示數(shù)字信號1和0。例如,用振幅為A表示數(shù)字1,振幅為0表示數(shù)字0,其數(shù)學(xué)表達式為:
y(t)={Asin?(ωt+?)數(shù)字10數(shù)字0y(t)=\left\{ \begin{aligned} A\sin(\omega t + \phi) && 數(shù)字 1 \\ 0 && 數(shù)字 0 \end{aligned} \right. y(t)={Asin(ωt+?)0??數(shù)字1數(shù)字0?
- 頻移鍵控(FSK)
通過改變載波信號的頻率來表示數(shù)字信號1和0。例如,用戶頻率ω1\omega_1ω1?表示數(shù)字1,用頻率ω2\omega_2ω2?表示數(shù)字0,其數(shù)學(xué)表達式為:
y(t)={Asin?(ω1t+?)數(shù)字1Asin?(ω2t+?)數(shù)字0y(t)=\left\{ \begin{aligned} A\sin(\omega_1 t + \phi) && 數(shù)字 1 \\ A\sin(\omega_2 t + \phi) && 數(shù)字 0 \end{aligned} \right. y(t)={Asin(ω1?t+?)Asin(ω2?t+?)??數(shù)字1數(shù)字0?
- 相移鍵控(PSK)
通過改變載波信號的初始相位來表示數(shù)字信號1和0。例如,用初始相位?=0\phi=0?=0表示數(shù)字1,用初始相位?=π\(zhòng)phi = \pi?=π表示數(shù)字0,其數(shù)學(xué)表達式為:
y(t)={Asin?(ω+0)數(shù)字1Asin?(ωt+π)數(shù)字0y(t)=\left\{ \begin{aligned} A\sin(\omega + 0) && 數(shù)字 1 \\ A\sin(\omega_t + \pi) && 數(shù)字 0 \end{aligned} \right. y(t)={Asin(ω+0)Asin(ωt?+π)??數(shù)字1數(shù)字0?
5.2 數(shù)字數(shù)據(jù)編碼
數(shù)字數(shù)據(jù)編碼是將原始的二進制數(shù)據(jù)變換成數(shù)字脈沖序列從而實現(xiàn)基帶傳輸?shù)姆椒ā3R姷氖抢镁匦蚊}沖信號的幅值編碼二進制數(shù)字數(shù)據(jù),包括單極不歸零碼(NRZ)、雙極不歸零碼、單極歸零碼(RZ)、雙極歸零碼、差分碼、雙相碼和多元碼等。
- 單極不歸零碼(Not Return to Zero,NRZ)
二進制數(shù)字0和1分別用零電平和正電平(或負電平)表示。脈沖幅值要么是正電平,要么是零電平,只有一個極性,故稱為 ”單極“;”不歸零“,是指整個脈沖持續(xù)時間內(nèi),電平保持不變,且脈沖持續(xù)期結(jié)束也不回歸0電平。不適合長距離傳輸,只用于計算機內(nèi)部或計算機與外設(shè)之間短距離通信。
- 雙極不歸零碼
二進制數(shù)字0和1分別用負電平和正電平(或反過來)表示。在0和1等概率出現(xiàn)的情況下,不會產(chǎn)生直流分量,有利于在信道中傳輸,抗干擾能力強。
- 單極歸零碼(Return of Zero,RZ)
二進制數(shù)字0和1分別用零電平和正電平表示。與單極不歸零碼不同的是,在每個正脈沖持續(xù)期的中間時刻,電平要由正電平回到零電平。
- 雙極歸零碼
二進制數(shù)字0和1分別用負電平和正電平表示。與電極歸零碼相同,每個正、負脈沖周期的中間時刻,電平都要回到零電平。歸零碼(包括單極歸零碼和雙極歸零碼)均有利于時鐘信號的提取,便于同步。
- 差分碼
差分碼又稱為相對碼(與之對應(yīng)的NRZ、RZ等稱為絕對碼),差分碼不是利用脈沖幅值的絕對電平來表示二進制數(shù)字0和1,而是利用電平的變化與否來表示信息。相鄰脈沖有電平跳變表示1,無跳變表示0。
- 雙相碼(Biphase Code)
又稱為曼徹斯特(Manchester)碼,雙相碼只有正、負兩種電平,每個比特持續(xù)時間的中間時刻要進行電平跳變,雙相碼就是利用該跳變編碼信息,正(高)電平跳到負(低)電平表示1,負電平跳到正電平表示0。
- 差分雙相碼(或差分曼徹斯特碼)
差分雙相碼的每個比特周期的中間時刻也要進行電平跳變,但該跳變僅用于同步,而利用每個比特開始處是否存在電平跳變來表示編碼信息。其中,開始處有跳變表示1,無跳變表示0。
- 多元碼
前幾種編碼都是將二進制數(shù)字符號映射為兩種脈沖幅值狀態(tài),即利用兩種脈沖幅值狀態(tài)分別表示0和1,相當于二進制數(shù)據(jù)到二進制信號的映射。其實,也可以利用多脈沖幅值來表示二進制數(shù)據(jù),即將二進制數(shù)據(jù)映射為多進制信號,這種編碼稱為多元碼,也稱為多電平碼。通常,多元碼將k個二進制數(shù)字符號(0或1)映射為 M=2kM =2^kM=2k個離散的脈沖幅值之一。下圖中,用4種脈沖幅值編碼二進制數(shù)據(jù),每個脈沖幅值編碼為2個比特。多元碼每個脈沖傳輸?shù)男畔⒘恳惹懊鎺追N編碼量大,因此,易于實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸。
5.3 模擬信號的數(shù)字編碼
在數(shù)據(jù)通信中,還有一類常用的編碼,其作用是將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號進行傳輸,需要經(jīng)過3個步驟。
- 將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(A/D轉(zhuǎn)換)
- 將數(shù)字信號基帶傳輸或調(diào)制傳輸
- 將數(shù)字信號還原為模擬信號(D/A轉(zhuǎn)換)
其中,A/D轉(zhuǎn)換在信源編碼環(huán)節(jié)進行,要經(jīng)過3個環(huán)節(jié):抽樣、量化和編碼。
抽樣——以一定時間間隔采集模擬信號的瞬間值。
量化——根據(jù)某種規(guī)則將采樣得到的瞬間值用數(shù)值表示出來。
編碼——將量化得到的數(shù)值變換成一組二進制碼。
具體過程在此不做深入研究。
六、復(fù)用技術(shù)
在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中,當需要在一條物理信道上進行多個信號的同時傳輸時,需要采用復(fù)用技術(shù),比如電話系統(tǒng)的主干線中通常有成千上萬對用戶通話在同時進行。多路復(fù)用的目的就是充分利用信道資源,提供信道利用率,目前,數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中使用的多路復(fù)用技術(shù)主要有頻分復(fù)用、時分復(fù)用、波分復(fù)用和碼分復(fù)用等。其概念模型如下圖所示。
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頻分多路復(fù)用(Frequency Division Multiplexing,FDM)
在頻域內(nèi)將信道帶寬劃分為多個子信道,并利用載波調(diào)制技術(shù),將原始信號調(diào)制到對應(yīng)某個子信道的載波信號上,使得同時傳輸?shù)亩嗦沸盘栐谡麄€物理信道帶寬允許的范圍內(nèi)頻譜不重疊,從而共用一個信道。 -
時分多路復(fù)用(Time Division Multiplexing,TDM)
將通信信道的傳輸信號在時域內(nèi)劃分為多個等長的時隙,每路信號占用不同的時隙,在時域上互不重疊,使多路信號合用單一的通信信道,從而實現(xiàn)信道共享。
時分多路復(fù)用可以分為同步時分多路復(fù)用(STDM)和異步時分多路復(fù)用(ATDM)兩種。同步時分多路復(fù)用就是按照固定的順序把時隙分配給各路信號;為了提高設(shè)備利用率,可以為有大量數(shù)據(jù)要發(fā)送的用戶分配較多的時隙,發(fā)送數(shù)量少的分配較少的時隙,沒有數(shù)據(jù)的不分配,這種方法稱為異步時分多路復(fù)用。 -
波分多路復(fù)用(Wave Division Multiplexing,WDM)
其實質(zhì)是一種頻分多路復(fù)用,只是由于在光纖通信中,光載波頻率很高,通常用光的波長來代替頻率,所以稱為波分多路復(fù)用。 -
碼分多路復(fù)用(Code Division Multiplexing,CDM)
通過利用更長的相互正交的碼組分別編碼各路原始信息的每個碼元,使得編碼后的信號在同一信道中混合傳輸,接收端利用碼組的正交性分離各路信號,從而實現(xiàn)信道共享。
七、差錯控制技術(shù)
差錯控制——通過信道編碼技術(shù)實現(xiàn)對信息傳輸差錯的檢測,并基于某種機制進行差錯糾正或處理,提高傳輸?shù)目煽啃浴?/p>
7.1 差錯控制的基本方式
常見的差錯控制方式有4種:檢錯重發(fā)、前向糾錯、反饋校驗和檢錯丟棄。
- 檢錯重發(fā)
在檢錯重發(fā)方式中,發(fā)送端對發(fā)送數(shù)據(jù)進行差錯編碼,編碼后的數(shù)據(jù)通過信道傳輸,接收端利用差錯編碼檢測數(shù)據(jù)是否出錯,對于出錯的數(shù)據(jù),接收端自動請求發(fā)送端重發(fā)該數(shù)據(jù)加以糾正,直到接收端收到正確的數(shù)據(jù)為止。因此,檢錯重發(fā)方式也稱為自動請求重傳方式(ARQ)。典型的ARQ包括3種形式:停止-等待ARQ、回退N步(GBN,Go-Back-N)ARQ和選擇性重傳ARQ。
(1) 停止等待ARQ
經(jīng)過差錯編碼的數(shù)據(jù)包發(fā)送完成后,發(fā)送方等待接收方的接收狀態(tài)反饋確認,如果接收方正確接收到數(shù)據(jù)包(即差錯檢測無誤),則向發(fā)送方發(fā)送正確接收確認ACK,發(fā)送方繼續(xù)發(fā)送后續(xù)數(shù)據(jù)包;如果接收方檢測數(shù)據(jù)包有錯,則丟棄該數(shù)據(jù)包,并向發(fā)送方發(fā)送差錯反饋(接收失敗)NAK,發(fā)送方重傳剛剛發(fā)送的數(shù)據(jù)包。
(2)回退N步(GBN)ARQ
發(fā)送方可以連續(xù)發(fā)送多個數(shù)據(jù)包,每個數(shù)據(jù)包要確保有唯一的編號;接收方在接收到數(shù)據(jù)包后利用差錯編碼進行差錯檢測,對于五差錯的數(shù)據(jù)包進行正確接收,丟棄檢測出差錯的數(shù)據(jù)包,并進行差錯反饋,發(fā)送NAKn,其中n為發(fā)生錯誤數(shù)據(jù)包的編號。當發(fā)送NAKn后,接收方暫停接收后續(xù)的數(shù)據(jù)包(即丟棄所有后續(xù)到達的數(shù)據(jù)包,無論正確與否)直到收到重新發(fā)送并正確到達的NAKn為止,再繼續(xù)接收數(shù)據(jù)包。發(fā)送方在收到NAKn時,要重新發(fā)送n號數(shù)據(jù)包及其后續(xù)的數(shù)據(jù)包(無論是否已經(jīng)發(fā)送過)。發(fā)送方相當于要退回若干步重新發(fā)送數(shù)據(jù)包,因此得名回退N步ARQ。
(3)選擇性重傳ARQ
發(fā)送方也可以連續(xù)發(fā)送多個數(shù)據(jù)包,每個數(shù)據(jù)包也要保證有唯一的編號;接收方對于按順序正確到達(即無差錯)的數(shù)據(jù)包進行正常接收,對于差錯數(shù)據(jù)包進行丟棄并發(fā)送NAKn進行差錯反饋,對于n號數(shù)據(jù)包之后正確到達的數(shù)據(jù)包進行緩存,直到收到重發(fā)的、正確的n號數(shù)據(jù)包,再依次順序接收(或提交)。發(fā)送方在收到NAKn時,只需重新發(fā)送n號數(shù)據(jù)包,即選擇性重傳。
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前向糾錯(Forword Error Correction,FEC)
發(fā)送端首先對數(shù)據(jù)進行糾錯編碼,然后發(fā)送包含糾錯編碼信息的數(shù)據(jù)包,接收端收到數(shù)據(jù)包后利用糾錯編碼進行差錯檢測,對于發(fā)生錯誤的數(shù)據(jù)包直接進行糾錯。 -
反饋校驗
接收端將收到的數(shù)據(jù)原封不動地發(fā)回發(fā)送端,發(fā)送端通過對比接收端反饋的數(shù)據(jù)與發(fā)送的數(shù)據(jù),可以確認接收端是否正確無誤地接收了已發(fā)送的數(shù)據(jù)。如果發(fā)送端發(fā)現(xiàn)不同,則認為接收端沒有正確接收到發(fā)送的數(shù)據(jù),則立即重新發(fā)送數(shù)據(jù),直到收到接收端反饋的數(shù)據(jù)與已發(fā)送數(shù)據(jù)一致為止。 -
檢錯丟棄
不同通信系統(tǒng)對可靠性的要求不同,某些通信系統(tǒng)(如實時多媒體播報系統(tǒng))可以采用一種簡單的差錯控制策略,不糾正出錯的數(shù)據(jù),而是直接丟棄錯誤數(shù)據(jù)。
7.2 差錯編碼
差錯編碼是通過在數(shù)據(jù)信息上附加差錯編碼冗余信息,實現(xiàn)對數(shù)據(jù)傳輸過程中的差錯檢測或糾正。差錯編碼提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?#xff0c;但降低了有效數(shù)據(jù)傳輸效率。
差錯編碼根據(jù)編碼原理、功能和實現(xiàn)技術(shù)可以分為不同的類型。
1)按照差錯編碼的檢錯/糾錯能力劃分
- 檢錯碼——只能檢錯,不能定位錯誤位置
- 糾錯碼——可以檢測錯誤,同時可以確定差錯位置,并加以糾正
2)按照數(shù)據(jù)信息與差錯編碼冗余信息之間的構(gòu)成關(guān)系
- 線性碼——差錯編碼冗余信息與數(shù)據(jù)信息之間滿足線性關(guān)系
- 非線性碼——差錯編碼冗余信息與數(shù)據(jù)信息之間不滿足線性關(guān)系
3)按照差錯冗余信息與數(shù)據(jù)信息分組映射關(guān)系
可以分為分組碼和卷積碼
4)按照數(shù)據(jù)信息在編碼后是否發(fā)生變化
- 系統(tǒng)碼——編碼后的數(shù)據(jù)信息保持不變
- 非系統(tǒng)碼——編碼后的數(shù)據(jù)信息可能發(fā)生變化
5)按照差錯編碼檢錯/糾錯類型的不同
分為隨機錯誤檢測/糾正碼和突發(fā)錯誤檢測/糾正碼
八、交換技術(shù)
數(shù)據(jù)交換是多結(jié)點的通信網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行侄?#xff0c;常見的數(shù)據(jù)交換方式有:電路交換(Circuit Switching)方式和存儲-轉(zhuǎn)發(fā)(Store-Forward)方式兩大類,其中存儲-轉(zhuǎn)發(fā)方式又可分為報文交換(Message Switching)和分組交換(Packet Switching)兩種方式。
-
電路交換
通過中間交換結(jié)點在兩個通信設(shè)備之間建立一條專用的通信線路。利用電路交換進行通信包括建立電路、傳輸數(shù)據(jù)和拆除電路3個階段。
電路交換的特點:
有連接的,在通信時需要先建立電路連接,在通信過程中獨占一個信道,通信結(jié)束后拆除電路連接。
優(yōu)點:
實時性高,時延和時延抖動都較小。
缺點:
信道利用率低,且傳輸速率單一。 -
報文交換
發(fā)送方把要發(fā)送的信息附加上發(fā)、收主機的地址及其他控制信息,構(gòu)成一個完整的報文(Message)。然后以報文為單位在交換網(wǎng)絡(luò)的各結(jié)點之間以存儲-轉(zhuǎn)發(fā)的方式發(fā)送,直至送達目的主機。
優(yōu)點:
事先不需要建立連接;只在發(fā)送時占用信道,線路利用率高。
缺點:
交換結(jié)點需要緩沖存儲,報文需要排隊,導(dǎo)致時延變長,存在被丟棄風(fēng)險。 -
分組交換
分組交換是報文交換的一種改進,它將一個完整報文拆分成若干個分組,每個分組分別傳輸。
優(yōu)點:
大大降低對網(wǎng)絡(luò)結(jié)點存儲容量的要求;處理速度更快,降低了傳輸延遲;提高了傳輸速率;降低了傳輸?shù)某鲥e概率。
缺點:
對報文的拆分和組裝,增加了報文的處理時間
分組交換方式還可以分為兩種類型:
數(shù)據(jù)報(Datagram)分組交換和虛電路(Virtual Circuit)分組交換。
它們的差別在于是按照主機目的地對分組進行路由選擇還是按照虛電路號對分組進行路由選擇。
總結(jié)
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介紹了數(shù)據(jù)通信的5個核心要素:信源、發(fā)送設(shè)備、傳輸媒質(zhì)、接收設(shè)備和信宿
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數(shù)據(jù)通信的多種傳輸方式
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通信系統(tǒng)的有效性和可靠性
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有線信道和無線信道
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數(shù)據(jù)編碼方式:模擬數(shù)據(jù)編碼和數(shù)字數(shù)據(jù)編碼
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信號傳輸復(fù)用技術(shù):時分復(fù)用、頻分復(fù)用、波分復(fù)用和碼分復(fù)用
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通過信道編碼實現(xiàn)在信息層面的差錯檢測與糾正
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數(shù)據(jù)交換的多種方式:電路交換、存儲-轉(zhuǎn)發(fā)、報文交換和分組交換
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總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的计算机网络技术(二)——数据通信的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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