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中级工程师-通信专业实务-互联网技术学习笔记-备考良药

第一章 数据通信基础 1.1 数据通信基础概念 1.1.1数据通信系统 
1）数据通信与数字通信 
• 数据通信是在信源与信宿之间进行信息交流。 
• 用模拟信道进行数据通信称为模拟数据通信。（模拟信号） 
• 用数字信道进行数据通信称为数字数据通信。（数字信号

 DTE: 数据终端设备;    DCE: 数据通信设备
1.1.2数据传输速率、 方法和质量 
1、 数据传输速率是衡量数据通信系统传输能力关键指标, 通常有三种定义方法:  （1）码元速率: 定义每秒传输码元数, 单位波特（Bd）

2）数据传信速率: 定义每秒传输二进制码元数目, 单位比特/秒（bit/s）

（3）数据传送速率: 定义单位时间内数据传输系统中对应设备之间实际传送比特、 字符或码组平均数, 单位分别是比特/秒、 字符/秒或码组/秒

2、  数据传输方法: 数据在信道上传送所采取方法 按代码次序: 并行传输与串行传输 
并行传输指是数据以成组方法, 在多条并行信道上同时进行传输。常见就是将组成一个字符几位二进制码, 分别在几条并行信道上同时进行传输 
串行传输指是数据流以串行方法, 在一条信道上传输。 按同时方法: 异步传输与同时传输 
异步传输通常以字符为单位, 即把各个字符分开传输, 字符之间插入同时信息。 
同时传输通常以数据块（帧）为单位, 数据块可能是字符集合, 也可能是一串无结构位, 即同时传输又分为面向字符同时传输和面向位流同时传输。 按数据传输流向和时间关系: 单工、 半双工、 全双工   （1）单工通信: 数据只能沿着一个固定方向传输。 
  （2）半双工通信: 数据可沿着两个方向传输, 但同时只能沿一个方向传输。   
（3）全双工通信: 数据可同时沿两个方向进行传输。 
3、 数据传输质量 
（1）差错率 
（2）频带利用率

1.2 数据信号传输

1.2.1 基带传输和频带传输 
      数据传输时, 对线路频带资源使用方法有两种: 基带传输与频带传输。 
u 基带传输 
ü 在数字通信信道上, 直接传送基带信号方法称为基带传输; 
ü 在发送端, 基带传输数据经过编码器变换变为直接传输基带信号, 比如: 曼彻斯特编码或差分
曼彻斯特编码信号; ü 在接收端由解码器恢复成与发送端相同矩形脉冲信号; ü
 基带传输是一个最基础数据传输方法。 
u 频带传输  利用模拟信道传输数据信号方法 , 对多路信号采取不一样载波频率进行调制, 每一路信号占用一定宽度频带资源, 在同一条通信线路上可同时传送多路信号, 这么在远距离通信时有利于节省线路资源。
调制解调器（modem）是频带传输中最经典通信设备。 
1.2.2 传输介质: 双绞线、 同轴电缆、 光纤、 无线信道 
1.3 数据通信交换方法 
1.3.1 电路交换 
  电路交换是最早使用数据交换方法。电路交换工作过程分为三个阶段: 连接（电路、 链路）建立、 数据传输和连接释放。
1.3.2 报文交换  报文是数据传输单位, 即站点一次性要发送数据块, 长度不限且可变。报文交换采取存放-转发数据传输机制。报文=数据+报头
1.3.3 分组交换: 报文划分成一定长度分组、 存放转发、 统计时分复用  分组交换也称包交换, 它是现在应用最广泛数据交换技术。分组交换通常有两种方法: 数据报方法和虚电路方法。分组包=数据+分组头(控制和选路作用)
1.数据报: 该方法传输数据时无须建立和释放连接, 当传输少许数据时非常灵活且效率高。 
2.虚电路: 该方法传输数据时须建立和释放虚电路, 当传输少许数据时不够灵活且效率低。

1.4 多路复用与多址通信 
多路复用:将若干相互独立信号合并为一个可在同一信道上传输复用信号方法。 分类: 频分复用（FDM）、 时分复用（TDM）、 空分复用（SDM）、 波分复用（WDM） “复用”与“多址”: “复用”和“多址”是轻易混淆概念, “复用”是两点之间不一样信号经过复用实现通信; “多址”是不一样地点（常称为多址）信号经过复用实现多点之间通信。 
多址分类: 频分多址（CDMA）、 时分多址（TDMA）、 空分多址（SDMA）、 码分多址（CDMA） 混合多址（频分多址/时分多址、 码分多址/频分多址）
1.4.1 频分复用原理: 整个传输频带被划分为若干个频率通道, 每个用户占用一个  频率通道, 频率通道之间留有防护频带
1.4.2 时分复用原理: 把时间分割成小时间片, 每个时间片分为若干个通道（时隙）, 每个用户占用一个通道传输数据。
1.4.3 码分多址复用复用: 利用自相关函数抑制相互关函数特征来选择正交信号码组中所需信号, 所以也称为正交复用。
1.4.4 波分复用复用: 在同一根光纤信道上传输多路不一样波长光信号, 以提升光纤利用率, 波分多路复用用于光信号传输\
1.5 差错控制方法 
n 1.5.1 差错类型: 噪声类型不一样, 引发差错类型也不一样, 通常分为以下两类差错:    （1）差错。差错是相互独立、 互补相关;  
  （2）突发差错。指成串出现错码, 错码与错码之间有相关性。
. 1 5.2 差错控制方法: 前向纠错FEC; 检错重发ARQ; 反馈校验; 混合纠错。 
n 差错控制根本方法是采取抗干扰编码, 或称为纠错编码:奇偶监督码、 行列监督码、 汉明码

第二章   数据通信网络与协议 数据通信网 
n 数据通信网是由数据终端、 传输、 交换和处理等设备组成体系, 用于数据信息传输、 交换与处理, 并尽可能提升网内多种设备利用率, 以取得网内资源（包含通信线路、 硬件、 软件数据库等）共享。 
2.1分组交换网:永久虚电路或交换虚电路 
分组交换网由分组交换机(当地交换机、 转接交换机)、 网络管理中心（NMC: Network Management Center）、 分组装拆设备、 远程集中器, 传输设备（连接这些交换设备链路）等组成。
分组交换机可分为转接交换机和当地交换机两种:  ü 转接交换机容量大、 线路端口数多、 含有路由选择功效, 关键与其她交换机互连 。 ü 当地交换机容量小, 只有局部交换功效, 不含有路由选择功效

分组交换网基础业务 
n 交换虚电路SVC: 类似于电话电路, 两个终端通信前先用呼叫程序建立虚电路, 然后发送数据, 通信结束后拆除虚电路。 
n 永久虚电路PVC: 类似于专线, 两个终端在协议期内一直保持逻辑虚电路连接, 通信时无需呼叫建立和拆除过程。
分组交换网协议X.25 
n X.25协议分为三层, 对应OSI模型下三层:  
n 物理层 
n 数据链路层LAPB:在物理层提供双向信息传输管道上实施信息传输控制。 n
 分组层

2.2数字数据网DDN: 把数据通信技术与数字通信技术、 计算机技术、 光纤通信技术、 数字交叉连接数据有机结合起来。介于永久和交换虚电路间半永久性连接方法【经济实用】
DDN（Digital Data Network）是采取数字信道来传输数据信号数据传输网。  
ü 能够为用户提供全数字、 全透明、 高质量网络来连接、 传输多种数据业务 , 为用户提供专用数字数据传输通道。  
ü DDN为用户提供数据信道是专用, 类似于专线。 
ü DDN基础是数字传输网, 必需以光缆、 数字微波、 数字卫星电路为基础。 
DDN优点: DDN是同时数据传输网, 传输质量高; 传输效率高, 网络时延小; DDN为全透明网络; 网络运行管理简单。