中級(jí)工程師通信專業(yè)實(shí)務(wù)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)學(xué)習(xí)筆記

1、第一章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基本概念數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)1）數(shù)據(jù)通信與數(shù)字通信數(shù)據(jù)通信是在信源與信宿之間進(jìn)行信息交流。用模擬信道進(jìn)行的數(shù)據(jù)通信稱為模擬數(shù)據(jù)通信。（模擬信號(hào)）用數(shù)字信道進(jìn)行的數(shù)據(jù)通信稱為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信。（數(shù)字信號(hào)DTE：數(shù)據(jù)終端設(shè)備；DCE：數(shù)據(jù)通信設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸速率、方式和質(zhì)量1、數(shù)據(jù)傳輸速率是衡量數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)傳輸能力的主要指標(biāo)，通常有三種定義方式：（1）碼元速率：定義每秒傳輸?shù)拇a元數(shù)，單位波特（Bd）（2）數(shù)據(jù)傳信速率：定義每秒傳輸二進(jìn)制碼元的數(shù)目，單位比特/秒（bit/s）（3）數(shù)據(jù)傳送速率：定義單位時(shí)間內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中的相應(yīng)設(shè)備之間實(shí)際傳送的比特、字符或碼組平均數(shù)，單位分別是比特/秒、

2、字符/秒或碼組/秒2、數(shù)據(jù)傳輸方式：數(shù)據(jù)在信道上傳送所采取的方式按代碼順序：并行傳輸與串行傳輸并行傳輸指的是數(shù)據(jù)以成組的方式，在多條并行信道上同時(shí)進(jìn)行傳輸。常用的就是將組成一個(gè)字符的幾位二進(jìn)制碼，分別在幾條并行信道上同時(shí)進(jìn)行傳輸串行傳輸指的是數(shù)據(jù)流以串行方式，在一條信道上傳輸。按同步方式：異步傳輸與同步傳輸異步傳輸一般以字符為單位，即把各個(gè)字符分開傳輸，字符之間插入同步信息。同步傳輸一般以數(shù)據(jù)塊（幀）為單位，數(shù)據(jù)塊可能是字符的集合，也可能是一串無(wú)結(jié)構(gòu)的位，即同步傳輸又分為面向字符的同步傳輸和面向位流的同步傳輸。按數(shù)據(jù)傳輸流向和時(shí)間關(guān)系：?jiǎn)喂?、半雙工、全雙工（1）單工通信：數(shù)據(jù)只能沿著一個(gè)固定的

3、方向傳輸。（2）半雙工通信：數(shù)據(jù)可沿著兩個(gè)方向傳輸，但同時(shí)只能沿一個(gè)方向傳輸。（3）全雙工通信：數(shù)據(jù)可同時(shí)沿兩個(gè)方向進(jìn)行傳輸。3、數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量（1）差錯(cuò)率（2）頻帶利用率數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸基帶傳輸和頻帶傳輸數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，對(duì)線路頻帶資源的使用方式有兩種：基帶傳輸與頻帶傳輸。u基帶傳輸在數(shù)字通信信道上，直接傳送基帶信號(hào)的方法稱為基帶傳輸;在發(fā)送端，基帶傳輸?shù)臄?shù)據(jù)經(jīng)過(guò)編碼器變換變?yōu)橹苯觽鬏數(shù)幕鶐盘?hào)，例如：曼徹斯特編碼或差分曼徹斯特編碼信號(hào);在接收端由解碼器恢復(fù)成與發(fā)送端相同的矩形脈沖信號(hào);基帶傳輸是一種最基本的數(shù)據(jù)傳輸方式。u頻帶傳輸利用模擬信道傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的方法，對(duì)多路信號(hào)采用不同的載波頻率進(jìn)行調(diào)制

4、，每一路信號(hào)占用一定寬度的頻帶資源，在同一條通信線路上可同時(shí)傳送多路信號(hào)，這樣在遠(yuǎn)距離通信時(shí)有利于節(jié)約線路資源。調(diào)制解調(diào)器（modem）是頻帶傳輸中最典型的通信設(shè)備。傳輸介質(zhì)：雙絞線、同軸電纜、光纖、無(wú)線信道數(shù)據(jù)通信的交換方式電路交換電路交換是最早使用的數(shù)據(jù)交換方式。電路交換的工作過(guò)程分為三個(gè)階段：連接（電路、鏈路）建立、數(shù)據(jù)傳輸和連接釋放。報(bào)文交換報(bào)文是數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯挝?，即站點(diǎn)一次性要發(fā)送的數(shù)據(jù)塊，長(zhǎng)度不限且可變。報(bào)文交換采用存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制。報(bào)文=數(shù)據(jù)+報(bào)頭分組交換：報(bào)文劃分成一定長(zhǎng)度的分組、存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)、統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用分組交換也稱包交換，它是目前應(yīng)用最廣泛的數(shù)據(jù)交換技術(shù)。分組交換通常有兩

5、種方式：數(shù)據(jù)報(bào)方式和虛電路方式。分組包=數(shù)據(jù)+分組頭(控制和選路作用)1.數(shù)據(jù)報(bào)：該方式傳輸數(shù)據(jù)時(shí)無(wú)須建立和釋放連接，當(dāng)傳輸少量數(shù)據(jù)時(shí)非常靈活且效率高。2.虛電路:該方式傳輸數(shù)據(jù)時(shí)須建立和釋放虛電路，當(dāng)傳輸少量數(shù)據(jù)時(shí)不夠靈活且效率低。多路復(fù)用與多址通信多路復(fù)用:將若干彼此獨(dú)立的信號(hào)合并為一個(gè)可在同一信道上傳輸?shù)膹?fù)用信號(hào)方法。分類：頻分復(fù)用（FDM）、時(shí)分復(fù)用（TDM）、空分復(fù)用（SDM）、波分復(fù)用（WDM）“復(fù)用”與“多址”：“復(fù)用”和“多址”是容易混淆的概念，“復(fù)用”是兩點(diǎn)之間的不同信號(hào)通過(guò)復(fù)用實(shí)現(xiàn)的通信；“多址”是不同地點(diǎn)（常稱為多址）的信號(hào)通過(guò)復(fù)用實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)之間的通信。多址分類：頻分多址（

6、CDMA）、時(shí)分多址（TDMA）、空分多址（SDMA）、碼分多址（CDMA）混合多址（頻分多址/時(shí)分多址、碼分多址/頻分多址）頻分復(fù)用原理：整個(gè)傳輸頻帶被劃分為若干個(gè)頻率通道，每個(gè)用戶占用一個(gè)頻率通道，頻率通道之間留有防護(hù)頻帶時(shí)分復(fù)用原理：把時(shí)間分割成小的時(shí)間片，每個(gè)時(shí)間片分為若干個(gè)通道（時(shí)隙），每個(gè)用戶占用一個(gè)通道傳輸數(shù)據(jù)。碼分多址復(fù)用復(fù)用：利用自相關(guān)函數(shù)抑制互相關(guān)函數(shù)的特性來(lái)選取正交信號(hào)碼組中的所需信號(hào)，因此也稱為正交復(fù)用。波分復(fù)用復(fù)用：在同一根光纖信道上傳輸多路不同波長(zhǎng)的光信號(hào)，以提高光纖的利用率，波分多路復(fù)用用于光信號(hào)傳輸差錯(cuò)控制方法n差錯(cuò)類型：噪聲的類型不同，引起的差錯(cuò)類型也不同，一

7、般分為以下兩類差錯(cuò)：（1）隨機(jī)差錯(cuò)。差錯(cuò)是相互獨(dú)立、互補(bǔ)相關(guān)的；（2）突發(fā)差錯(cuò)。指成串出現(xiàn)的錯(cuò)碼，錯(cuò)碼與錯(cuò)碼之間有相關(guān)性。. 1差錯(cuò)控制方式：前向糾錯(cuò)FEC；檢錯(cuò)重發(fā)ARQ；反饋校驗(yàn)；混合糾錯(cuò)。n差錯(cuò)控制的根本措施是采用抗干擾編碼，或稱為糾錯(cuò)編碼:奇偶監(jiān)督碼、行列監(jiān)督碼、漢明碼第二章數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)與協(xié)議數(shù)據(jù)通信網(wǎng)n數(shù)據(jù)通信網(wǎng)是由數(shù)據(jù)終端、傳輸、交換和處理等設(shè)備組成的體系，用于數(shù)據(jù)信息的傳輸、交換與處理，并盡可能提高網(wǎng)內(nèi)各種設(shè)備的利用率，以獲得網(wǎng)內(nèi)資源（包括通信線路、硬件、軟件數(shù)據(jù)庫(kù)等）的共享。2.1分組交換網(wǎng):永久虛電路或交換虛電路分組交換網(wǎng)由分組交換機(jī)(本地交換機(jī)、轉(zhuǎn)接交換機(jī))、網(wǎng)絡(luò)管理中心（

8、NMC：NetworkManagementCenter）、分組裝拆設(shè)備、遠(yuǎn)程集中器，傳輸設(shè)備（連接這些交換設(shè)備的鏈路）等組成。分組交換機(jī)可分為轉(zhuǎn)接交換機(jī)和本地交換機(jī)兩種：轉(zhuǎn)接交換機(jī)容量大、線路端口數(shù)多、具有路由選擇功能，主要與其他交換機(jī)互連。本地交換機(jī)容量小，只有局部交換功能，不具備路由選擇功能分組交換網(wǎng)的基本業(yè)務(wù)n交換虛電路SVC：類似于電話電路，兩個(gè)終端通信前先用呼叫程序建立虛電路，然后發(fā)送數(shù)據(jù)，通信結(jié)束后拆除虛電路。n永久虛電路PVC：類似于專線，兩個(gè)終端在合同期內(nèi)一直保持邏輯虛電路連接，通信時(shí)無(wú)需呼叫建立和拆除過(guò)程。nX.25協(xié)議分為三層，對(duì)應(yīng)OSI模型的下三層：n物理層n數(shù)據(jù)鏈路層LAPB:在物理層提供的雙向信息傳輸管道上實(shí)施信息傳輸?shù)目刂?。n分組層2.2數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)DDN：把數(shù)據(jù)通信技術(shù)與數(shù)字通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、光纖通信技術(shù)、數(shù)字交叉連接數(shù)據(jù)有機(jī)結(jié)合起來(lái)。介于永久和交換虛電路間的半永久性連接方式【經(jīng)濟(jì)實(shí)用】DDN（DigitalDataNetwork）是采用數(shù)字信道來(lái)傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)?？梢詾橛脩籼峁┤珨?shù)字、全透明、高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)來(lái)連接、傳遞各