第二章 數據通信

第二章 數據通信

 

（1） 數據通信******兩個實體間的數據傳輸和交換。
2. 1數據通信技術
2．1．1 模擬數據通信和數字數據通信
（2） 模擬數據******在某個區間爲連續的值的數據
（3） 數字數據******在某個區間爲離散的值的數據
（4） 模擬、數字數據之間的相互轉換問題？
模擬數據通過編碼解碼器（CODEC）轉換成數字數據,數字信號通過調制解調器轉換成模擬數據（MODEM）
（5） 數字信號傳輸與模擬信號傳輸各自的優缺點？
模擬傳輸是一種不考慮內容的傳輸模擬信號的方法，在傳輸過程中，模擬信號經過一定距離的傳輸之後，必定會信號衰減，爲實現長距離傳輸，模擬信號傳輸都要使用信號放大器，但是，放大器也會增加噪音分量，如果通過串連的放大器來實現長距離傳輸，信號將會越來越畸形；
與此相反，數字傳輸與信號有關。衰減會危及數據的完整性，數字信號只能在一個有限的距離內傳輸，但爲了獲得更遠的傳輸距離，可以使用中繼器，中繼器接收數字信號，將數字信號轉換成1的模式和0的模式。

 

2.1.2 多路複用
（1） 多路複用的分類及其解釋
A. 頻分多路複用(FDM)
利用傳輸介質中不同的載波頻率來同時運載多個信號的多路複用技術 B. 時分多路複用(TDM)
利用介質能達到的位傳輸率超過傳輸數字數據所需的數據傳輸率的優點，利用每個信號在時間上交叉，從而傳輸多個數據信號的多路複用技術

 

（2） T1載波的位結構及傳輸速率
共193位，第8位是信令和控制信號，第193位是幀編碼，傳輸速率是1.544M/BPS

 

（3） 兩種PCM載波的傳輸速率以及T2、T3載波的傳輸速率
一種是和T1載波一樣的1.544M/BPS，另一種是2.048M/BPS。T2載波的傳輸速率是6.312 M/BPS，T2載波的傳輸速率是46.304 M/BPS。

 

2.1.3 異步傳輸和同步傳輸
（1） 異步傳輸
一次傳輸一個字符的數據，每個字符用一個起始位引導，用一個結束位結束，一般起始位爲0，停止位爲1
（2） 同步傳輸
爲了使接收方確定數據塊的開始和結束，還需要另外一級的同步，即每個數據塊用一個前文（preamble）位的模式開始，用一個後文(postamble)位模式結束,加有前後文的數據稱爲一幀。

 

2.2數據交換技術

 

2.2.1線路交換
（1） 什麼是線路交換？
通過網絡中的節點在兩個站點之間建立專用的通信線路進行數據傳輸的交換方式
（2） 線路交換所歷經的三個階段
線路建立，數據傳送，線路拆除
2.2.2 報文交換
（1） 什麼是報文交換？
將目的地址附加在報文中，然後讓報文從節點到節點的通過網絡傳輸的交換方式
（2） 報文交換比較線路交換的優缺點
a． 線路效率高
b． 無需同時使用發送器和接收器傳送數據
c． 不會出現如線路交換中因通信量變大而導致的呼叫被封鎖現象，只是報文傳送延遲
d． 可以把一個報文發送到多個目的地
e． 能夠建立報文的優先權
f． 報文交換網絡可以進行速度和代碼的轉換
g． 發送部操作終端的保文可以被截獲，然後存儲或重新選擇到另一臺終端的路徑
h． 報文交換的主要缺點是他不能滿足實時或交互式的通信要求
2.2.3 分組交換
（1）概念解釋
分組交換是一種結合了報文交換和線路交換各自優點的交換技術，其中，它採用了限制長度的數據報，以及虛擬連接的虛電路方法，從而達到更好的交換效果。
2.2.4三種交換技術的比較
（1） 三種交換技術適用的不同場合
a． 對於交互式通信來說，報文交換是不合適的；
b． 對於較輕的和/或間歇式負載來說，線路交換是最合算的，因爲可以通過電話撥號線路來使用公用電話系統。
c． 對於兩個站點之間很重的和持續的負載來說，使用租用的線路交換線是最合算的。
d． 當有一批中等數量數據必須交換到大量的數據設備時，寧可用分組交換方法，這種技術的線路利用率是最高的。
e． 數據報分組交換適用於短報文和具有靈活性的報文。
f． 虛電路分組交換事宜浴場交換和減輕各站的處理負擔。
2.2.5 信元交換
ATM(異步轉移模式)採用信元交換

 

2.3 數據傳送方式
（1） 分類
並行通信和串行通信
（2） 在並行通信中數據傳輸所使用的並行數據總線的物理形式
a． 計算機內部的數據總線很多就直接是電路板
b． 扁平帶狀電纜
c． 圓形屏蔽電纜

 

2.3.2串行輸入/輸出
（1） 串行輸入的特點
串行數據傳輸中，每次只傳送一位數據，速度比並行傳輸慢，但是，實現串行傳輸的硬件具有經濟性和實用性的特點。
2.3.3 串行數據通信
（1） 電話系統進行串行通行的三種方式
a. 單工通信
b. 半雙工通信
c. 全雙工通信
（2） 串行數據的傳輸、接收的定時可以通過數據鏈路控制來實現
（3） 串行數據通信的兩種傳輸方法
a． 異步串行傳輸
通信硬件通過附加同步信息的方法傳輸數據
b． 同步串行傳輸
同步信息包含在信息塊內的方法
（4） 同步通信與異步通信的優缺點
a. 同步通信取消了每個字節的同步位，從而使數據位在傳送爲中所佔比率增大，提高了傳送效率。
b. 同步通信容許用戶傳送沒有意義的二進制數據
c. 允許PC機用戶通過同步通信網絡與計算機實現通信

 

2.4檢錯與糾錯
（1） 檢錯法的概念
檢錯法是指在傳輸中僅僅發送足以使接收端能夠檢測出差錯的附加位。
（2） 檢錯法的分類
a． 奇偶校驗法
b． 冗餘校驗法（LRC）
c． 循環冗餘校驗法（CRC）
2.4.2糾錯法
（1） 自動請求重發（ARQ）
當發送站向接收站發送數據塊時，如果無差錯，則接收站回送一個肯定應答，即ACK指令；如果接收站檢測出錯誤，則發送一個否定應答，即NCK指令，請求重發。
（2） 正向糾錯法
發送站發送能使接收站檢錯糾錯的冗餘位

 

2.5 通信硬件
2.5.1調制解調器
（1） 調制解調器是一種數據通信設備（DCE）
（2） 調制解調器的作用就是將數據在數據格式與模擬格式之間轉換
（3） AT指令集
a． ATD------撥號指令(ATDP：脈衝撥號，ATDT音頻撥號)
b． ATH------掛機指令
c． ATA------應答指令(ATSO=0表示取消自動應達，=某個非零整數，則表示振鈴這個整數次後應答)
d． ATZ------將調制解調器內寄存器的值設爲默認

 

2.5.2 RS-232標準
（1） 何謂RS-232
由美國電子工業協會（EIA）制定的數據終端設備與數據通信設備在進行串行二進制數據交換時的接口，EIA RS-232C
（2） RS-232的物理層特性
a. 機械特性
接口標準的機械部分指定兩個通信裝置如何連接。規定了有兩個連接器，接到DCE的爲母，接到DTE的爲公。標準規定使用25針連接器，DB25連接器已成爲一個事實上的標準。
b. 電信號特性
+3V~+15V的正電壓表示SPACE
-3V~-15V的負電壓表示MARK
在-3V~+3V之間構成一個轉換區域，實際上，傳輸通常使用+(-)12V
c. RS-232C引腳分配
I. 引腳功能分類
A. 數據線路：分爲數據傳送和接收兩條線路發送數據（TD,引腳2），接收數據（RD,引腳3）
B. 控制線路：控制線路傳送PC或調制解調器中某些條件的ON/OFF指標來指示該引腳線路的狀態處於開啓或是關閉
①DTR,引腳20：數據終端就緒，由PC產生以使調制解調器瞭解PC已準備就緒

 

②DSR,引腳6:數據設備就緒，由MODEM產生，以告訴PC當MODEM打開時，已
和電話線路連接好且處於數據傳輸模式

 

③RTS,引腳4：請求發送，由PC產生毅同志調制解調器它想要傳送數據

 

④CTS,引腳5：清除發送，由MODEM產生告訴PC它可以進行數據傳送

 

⑤CD,引腳8：載波檢測，也稱爲接收線路信號檢測裝置（RLSD）,有時還稱爲數據載波檢測（DCD）,他告訴PC機調制解調器是否已建立了有效的連接

 

⑥RI,引腳22：振鈴指示
II. 地
①SG,引腳7：信號地

 

②PG,引腳1：保護地

 

III. 定時電路
①TC,引腳15：稱爲發送定時

 

②RC,引腳17：稱爲接收定時

 

（3） 空調制解調器的連接，關鍵是將發送數據TD和接收數據RD交叉連接，實際上是直接通信
2.5.3 通信適配器
（1） 異步通信適配器
也叫串口，異步通信界面，通用異步接收器/發送器或UART
（2） 同步通信適配器
最常用的同步通信適配器是SDLC和BSC

 

2.6通信軟件功能
（1） 調制解調器的控制
a. 呼叫/回答模式切換
b. 自動重撥號
c. 電話掛起
（2） 數據控制功能
a. 流控制（XON/XOFF）
b. 文件傳輸
（3） 數據操作功能
a. 字符過濾
b. 轉換表
c. 終端仿真
（4） 特殊功能
a. 外部文件操作
b. 後臺操作
c. 回到操作系統
d. 編輯器