[理學(xué)]第3章鏈路上的通信技術(shù)(已修改)
2025-10-26 00:53 本頁(yè)面
【正文】 第 3章 鏈路上的通信技術(shù) 本章結(jié)構(gòu)安排： 基本通信方式 信道的多路復(fù)用技術(shù) 差錯(cuò)控制 流量控制與滑動(dòng)窗口協(xié)議 高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議 HDLC 基本通信方式 信道上的通信要解決的 3個(gè)問(wèn)題 : ? 通信雙方的交互形式 ； ? 數(shù)據(jù)線提供的傳輸條件：并行傳輸 和 串行傳輸； ? 鏈路所連接的兩方如何取得同步的問(wèn)題。 交互方式 信道的交互方式可以分成以下三種： ? 單工方式 ? 全雙工方式 ? 半雙工方式 單工方式 單工方式的特點(diǎn)是單向通信，信號(hào)只能進(jìn)行一個(gè)方 向的流動(dòng)，即只能固定地由一端發(fā)出，由另一端接 收。如無(wú)線電播、電視等。 發(fā)送裝 置 接收裝 置 監(jiān)測(cè)信號(hào) 全雙工方式 全雙工方式的特點(diǎn)是同時(shí)雙向，即通信雙方都可同時(shí)發(fā)送和接收信號(hào)。全雙工通信線路相當(dāng)于 2個(gè)單工線路的組合，例如計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。 發(fā)送裝 置 接收裝 置 發(fā)送裝 置 接收裝 置 監(jiān)測(cè)信號(hào) 半雙工方式 半雙工方式的特點(diǎn)是不同時(shí)雙向 ， 也稱雙向交替方式 ， 即通信雙方都可收發(fā)信息 ， 但不可同時(shí)進(jìn)行 。 例如對(duì)講機(jī) ，講話和聽話不能同時(shí)進(jìn)行 。 發(fā)送裝置 接收裝置 發(fā)送裝置 接收裝置 監(jiān)測(cè)信號(hào) 監(jiān)測(cè)信號(hào) 并行傳輸與串行傳輸 ? 在計(jì)算機(jī)中通常以字節(jié)或字為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。 ? 在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，一條線路同一時(shí)刻只能傳輸信號(hào)的一位。如果將信號(hào)的各位分別在多條線路同時(shí)傳輸，稱為 并行傳輸 ；如果只用一條線，讓信號(hào)以位為單位地順序傳輸，就稱為串行傳輸。 數(shù)據(jù)發(fā)送端0123n 1信號(hào)地?cái)?shù)據(jù)接收端0123n 1信號(hào)地1010… 并行傳輸 ：數(shù)據(jù)的每一位各占一條信號(hào)線并行傳輸。 信號(hào)信號(hào)地?cái)?shù)據(jù)接收端信號(hào)信號(hào)地?cái)?shù)據(jù)發(fā)送端0 1 0 0 1 1 0 1串行傳輸 ： 數(shù)據(jù)一位一位地在一條信道上傳輸 兩方如何取得同步 ? 同步的概念 ? 幀級(jí)同步、字節(jié)級(jí)同步和位級(jí)同步 ? 同步傳輸和異步傳輸 同步的概念 ? 在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，接收方和發(fā)送方的時(shí)序協(xié)調(diào)也要依靠時(shí)鐘定時(shí)，即發(fā)送方依靠時(shí)鐘來(lái)決定每一位的起始和終止，接收方也要依靠定時(shí)時(shí)鐘來(lái)確定對(duì)信號(hào)每一位的采樣取值位置和時(shí)間間隔。 ? 任何兩個(gè)系統(tǒng)間時(shí)鐘完全準(zhǔn)確地同步（一致）是不太可能的。 ? 發(fā)、收兩端校對(duì)時(shí)間，就稱為收發(fā)兩端的同步。 三種同步 按照傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的長(zhǎng)度，可以考慮從三個(gè)級(jí)別上進(jìn)行收發(fā)兩端的同步： ? 位級(jí)同步 ? 字節(jié)級(jí)同步 ? 幀級(jí)同步 幀級(jí)同步 ? 幀（ Frame） 是在鏈路連接的兩端每次所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)塊。幀的同步，就是在數(shù)據(jù)塊的兩端加上前文（ Preamble） 和后文（ postmble）， 表示幀的起始和結(jié)束。前文和后文的特性也取決于所用的協(xié)議，并可以分為面向字符和面向位兩大類。 ? 在面向字符的同步傳輸中，幀頭是一個(gè)或多個(gè)同步字符 —— SYN ? 在面向位的同步傳輸中，將數(shù)據(jù)塊看做數(shù)據(jù)流，并用序列“ 0111110”作為開始和結(jié)束的標(biāo)志。 字節(jié)級(jí)同步 ? 字節(jié)級(jí)同步就是兩端每次以字節(jié)為單位傳輸數(shù)據(jù)，并在字節(jié)的兩端加上特殊記號(hào)，表示字節(jié)的開始和結(jié)束，實(shí)現(xiàn)收發(fā)兩端的同步。 ? 不傳送時(shí)，信道一直處于高電平，表示停止 ? 用一位低電平（“ 0”狀態(tài)）表示起始位，接著傳送一個(gè)字符，最后用 1位或 2位的高電平表示停止位 字節(jié)級(jí)同步 發(fā)送時(shí)鐘 傳輸?shù)淖址? 位寬 7位信息位 起始位 校驗(yàn)位 終止位 一個(gè)字符 接收時(shí)鐘 位級(jí)同步 位級(jí)同步要采用同步時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)。即用發(fā)送方時(shí)鐘對(duì)接收方時(shí)鐘的直接控制，使雙方達(dá)到完全同步。 ? 外同步法 :外同步法在發(fā)送方和接收方之間提供單獨(dú)的時(shí)鐘線路，發(fā)送方在每個(gè)比特周期都向接收方發(fā)送一個(gè)同步脈沖。 ? 自同步法 :自同步法利用特殊編碼（如曼徹斯特編碼或差分曼徹斯特編碼），讓數(shù)據(jù)信號(hào)攜帶時(shí)鐘信號(hào)。 實(shí)際采用的同步控制方式 —— 同步傳輸和異步傳輸 ? 同步傳輸 :位同步和幀同步結(jié)合的同步方式最顯著的特點(diǎn)是接收端與發(fā)送端具有共同的時(shí)鐘。 ? 異步傳輸 :字節(jié)同步方式中接收端與發(fā)送端不需要嚴(yán)格的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，因而稱為異步傳送，或稱起止同步方式。 這一節(jié)介紹不同形式的信號(hào)對(duì)傳輸質(zhì)量的影響以及將不同的數(shù)據(jù)變換為不同形式的信號(hào)的技術(shù) 。 數(shù)據(jù)信號(hào)分析與信道參數(shù) 數(shù)字信號(hào)的模擬調(diào)制 模擬信號(hào)的數(shù)字編碼 數(shù)字編碼 數(shù)據(jù)傳輸形式 ? 模擬信道傳輸模擬數(shù)據(jù) 普通電話 ? 模擬信道傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù) 電話線傳輸計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù) ? 數(shù)字信道傳輸模擬數(shù)據(jù) 移動(dòng)電話 ? 數(shù)字信道傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù) 計(jì)算機(jī)局域網(wǎng) 數(shù)據(jù)信號(hào)分析與信道參數(shù) 信號(hào)是數(shù)據(jù)在載體中的表示形式 : ? 時(shí)域表示法 ? 頻譜表示法 ? 信道的主要性能參數(shù) 時(shí)域表示法 時(shí)域表示法就是把信號(hào)的幅值表示成時(shí)間函數(shù)。用時(shí)域表示法表示的信號(hào)，可以清楚地看出信號(hào)隨時(shí)間變化的規(guī)律。 ? 如圖所示 : 時(shí)域表示法示圖 u ( t )tu ( t )u ( t )ATT0 0 0 3 2 1123t
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