网络技术导论第七章数据通信概述

2020/1/221通信导论张冬梅([e-mail])北京邮电大学计算机学院2020/1/222第七章数据通信基础2020/1/2237.1数据通信的演变（1）通信领域信息的表现形式信息的表现形式语音数据图像视频2020/1/2247.1数据通信的演变（2）数据通信系统的演变时间体系结构20世纪70年代20世纪70年代末80年代初期20世纪80年代初期20世纪80年代初期到末期20世纪80年代中期到90年代中期20世纪90年代中期20世纪90年代末期21世纪初期独立的大型机网络大型机(ARPANET)独立的工作站局域网络局域网互联因特网商业化远程办公、宽带接入家庭区域网络、传感器网络等2020/1/2257.2数据通信概述（1）数据通信（定义）如果一个通信系统传输的信息用数据的形式来表示，则称这种通信为数据通信。数据通信系统（定义）实现数据通信的系统称为数据通信系统。2020/1/2267.2数据通信概述（2）数据通信的特点(与话音通信相比)话音通信通信模式准确性要求可靠性要求时延和时延抖动信息流特点持续、稳定的信息流人－人通信人自己控制差错敏感不敏感阵发式信息流数据通信人－机或机－机通信准确性要求高，需要协议差错不敏感敏感传输速率低高2020/1/2277.3系统模型和功能（1）数据通信系统模型DTEDCE传输信道DCEDTE物理接口传输系统源系统目的系统网络EIA232/V.24接口ModemModem(a)典型配置举例(b)数据通信系统一般模型2020/1/2287.3系统模型和功能（2）数据终端设备DTE(DataTerminalEquipment)DTE负责在两点之间无差错地传输数据数据通信控制：对数据通信过程按一定的协议进行控制，确保通信双方协调可靠地工作数据I/O和处理：数据终端设备或计算机DTE的功能结构数据I/O和处理数据通信控制DTE2020/1/2297.3系统模型和功能（3）数据通信设备DCE(DataCommunicationsEquipment)DCE负责提供DTE和传输信道/网络的接口,确保从DTE出来的信号与传输信道兼容典型DCE设备传输信道2020/1/22107.3系统模型和功能（4）数据通信系统的基本组成数据输入输出设备通信控制器数据电路终端设备传输信道数据电路终端设备通信控制器中央处理器数据链路数据电路DTEDTEDCEDCE接口接口数据终端设备计算机系统数据站数据站TC数据通信系统基本组成2020/1/22117.3系统模型和功能（5）数据通信系统主要功能接口和信号的产生数据站传输系统数据站如何与传输系统连接？信号能在传输系统上传输吗？2020/1/22127.3系统模型和功能（6）传输系统的充分使用数据站传输系统数据站数据终端需要的带宽小物理介质提供的带宽大如何充分利用传输资源？2020/1/22137.3系统模型和功能（7）同步流量控制恢复数据站传输系统数据站11100111002020/1/22147.3系统模型和功能（8）报文格式差错检测和纠正数据站传输系统数据站地址控制数据报文2020/1/22157.3系统模型和功能（9）寻址和路由安全和网络管理数据站A数据站C数据站D数据站B2020/1/22167.4数据通信方式（1）通信方式：两设备间信息流的方向通信方式单工(Simplex)半双工(Half-duplex)全双工(Full-duplex)通信方式2020/1/22177.4数据通信方式（2）单工(Simplex)信息只能单方向传送(即通信是单向的)发送端接收端传输信道数据监测信息（a)单工通信发送端接收端传输信道数据监测信息发送端接收端（b)半双工通信发送端发送端传输信道数据监测信息接收端接收端（c)全双工通信传输信道监测信息数据(b)单工通信举例2020/1/22187.4数据通信方式（3）半双工(Half-Duplex)信息可以双向传送，但同一时刻只能单向传输(b)半双工通信举例发送端接收端传输信道数据监测信息（a)单工通信发送端接收端传输信道数据监测信息发送端接收端（a)半双工通信发送端发送端传输信道数据监测信息接收端接收端（c)全双工通信传输信道监测信息数据2020/1/22197.4数据通信方式（4）全双工(Full-Duplex)信息同一时刻可以双向传输发送端接收端传输信道数据监测信息（a)单工通信发送端接收端传输信道数据监测信息发送端接收端（b)半双工通信发送端发送端传输信道数据监测信息接收端接收端（a)全双工通信传输信道监测信息数据(b)全双工通信举例工作站（Workstation）工作站（Workstation）信息双向传送2020/1/22207.4数据通信方式（5）总结优点单工半双工全双工通信效率高简单、效率高通信效率低需要双向信道不足只支持信息单向传送节省信道资源2020/1/22217.5数据通信关键技术(1)数据发送设备63210754并行到串行的转换80063210547串行到并行的转换数据接收设备并行传输串行传输并行传输•数据传输技术-串行传输与并行传输2020/1/22227.5数据通信关键技术(2)10起止止起起一个字符一个字符字符之间不可预测的时间间隔（a)异步传输同步标志控制字段数据字段控制字段（b)同步传输•数据传输技术-同步传输与异步传输2020/1/22237.5数据通信关键技术(3)数据信号的基带传输(略)调制解调技术（略）编码技术编码就是将一种比特组合和某个字符集中的字符对应起来最常用的编码方案有ASCII、EBCDIC和Unicode信道复用技术(略)2020/1/22247.5数据通信关键技术(4)交换技术：电路交换、分组交换存储器入线12n12n出线输入队列AABBCC存储－转发交换节点(1)第1、2入线的报文A、B经存储转发交换至出线n送出(2)第n入线的报文C经存储转发交换至出线2送出控制进程输出队列2020/1/22257.5数据通信关键技术(5)帧交换实质上是分组通信的一种形式，简化了分组交换中分组交换机之间的恢复差错和拥塞处理过程，帧方式的典型技术就是帧中继。信元交换将信息以信元为单位进行传送的一种技术，信元的长度是固定的。信元方式也是一种快速分组技术，将信息划分为固定长度的信元，典型信元方式是ATM技术。2020/1/22267.5数据通信关键技术(6)差错检测技术奇偶校验循环冗余校验差错校正技术重发纠错前向纠错混合纠错2020/1/22277.6技术指标（1）数据传输速率一码元携带的信息量为：D＝log2N，调制速率：指每秒传输的码元个数N。＝1/T数据传输速率：指每秒传输的比特数S＝(log2N)/T2020/1/22287.6技术指标（2）频带利用率用单位频带内的符号速率描述系统的传输效率，即每赫兹的波特数：η=系统的调制速率/系统的调制带宽差错率衡量数据传输质量的最终指标是差错率，常用的差错率指标有平均误码率、平均误字率、平均误码组率等通信导论297.7数据通信网OSI参考模型ApplicationPresentationSessionTransportNetworkDatalinkPhysical应用层表示层会话层运输层网络层数据链路层物理层信息处理信息传输2020/1/22307.8开放系统互联模型协议n实体n实体n-PDU2020/1/2231服务n+1实体n+1实体n实体n实体n-SDUH2020/1/2232谢谢！