第二章 数据通信

第二章 数据通信

 

（1） 数据通信******两个实体间的数据传输和交换。
2. 1数据通信技术
2．1．1 模拟数据通信和数字数据通信
（2） 模拟数据******在某个区间为连续的值的数据
（3） 数字数据******在某个区间为离散的值的数据
（4） 模拟、数字数据之间的相互转换问题？
模拟数据通过编码解码器（CODEC）转换成数字数据,数字信号通过调制解调器转换成模拟数据（MODEM）
（5） 数字信号传输与模拟信号传输各自的优缺点？
模拟传输是一种不考虑内容的传输模拟信号的方法，在传输过程中，模拟信号经过一定距离的传输之后，必定会信号衰减，为实现长距离传输，模拟信号传输都要使用信号放大器，但是，放大器也会增加噪音分量，如果通过串连的放大器来实现长距离传输，信号将会越来越畸形；
与此相反，数字传输与信号有关。衰减会危及数据的完整性，数字信号只能在一个有限的距离内传输，但为了获得更远的传输距离，可以使用中继器，中继器接收数字信号，将数字信号转换成1的模式和0的模式。

 

2.1.2 多路复用
（1） 多路复用的分类及其解释
A. 频分多路复用(FDM)
利用传输介质中不同的载波频率来同时运载多个信号的多路复用技术 B. 时分多路复用(TDM)
利用介质能达到的位传输率超过传输数字数据所需的数据传输率的优点，利用每个信号在时间上交叉，从而传输多个数据信号的多路复用技术

 

（2） T1载波的位结构及传输速率
共193位，第8位是信令和控制信号，第193位是帧编码，传输速率是1.544M/BPS

 

（3） 两种PCM载波的传输速率以及T2、T3载波的传输速率
一种是和T1载波一样的1.544M/BPS，另一种是2.048M/BPS。T2载波的传输速率是6.312 M/BPS，T2载波的传输速率是46.304 M/BPS。

 

2.1.3 异步传输和同步传输
（1） 异步传输
一次传输一个字符的数据，每个字符用一个起始位引导，用一个结束位结束，一般起始位为0，停止位为1
（2） 同步传输
为了使接收方确定数据块的开始和结束，还需要另外一级的同步，即每个数据块用一个前文（preamble）位的模式开始，用一个后文(postamble)位模式结束,加有前后文的数据称为一帧。

 

2.2数据交换技术

 

2.2.1线路交换
（1） 什么是线路交换？
通过网络中的节点在两个站点之间建立专用的通信线路进行数据传输的交换方式
（2） 线路交换所历经的三个阶段
线路建立，数据传送，线路拆除
2.2.2 报文交换
（1） 什么是报文交换？
将目的地址附加在报文中，然后让报文从节点到节点的通过网络传输的交换方式
（2） 报文交换比较线路交换的优缺点
a． 线路效率高
b． 无需同时使用发送器和接收器传送数据
c． 不会出现如线路交换中因通信量变大而导致的呼叫被封锁现象，只是报文传送延迟
d． 可以把一个报文发送到多个目的地
e． 能够建立报文的优先权
f． 报文交换网络可以进行速度和代码的转换
g． 发送部操作终端的保文可以被截获，然后存储或重新选择到另一台终端的路径
h． 报文交换的主要缺点是他不能满足实时或交互式的通信要求
2.2.3 分组交换
（1）概念解释
分组交换是一种结合了报文交换和线路交换各自优点的交换技术，其中，它采用了限制长度的数据报，以及虚拟连接的虚电路方法，从而达到更好的交换效果。
2.2.4三种交换技术的比较
（1） 三种交换技术适用的不同场合
a． 对于交互式通信来说，报文交换是不合适的；
b． 对于较轻的和/或间歇式负载来说，线路交换是最合算的，因为可以通过电话拨号线路来使用公用电话系统。
c． 对于两个站点之间很重的和持续的负载来说，使用租用的线路交换线是最合算的。
d． 当有一批中等数量数据必须交换到大量的数据设备时，宁可用分组交换方法，这种技术的线路利用率是最高的。
e． 数据报分组交换适用于短报文和具有灵活性的报文。
f． 虚电路分组交换事宜浴场交换和减轻各站的处理负担。
2.2.5 信元交换
ATM(异步转移模式)采用信元交换

 

2.3 数据传送方式
（1） 分类
并行通信和串行通信
（2） 在并行通信中数据传输所使用的并行数据总线的物理形式
a． 计算机内部的数据总线很多就直接是电路板
b． 扁平带状电缆
c． 圆形屏蔽电缆

 

2.3.2串行输入/输出
（1） 串行输入的特点
串行数据传输中，每次只传送一位数据，速度比并行传输慢，但是，实现串行传输的硬件具有经济性和实用性的特点。
2.3.3 串行数据通信
（1） 电话系统进行串行通行的三种方式
a. 单工通信
b. 半双工通信
c. 全双工通信
（2） 串行数据的传输、接收的定时可以通过数据链路控制来实现
（3） 串行数据通信的两种传输方法
a． 异步串行传输
通信硬件通过附加同步信息的方法传输数据
b． 同步串行传输
同步信息包含在信息块内的方法
（4） 同步通信与异步通信的优缺点
a. 同步通信取消了每个字节的同步位，从而使数据位在传送为中所占比率增大，提高了传送效率。
b. 同步通信容许用户传送没有意义的二进制数据
c. 允许PC机用户通过同步通信网络与计算机实现通信

 

2.4检错与纠错
（1） 检错法的概念
检错法是指在传输中仅仅发送足以使接收端能够检测出差错的附加位。
（2） 检错法的分类
a． 奇偶校验法
b． 冗余校验法（LRC）
c． 循环冗余校验法（CRC）
2.4.2纠错法
（1） 自动请求重发（ARQ）
当发送站向接收站发送数据块时，如果无差错，则接收站回送一个肯定应答，即ACK指令；如果接收站检测出错误，则发送一个否定应答，即NCK指令，请求重发。
（2） 正向纠错法
发送站发送能使接收站检错纠错的冗余位

 

2.5 通信硬件
2.5.1调制解调器
（1） 调制解调器是一种数据通信设备（DCE）
（2） 调制解调器的作用就是将数据在数据格式与模拟格式之间转换
（3） AT指令集
a． ATD------拨号指令(ATDP：脉冲拨号，ATDT音频拨号)
b． ATH------挂机指令
c． ATA------应答指令(ATSO=0表示取消自动应达，=某个非零整数，则表示振铃这个整数次后应答)
d． ATZ------将调制解调器内寄存器的值设为默认

 

2.5.2 RS-232标准
（1） 何谓RS-232
由美国电子工业协会（EIA）制定的数据终端设备与数据通信设备在进行串行二进制数据交换时的接口，EIA RS-232C
（2） RS-232的物理层特性
a. 机械特性
接口标准的机械部分指定两个通信装置如何连接。规定了有两个连接器，接到DCE的为母，接到DTE的为公。标准规定使用25针连接器，DB25连接器已成为一个事实上的标准。
b. 电信号特性
+3V~+15V的正电压表示SPACE
-3V~-15V的负电压表示MARK
在-3V~+3V之间构成一个转换区域，实际上，传输通常使用+(-)12V
c. RS-232C引脚分配
I. 引脚功能分类
A. 数据线路：分为数据传送和接收两条线路发送数据（TD,引脚2），接收数据（RD,引脚3）
B. 控制线路：控制线路传送PC或调制解调器中某些条件的ON/OFF指标来指示该引脚线路的状态处于开启或是关闭
①DTR,引脚20：数据终端就绪，由PC产生以使调制解调器了解PC已准备就绪

 

②DSR,引脚6:数据设备就绪，由MODEM产生，以告诉PC当MODEM打开时，已
和电话线路连接好且处于数据传输模式

 

③RTS,引脚4：请求发送，由PC产生毅同志调制解调器它想要传送数据

 

④CTS,引脚5：清除发送，由MODEM产生告诉PC它可以进行数据传送

 

⑤CD,引脚8：载波检测，也称为接收线路信号检测装置（RLSD）,有时还称为数据载波检测（DCD）,他告诉PC机调制解调器是否已建立了有效的连接

 

⑥RI,引脚22：振铃指示
II. 地
①SG,引脚7：信号地

 

②PG,引脚1：保护地

 

III. 定时电路
①TC,引脚15：称为发送定时

 

②RC,引脚17：称为接收定时

 

（3） 空调制解调器的连接，关键是将发送数据TD和接收数据RD交叉连接，实际上是直接通信
2.5.3 通信适配器
（1） 异步通信适配器
也叫串口，异步通信界面，通用异步接收器/发送器或UART
（2） 同步通信适配器
最常用的同步通信适配器是SDLC和BSC

 

2.6通信软件功能
（1） 调制解调器的控制
a. 呼叫/回答模式切换
b. 自动重拨号
c. 电话挂起
（2） 数据控制功能
a. 流控制（XON/XOFF）
b. 文件传输
（3） 数据操作功能
a. 字符过滤
b. 转换表
c. 终端仿真
（4） 特殊功能
a. 外部文件操作
b. 后台操作
c. 回到操作系统
d. 编辑器