通信基础知识.doc

数据传输技术
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1、并行传输和串行传输
    数据的传递和交换有两种基本的方式:并行传输和串行传输。
    并行传输方式:是将组成字符的各个位(如8位、16位等)同时传输,每一个数位都有自己的数据传输线。并行传输速度高,一次可传输一个或几个字符,但通信成本较高,一般适用于计算机内部或计算机与外围设备间的短距离数据传输。
    串行传输方式:是将组成字符的各个位串行地发往通信线路。与并行传输相比,串行传输的速度要慢得多,但是通信成本也较低,仅需要一个通信信道。串行传输适用于远距离通信,目前计算机网络中普遍采用串行传输方式。
2、数据通信模式
    数据通信按信号在传输线路上的传输方向,可分为单工通信、半双工通信和全双工通信。
    单工通信:单工通信是指数据信息总是沿着单方向传送,即信道传输方向是固定不变的。
    半双工通信:半双工通信是指数据信息可沿着两个方向传送,但同一时刻只能沿一个方向传送。
    全双工通信:指数据信息可同时沿相反的两个方向传送。
a)单工  b)半双工  c)全双工
3、基带和频带传输
    数据按照在通信信道上是否经过了调制变形处理再进行传输,数据传输可分为基带传输和频带传输。
    基带传输:计算机和终端接收或发送的信号是数字信号,把这个数字信号直接在通信信道上传输就是基带传输。基带传输一般用于短距离的数据传输,如在局域网中用基带同轴电缆作传输介质的数据传输。
    频带传输:频带传输是指将数字信号变换成一定频率范围内的模拟信号,在某一频带内传送的方式。如采用“多路复用技术”可将多路信号通过调制技术调制到各自不同的载波频率上,在各自的频段范围内进行传输,从而实现在一个信道中同时传播声音、图像和数据多种信息,使系统具有多种用途。
4、数据传输中的差错控制
    在数据通信中,利用抗干扰编码进行差错控制的方法有两种:一种是接收端发现错误后通过反馈信息要求发送端重发那一部分错误的信息,从而达到纠错的目的;另一种是接收端发现错误后能自动纠正错误。
    数据传输的差错控制能力主要依赖于编码的纠错能力。纠错码一般包括信息字段和校验纠错字段两部分。常用的纠错码有循环冗余校验码等。
数据交换技术
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    计算机之间的数据传输通常使用有多个中间节点组成的网络把数据从原节点发送到目的节点。构成通信网络的中间节点起着数据交换的功能,将数据从一个节点传到另一个节点,直至目的地。整个数据传输的过程称为数据交换过程。如图1-12所示,设备A、B、C、D、E、F、G、H之间的数据交换均可通过交换网络实现。
    传统的数据交换通常有两种方式:电路交换和分组交换。随着网络通信技术的不断发展,出现了多种高速网络数据交换技术,如帧中继、异步传输模式(ATM)等。
    1、电路交换
    电路交换(Circuit Switching)是计算机通信中最早采用的交换方式。工作过程类似于电话系统。两台计算机在数据传输期间使用一条实际的物理链路,并在数据传输结束之前,通信双方自始至终占有该条线路。电路交换的过程分为三个阶段:链路建立、数据传输和链路释放。
    (1)链路建立
    在开始传送数据之前,必须建立一条点到点(端到端)的电路。如图1-13所示。假设设备A要求与设备B通信,设备A向交换节点1发出请求,交换节点1在通向目的站的路由表中找出下一条路由;然后连接请求传到下一个节点,这样通过各个中间交换节点的连接,使设备A和设备B之间建立一条实际的物理连接。
    (2)数据传输
    建立连接链路后,设备A和设备B就可以通过这条专用的电路来传输数据,数据既可以是模拟的也可以使数字的,通常采用全双工方式传输。
    (3)链路释放
    数据传输结束后,就要终止连接,以释放该连接所占用的专用资源。通常是有两个设备中的一个设备来完成这一动作。
    电路交换的最大特点是物理链路的独占性,适用于远程批处理文件传递,数据传输可靠、迅速,传输延迟少;但线路的利用率低、建立链路的时间长。电路交换适用于电话通信系统,但不适用于计算机网络数据通信系统。
    2、分组交换
    分组交换是目前应用最广泛的数据交换技术。分组交换采用“存储--转发”和“分组--组装”的数据传输机制。当发送端有数据要发送时,它把数据分为并形成固定长度的分组,传输给交换设备;交换设备在接受到分组后,如果所需要的输出线路暂不空闲,则将数据分组存储起来,待输出线路空闲时,再将数据分组转发出去。
    分组交换的优点是提高了数据的吞吐率和线路的利用率,还提供一定程度的校验及代码转换能力,但它不能满足实时或交互式的通信要求,