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计算机网络数据通信基础知识要点

发布日期:2020-04-24 08:35 来源:未知 点击:

  计算机网络数据通信基础知识要点_幼儿读物_幼儿教育_教育专区。计算机网络数据通信基础知识要点

  第 2 章 数据通信基础知识 1 内容介绍 ? 2.1 数据通信的基本概念 ? 2.2 数据通信方式 ? 2.3 数据编码技术 ? 2.4 多复用技术 ? 2.5 广域网中数据交换技术 ? 2.6 差错控制技术 计算机网络技术 PPT 2-2 沈阳理工大学应用技术学院 2.1 数据通信的基本概念 1. 数据与信号 数据(Data) 是对客观事实进行描述和记载的物理符号;是传递(携 带)信息的载体。 信息(Information) 是数据的含义或解释。 信号(Signal) 数据的物理量编码(通常为电磁编码),数据以信号的 形式在介质中。 计算机网络技术 PPT 2-3 沈阳理工大学应用技术学院 2.1 数据通信的基本概念 模拟信号 模拟信号是指幅值可连续取值的连续信号,电视图像信 号、语音信号、温度压力传感器的输出信号以及许多遥 感遥测信号都是模拟信号。 数字信号 数字信号指幅度的取值被 在有限个离散数值之内的连续 信号,二进制码就是一种数字 信号,计算机数据、数字电话 和数字电视等都是数字信号。 计算机网络技术 PPT 2-4 t 沈阳理工大学应用技术学院 2.1 数据通信的基本概念 2. 数据通信系统基本结构 噪声 任何信道都不完美,对传输的信号产 信源 接受器 信宿 信道 产生和发送信息的设备 接受和处理信息的设备 信源和信宿间的通信线 接受信号,还原成合适的信号 发送器 根据传输介质特性,进行信号变换 生干扰 :闪电、串扰、电气设备 计算机网络技术 PPT 2-5 内部:介质特性 沈阳理工大学应用技术学院 2.1 数据通信的基本概念 ? 数据传输系统 传输线 介质、无线介质 传输设备 调制解调器、中继器、多复用器、交换机等 ? DCE ? 数据处理系统(计算机、终端等) 源系统(信源+发送器)发出数据的计算机 目的系统(信宿+接收器)接收数据的计算机 ? DTE 计算机网络技术 PPT 2-6 沈阳理工大学应用技术学院 2.1 数据通信的基本概念 3. 数据通信的主要技术指标 ? 码元与比特 码元(Code cell) 信号传输时,一个波形称为一个码元(信号编码单元)。 比特:二进制数的一位。 计算机网络技术 PPT 2-7 沈阳理工大学应用技术学院 2.1 数据通信的基本概念 ? 信号传输率与数据传输速率 信号传输率 (波特率) B 单位时间内传送的波形数,单位为波特(Baud),又称 波形速率 (线上每秒钟传送的波形个数) ,又称码元 速率 。 数据传输率 (比特率) S 即单位时间内所传送的二进制信息的位数,单位为位 /秒,记作bps或b/s。 计算机网络技术 PPT 2-8 沈阳理工大学应用技术学院 2.1 数据通信的基本概念 比特率S和波特率B的关系 S=B×log2N 上式中,N为一个码元所取的离散值个数。 通常N=2K,K为二进制信息的位数 K=log2N;N=2时,S=B, 计算机网络技术 PPT 2-9 沈阳理工大学应用技术学院 2.1 数据通信的基本概念 ? 带宽 物理信道频带宽度,即信道允许传送信号的最高频率和 最低频率之差。单位:Hz。 ? 信道容量 信道容量表示一个信道的最大数据传输速率,是信道传 输数据能力的极限,单位为bps。 信道容量与数据传输速率的区别: 前者表示信道的最大数据传输速率,而后者是实际的数 据传输速率。 计算机网络技术 PPT 2-10 沈阳理工大学应用技术学院 2.1 数据通信的基本概念 ? 信道容量的计算 无噪声的信道容量 奈奎斯特公式: C=2H〃log2N(b/s) 式中,H为信道的带宽,即信道传输上、下限 频率的差值,单位为赫(Hz);N为一个码元所取的 离散值个数。 [例2-2] 普通电话线k Hz,若码元的离 散值个数N=16,则最大数据传输速率是多少? 计算机网络技术 PPT 2-11 沈阳理工大学应用技术学院 2.1 数据通信的基本概念 有噪声的信道容量 香农公式: C=H〃log2(1+S/N) (b/s) 式中,S为信号功率,N为噪声功率,S/N称为信噪比。 通常把信噪比表示成10〃lg(S/N)分贝(dB)。 [例2-3] 已知信噪比为30dB,带宽为3kHz,求最 大数据传输速率是多少? 计算机网络技术 PPT 2-12 沈阳理工大学应用技术学院 2.2 数据通信方式 ? 数据通信方式是指数据在信道上传输所采取的方式。 通常有如下分类方法: 按信号的类型分模拟通信和数字通信。 按数据代码传输的顺序分为串行传输和并行传输。 按数据传输的同步方式分为同步传输和异步传输。 按数据传输的流向和时间关系分为单工、半双工和 双工传输。 基带传输与频带传输。 计算机网络技术 PPT 2-13 沈阳理工大学应用技术学院 2.2 数据通信方式 1. 模拟通信与数字通信 ? 模拟通信 在线上传输模拟信号的通信方式 ? 数字通信 是指用数字信号作为载体来传输信息,或 者用数字信号对载波进行数字调制后再传输 的通信方式。 计算机网络技术 PPT 2-14 沈阳理工大学应用技术学院 2.2 数据通信方式 ? 数字通信的特点 ① 抗噪声(干扰)能力强 ② 可以控制差错,提高了传输质量 ③ 能适应各种通信业务 ④ 易于加密、保密性强 ⑤ 通信设备微型化、集成化 ? 缺点 占用频带宽 计算机网络技术 PPT 2-15 沈阳理工大学应用技术学院 2.2 数据通信方式 2. 调制与解调 调制:对信号源的信息进行处理,使其变为适合于信 道传输形式的过程。 解调:接受方将收到的已调制的信号还原成原信号。 载波 g(t) 数字或 模拟数据 模拟信号 s(t) Demodulator 解调制 接收方 PPT 2-16 沈阳理工大学应用技术学院 Modulator 调制 发送方 g(t) 数字或 模拟数据 模拟信道 计算机网络技术 2.2 数据通信方式 ? 对模拟信号的调制 对模拟信号调制的实质是频谱搬移。 其作用和目的是: ? 将调制信号转换成适合于信道 传输的已调信号; ? 实现信道的多复用; ? 提高信道利用率; ? 减少干扰,提高系统抗干扰能力; ? 实现传输带宽与信噪比之间的互换。 计算机网络技术 PPT 2-17 沈阳理工大学应用技术学院 2.2 数据通信方式 ? 对数字信号的调制 调制的基础是载波,载波有三要素:幅度、频率 和相位,针对载波的不同要素对它进行调制 。 A : 振幅 ω :角频率 Φ:相位 计算机网络技术 PPT 2-18 沈阳理工大学应用技术学院 2.2 数据通信方式 振幅键控ASK— 调幅(AM) 用载波的两个不同振幅 表示0和1 ? 移频键控FSK — 调频(FM) 用载波的两个不同频率 表示0和1 ? 移相键控PSK — 调相 ( PM ) 用载波的起始相位的变化 表示0和1 ? 计算机网络技术 PPT 2-19 沈阳理工大学应用技术学院 2.2 数据通信方式 绝对调相 相对调相 计算机网络技术 PPT 2-20 沈阳理工大学应用技术学院 2.2 数据通信方式 计算机网络技术 PPT 2-21 沈阳理工大学应用技术学院 2.2 数据通信方式 3、并/串行通信 ? 并行通信 定义 将数据以成组方式在两条以上的并行信道上同时 传输。 发送端 1 0 0 1 1 1 0 1 接收端 并 行 通 信 信 道 PPT 2-22 1 0 0 1 1 1 0 1 计算机网络技术 沈阳理工大学应用技术学院 2.2 数据通信方式 适用情况 通信距离较近的情况 优点 字符同步、速度快 缺点 需要传输信道多、设备复杂、成本高 计算机网络技术 PPT 2-23 沈阳理工大学应用技术学院 2.2 数据通信方式 ? 串行通信 定义 数据流以串行方式在一条信道上传输。 计算机网络技术 PPT 2-24 沈阳理工大学应用技术学院 2.2 数据通信方式 适用情况 通信距离较远的情况 优点 该方法实现简单,采用较多 缺点 为解决收、发方码组或字符同步,需要外加同步 措施;速度慢。 计算机网络技术 PPT 2-25 沈阳理工大学应用技术学院 2.2 数据通信方式 4、单/双工通信 ? 单工通信 定义 数据单向传输 适用 无线电、电、电视 计算机网络技术 PPT 2-26 沈阳理工大学应用技术学院 2.2 数据通信方式 ? 半双工通信 定义 信息流可以在两个方向上传输,但同一时刻只限 于在一个方向传输。 适用 对讲机 优点 节省传输线 缺点 效率低 计算机网络技术 PPT 2-27 沈阳理工大学应用技术学院 2.2 数据通信方式 ? 全双工通信 定义 数据能同时沿信道的两个方向传输,即通信的 一方在发送信息的同时也能接收信息,其收、 发信道分开设臵。 适用 计算机网络中数据通信 特点 效率高但结构复杂、成本高 计算机网络技术 PPT 2-28 沈阳理工大学应用技术学院 2.2 数据通信方式 5 、异步传输和同步传输 ? 同步技术 在通信过程中,为发送端发送的信息能够被 接收端正确无误地接收,要求发送端和接收端动作的 起始时间和频率保持一致的技术。 需解决的问题 同步脉冲频率 数据从什么时候开始,什么时候结束 计算机网络技术 PPT 2-29 沈阳理工大学应用技术学院 2.2 数据通信方式 ? 异步传输 定义 以字符为单位传输数据,数据低位在前,高位 在后。每个字符前加1个起始位,表示一个字符 开始;后加1到2个停止位,表示一个字符结束。 优点 频率的漂移不会积累; 每两个字符之间的间隔时间不固定; 实现简单。 缺点 传输效率低 计算机网络技术 PPT 2-30 沈阳理工大学应用技术学院 2.2 数据通信方式 ? 同步传输 定义 以数据块为单位传输数据。在数据块的开头一 般加1到2个字节的SYN(同步字符)。而后以固定 的时钟节拍来发送数据信号。 优点 效率高。 缺点 和异步的优点相对应 计算机网络技术 PPT 2-31 沈阳理工大学应用技术学院 2.2 数据通信方式 6、基带/频带/宽带传输 ? 基带传输 在信道上直接用基带信号(方波)传送数据。 ? 频带传输 将数字信号调制成模拟信号后再发送和传输 的方式。 ? 和基带传输的区别 ? 和传统模拟传输的区别 计算机网络技术 PPT 2-32 沈阳理工大学应用技术学院 2.2 数据通信方式 6、基带/频带/宽带传输 ? 宽带传输 将宽的频带划分成若干个子频带,分别用这些 子频带来传输各类不同的信号,多用于广域网 宽带接入技术,如ADSL。 计算机网络技术 PPT 2-33 沈阳理工大学应用技术学院 2.3 数据编码技术 定义 数据编码是用两个不同的电平来表示两个不同的 二进制数0和1。 码元1 信号 码元2 码元3 码元4 码元5 t 分类 不归零编码、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码 计算机网络技术 PPT 2-34 沈阳理工大学应用技术学院 2.3 数据编码技术 1、不归零制NRZ 用负电平表示0,正电平表示1,正负直接转换,中 间不在无电平处停留。 缺点:不具备自同步机制,传输时必须使用外同步。 计算机网络技术 PPT 2-35 沈阳理工大学应用技术学院 2.3 数据编码技术 2、曼彻斯特编码 编码方法是将每个码元分成两个相等的间隔;码 元“1”是由高至低电平转换,即其前半个码元的 电平为高电平,后半个码元的电平为低电平。码 元“0”是从低电平到高电平的变换,即其前半个 码元的电平为低电平,后半个码元的电平为高电平。 1 计算机网络技术 0 0 0 1 PPT 2-36 0 0 1 1 1 沈阳理工大学应用技术学院 2.3 数据编码技术 3、差分曼彻斯特编码 码元1时,前半个码元的电平与上一个码元的后半 个码元的电平一样;若码元为0,前半个码元的电 平与上一个码元的后半个码元的电平相反。 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1 计算机网络技术 PPT 2-37 沈阳理工大学应用技术学院 2.3 数据编码技术 ? 三种数字编码的波形图 计算机网络技术 PPT 2-38 沈阳理工大学应用技术学院 2.3 数据编码技术 ? 编码与调制的区别 调制 用模拟信号承载数字或模拟数据 编码 用数字信号承载数字或模拟数据 计算机网络技术 PPT 2-39 沈阳理工大学应用技术学院 2.3 数据编码技术 4、模拟数据的数字信号编码 使模拟数据能在数字信道上传输 ? 采样 如果模拟信号的最高频率为F,若以≥2F的采样 频率对其采样, 则从采样得到的离散信号序列 就能完整地恢复出原始信号。 采样 按一定间隔对语音信号进行采样 量化 把每个样本舍入到最接近的量化级别上 编码 对每个舍入后的样本转为二进制码 计算机网络技术 PPT 2-40 沈阳理工大学应用技术学院 2.4 多复用技术 1、概述 ? 复用的基本思想 当信道的传输能力大于每个信源的平均传输需求 时,多个信息源可共享一个公共信道。 把公共信道划分成多个子信道,每个子信道传输 一数据,称为多复用。 信 源 MUX 复用器 计算机网络技术 PPT 2-41 共享信道 DEMUX 解复用器 信 宿 沈阳理工大学应用技术学院 2.4 多复用技术 2、频分多复用FDM ? 定义 当物理信道的可用带宽超过单个原始信号所需带 宽足够多的情况下,可将该物理信道的总带宽划 分成若干个与传输单个信号带宽相同 (或略宽)的 子频带,将多原始信号的频谱移到物理信道频 谱的不同频段上,以实现频谱上的不重叠,从而 达到共用一个信道的目的。 计算机网络技术 PPT 2-42 沈阳理工大学应用技术学院 2.4 多复用技术 ? 举例 ? 用途 主要用于模拟信道的复用 计算机网络技术 PPT 2-43 沈阳理工大学应用技术学院 2.4 多复用技术 3、时分复用TDM ? 定义 如果物理信道可支持的位传输速率超过单个原始 信号要求的数据传输速率,就可以将信道传输时 间划分成工作周期 T(时间片),再将每个周期 划分成若干时隙, 轮流分配给n个信源来使用公 共线 ,这样 ,就可以在一条物理信道上传输 多个数字信号 。 计算机网络技术 PPT 2-44 沈阳理工大学应用技术学院 2.4 多复用技术 ? 同步时分多复用(STDM) 原理 把时间分割成小的时间片,每个时间片分为若干 个时隙,每数据占用一个时隙进行传输。在通 信网络中应用极为广泛。 优点 控制简单,实现容易 缺点 容易造成信道浪费 计算机网络技术 PPT 2-45 沈阳理工大学应用技术学院 2.4 多复用技术 ? 异步时分多复用(ATDM) 原理 在异步时分复用中,时隙序号与信道号之间不 再存在固定的对应关系。为此,各个信道发出 的数据都需要附带双方地址,由通信线两端 的多复用设备来识别地址。 优点 提高了传输介质的利用率 计算机网络技术 PPT 2-46 沈阳理工大学应用技术学院 2.4 多复用技术 4、波分复用——光的频分复用 ? 原理 整个波长频带被划分为若干个波长范围,每 信号占用一个波长范围来进行传输。 在这种方法中,两根光纤连到一个棱柱或衍射 光栅,每根光纤里的光波处于不同的波段上, 这样两束光通过棱柱或衍射光栅合到一根共享 的光纤上,到达目的地后,再将两束光用光栅 分解开来。 计算机网络技术 PPT 2-47 沈阳理工大学应用技术学院 2.4 多复用技术 5、码分复用CDM ? 原理 每个用户把发送信号用接收方的地址码序列编码 (任意两个地址码序列相互正交)。不同用户发 送的信号在接收端被叠加,然后接收者用同样的 地址码序列解码。由于地址码的正交性,只有与 自己地址码相关的信号才能被检出,由此恢复出 原始数据。 在无线移动通信中应用广泛。 计算机网络技术 PPT 2-48 沈阳理工大学应用技术学院 2.4 多复用技术 6、各类复用方法的应用 ? 频分复用FDM 按频率划分不同的信道,如CATV系统 ? 波分复用WDM 按波长划分不同的信道,用于光纤传输 ? 时分复用TDM 按时间划分不同的信道,目前应用最广泛 ? 码分复用CDM 按地址码划分不同的信道,非常有发展前途 计算机网络技术 PPT 2-49 沈阳理工大学应用技术学院 2.5 广域网中的数据交换技术 ? 数据交换 在通信子网中结点间的数据传输过程称为数据 交换。 ? 为什么要采用交换技术? 节省线投资,提高线利用率。 电交换 分类: 存储转发交换 计算机网络技术 PPT 2-50 报文交换 分组交换 沈阳理工大学应用技术学院 2.5 广域网中的数据交换技术 ? 结点和站点 结点:用于数据交换的中间设备 不关心被传输的数据内容,仅执行交换的动作, 起数据交换的功能,将数据从一个端换到另 一端口,继而传输到另一台中间结点,直至目的 地。 站点:发送和接收数据的终端设备 计算机网络技术 PPT 2-51 沈阳理工大学应用技术学院 2.5 广域网中的数据交换技术 1、电交换(Circuit switching) ? 原理 通过网络中的结点在两个站点之间建立专用的 通信线进行数据传输的交换方式。 ? 过程 建立线 占用线进行数据传输 线 计算机网络技术 PPT 2-52 沈阳理工大学应用技术学院 2.5 广域网中的数据交换技术 ? 电交换的特点 独占性 实时性好 线交换设备简单 不具备差错控制能力 线利用率低 ? 电交换的应用场合 线利用率低,持续通话和实时性要求强的场 合。 计算机网络技术 PPT 2-53 沈阳理工大学应用技术学院 2.5 广域网中的数据交换技术 2、存储转发交换 ? 原理 数据与目的地址、源地址、控制信息等组成一 数据单元进入通信子网。通信子网的中间结点负责 接收数据单元、暂存、差错校验、根据地址确定输 出端口和线,排队等待线,转发给下一结点, 直至终点。 ? 分类 报文交换 计算机网络技术 分组交换 PPT 2-54 沈阳理工大学应用技术学院 2.5 广域网中的数据交换技术 ? 报文交换 原理 以报文为单位进行“存储-转发”交换。目的 地址、源地址、控制信息等附加在报文上。交换 过程中,交换设备将收到的报文先存储,待信道 空闲时再转发出去,一级级中转,直到目的地。 计算机网络技术 PPT 2-55 沈阳理工大学应用技术学院 2.5 广域网中的数据交换技术 特点 ? ? ? ? ? ? ? 相邻结点仅在传输报文时建立结点间的连接。 整个报文(Message)作为一个整体一起发送。 没有建立和拆除连接所需的等待时间; 线利用率高; 报文大小不一,造成存储管理复杂,且对存储容 量要求较高; 大报文造成存储转发的延时过长; 出错后整个报文全部重发。 计算机网络技术 PPT 2-56 沈阳理工大学应用技术学院 2.5 广域网中的数据交换技术 ? 分组交换 原理 交换设备处理和传输的数据长度。将长 报文分成若干个小分组进行传输。 计算机网络技术 PPT 2-57 沈阳理工大学应用技术学院 2.5 广域网中的数据交换技术 分组交换的过程 1 发送端,先把较长的报文划分成较短的、固定长 度的数据段。 报文 0011010010 假定这个报文较长 不便于传输 计算机网络技术 PPT 2-58 沈阳理工大学应用技术学院 2.5 广域网中的数据交换技术 分组交换的过程 2 每一个数据段前加上首部构成分组。 分组 1 首部 数 据 数 据 数 据 请注意:现在左边是“前面” 计算机网络技术 PPT 2-59 沈阳理工大学应用技术学院 2.5 广域网中的数据交换技术 分组交换的过程 3 每一个数据段前加上首部构成分组。 分组 1 首部 数 据 首部 分组 2 数 据 数 据 请注意:现在左边是“前面” 计算机网络技术 PPT 2-60 沈阳理工大学应用技术学院 2.5 广域网中的数据交换技术 分组交换的过程 4 每一个数据段前加上首部构成分组。 分组 1 首部 数 据 首部 分组 2 数 据 首部 分组 3 数 据 计算机网络技术 PPT 2-61 沈阳理工大学应用技术学院 2.5 广域网中的数据交换技术 分组交换的过程 5 分组交换网以“分组”作为数据传输单元。 依次把各分组发送到接收端。 分组 1 首部 数 据 分组 2 首部 数 据 分组 3 首部 计算机网络技术 PPT 2-62 数 据 沈阳理工大学应用技术学院 2.5 广域网中的数据交换技术 分组交换的过程 6 接收端收到分组后剥去首部还原成报文。 分组 1 首部 数 据 分组 2 首部 数 据 分组 3 首部 数 据 收到的数据 计算机网络技术 PPT 2-63 沈阳理工大学应用技术学院 2.5 广域网中的数据交换技术 分组交换的过程 7 最后,把收到的数据恢复成为原报文。 报文 0011010010 数 据 数 据 数 据 这里假定分组在传输过程中没出差错,转发时 也没被丢弃。 计算机网络技术 PPT 2-64 沈阳理工大学应用技术学院 2.5 广域网中的数据交换技术 分组首部的重要性 ? ? ? 每个分组首部都含有地址等控制信息。 分组交换网中结点交换机根据收到的分组 的首部中地址信息,把分组转发到下一结 点交换机。 如此存储转发,分组最后到达最终目的地。 计算机网络技术 PPT 2-65 沈阳理工大学应用技术学院 分组交换网的示意图 H2 结点交换机 B H6 主机 H 1 H4 D 注意分组径的变化! E A H5 分组交换网 PPT 2-66 H2 向 H6 发送分组 H1 向 H5 发送分组 C H3 计算机网络技术 沈阳理工大学应用技术学院 注意分组的存储转发过程 在结点交换机 C 暂存 找到转发的端口 H4 查找转发表 H2 结点交换机 B 主机 H1 A E D H1 向 H5 发送分组 在结点交换机 E 暂存 找到转发的端口 查找转发表 H6 最后到达目的主机 H5 H5 分组交换网 PPT 2-67 沈阳理工大学应用技术学院 在结点交换机 A 暂存C 找到转发的端口 查找转发表 H3 计算机网络技术 2.5 广域网中的数据交换技术 分组交换的优点 ? 提高线利用率。 ? 各分组可通过不同径传输,容错性好。 ? 对转发结点的存储要求较低,可用内存来缓冲分 组—速度快;转发延时小—适于交互式通信; ? 有强大的纠错机制、流量控制、拥塞控制和由 选择功能某个分组出错可以仅重发出错的分组— 效率高; 缺点 ? 需要分割报文和重组报文,增加了端站点的负担。 计算机网络技术 PPT 2-68 沈阳理工大学应用技术学院 三种交换的比较 电交换 报 文 报文交换 分组交换 连接建立 数据传送 报文 报 文 连接 报 文 t A 计算机网络技术 B C D A B C D A B C D PPT 2-69 沈阳理工大学应用技术学院 2.6 差错控制技术 1、差错控制的概念 ? 什么是差错 把通过通信信道接收到的数据与原来发送的数 据不一致的现象称为“传输差错”,简称为“差 错”。判断数据经传输后是否有错的手段和方法 称为差错检测。 差错控制:在通信过程中,发现、检测差错并进行 纠正。 计算机网络技术 PPT 2-70 沈阳理工大学应用技术学院 2.6 差错控制技术 2、误码率 指接收码元中错误码元数占传输总码元数的比例 Pe=接收码元中错误码元数/传输的总码元 数 计算机网络技术 PPT 2-71 沈阳理工大学应用技术学院 2.6 差错控制技术 3、差错的分类与出现的可能原因 ? 热噪声差错 特点:时刻存在、幅度较小、强度与频率无关, 但频谱很宽。是随机类噪声。称为“随机差错”。 ? 冲击噪声差错 特点: 冲击噪声幅度大、持续时间长等,是产生 差错的主要原因称为“突发差错”。 计算机网络技术 PPT 2-72 沈阳理工大学应用技术学院 2.6 差错控制技术 4、两种差错控制技术 ? 检错 在发送的数据中增加一些用于检查差错的附加 位, 这些附加位被称为检错码。 接收方根据收到的检错码检测到差错时,发 出 “否定应答” ,通知对方进行重发。 特点:通过“重传机制”达到纠正差错的目 的, 易实现,编码和解码的速度较快。 计算机网络技术 PPT 2-73 沈阳理工大学应用技术学院 2.7 差错控制与检错 ? 纠错 纠错码是指在发送每一组信息时发送足够的附 加位,接收端通过这些附加位在接收译码器的控 制下发现错误,并自动地纠正错误。 译码器设备较复杂,为了纠正差错,附加的 冗 余码较多,会降低传输效率。 常见纠错编码:海明纠错码、正反纠错码等。 适用场合:没有反向信道,线传输时间长, 要求重发不经济的场 计算机网络技术 PPT 2-74 沈阳理工大学应用技术学院 2.7 差错控制与检错 5、常用差错检验编码 ? 奇偶校验 规则 奇校验是在二进制序列中“1”的个数为奇数, 则校验位为0 ;若“1”的个数为偶数,则校验 位为1 。 偶校验是在二进制序列中“1”的个数为偶数, 则校验位为0 ;若“1”的个数为奇数,则校验 位为1 。 计算机网络技术 PPT 2-75 沈阳理工大学应用技术学院 2.7 差错控制与检错 分类 水平奇偶校验:又称横向奇偶校验,若字符序列相 应位中“1”的个数为奇数,则奇校验的校验码字 位0,偶校验的校验码为1。 垂直奇偶校验:又称纵向向奇偶校验,若单个字符 的各个位中“1”的个数为奇数,则奇校验的校验 码字位0,偶校验的校验码为1。 水平垂直奇偶校验:又称横纵奇偶校验或方块奇偶 校验,既做水平校验也做垂直校验,检错能力可以 明显提高。 计算机网络技术 PPT 2-76 沈阳理工大学应用技术学院 2.7 差错控制与检错 奇偶校验举例 位\数字 C1 C2 N E T W O R K 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 水平奇校验 水平偶校验 C3 C4 C5 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 C6 C7 垂直奇校验 垂直偶校验 计算机网络技术 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 PPT 2-77 沈阳理工大学应用技术学院 2.7 差错控制与检错 ? 循环冗余校验(CRC) 差错检测原理: 收发双方约定一个生成多项式G(x),发送方 根据发送的数据和G(x)计算出CRC校验和并 把它加在数据的末尾形成新的二进制序列一 起发送。 接收方则用接收到的数据除以G(x) ,若有余 数不为零,则传输有错。 计算机网络技术 PPT 2-78 沈阳理工大学应用技术学院 2.7 差错控制与检错 6、差错控制的基本方法 ? 前向纠错 ? 反馈检验 ? 自动请求重传 原理 又称检错重发,它是利用编码的方法在数据接 收端检测差错,当检测出差错后,设法通知数据 发送端重新发送数据,直到无差错为止。 计算机网络技术 PPT 2-79 沈阳理工大学应用技术学院 2.7 差错控制与检错 停等式ARQ 发送端在发送完一个数据帧后,要等待接收端返 回应答信息。当应答为确认信息 (ACK)时,发送 端才继续发送下一个数据帧;当应答为不确认帧 (NAK)时,发送端需要重发这个数据帧。 计算机网络技术 PPT 2-80 沈阳理工大学应用技术学院 2.7 差错控制与检错 连续式ARQ之回退N帧ARQ 在回退N帧ARQ中,每发送N帧需要一个应答帧, 当发送方接收到接收方的某个帧的NAK时,重传 从该帧开始的所有报文。 计算机网络技术 PPT 2-81 沈阳理工大学应用技术学院 2.7 差错控制与检错 连续式ARQ之选择重传ARQ 在选择重传ARQ中,每发送N帧需要一个应答 帧, 当发送方接收到接收方的某个帧的 NAK 时,仅重传该帧即可。 计算机网络技术 PPT 2-82 沈阳理工大学应用技术学院 本章小节 2.1 数据通信的基本概念 DTE、DCE、数据传输率、带宽、信道 容量、奈奎斯特公式、香农公式。 2.2 数据通信方式 三种调制方法、串行传输、并行传输、 同步传输、异步传输、单工传输、半双工传 输、全双工传输、基带传输、频带传输。 本章小节 2.3 数据编码技术 曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码、模 拟信号转换成数字信号的过程。 2.4 多复用技术 频分多复用的原理、时分多复用的 原理和分类、波分多复用的原理 本章小节 2.5 广域网中的数据交换技术 电交换技术的特点、报文交换的特点、 分组交换的工作过程、三种交换方式的区别、 数据报方式的特点、虚电方式的特点、虚电 和电方式的比较。 本章小节 2.6 差错控制技术 差错控制的概念、差错检测的概念、纠 错码、检错码、奇偶校验的原理和分类(小 计算)。停等式ARQ的原理、连续式ARQ的 原理和分类。 本章作业 P46 四-6 P46 四-10 计算机网络技术第二章教案 88

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