【正文】 錯(cuò)的目的，它可以工作于半雙工鏈路和全雙工鏈路上。 –糾錯(cuò)法，是在要發(fā)送的數(shù)據(jù)塊上附加足夠的冗余信息，使接收方能夠推導(dǎo)出已發(fā)出的數(shù)據(jù)應(yīng)該是什么，常用的是海明校驗(yàn)碼。確定數(shù)據(jù)接收正確后，把收到的編碼信息尾部的校驗(yàn)序列碼去掉即可恢復(fù)與發(fā)送信息相同的信息。xk＋ R(x) 作為整體，從發(fā)送端通過(guò)通信信道傳輸?shù)浇邮斩?，即?shí)際發(fā)送的數(shù)據(jù)為： 數(shù)據(jù)字段 校驗(yàn)碼字段 F(x)xk）／ G(x)＝ Q(x)＋ R(x) ／ G(x) –其中 R(x)為余數(shù)多項(xiàng)式， R(x)對(duì)應(yīng)的比特序列有 k位，這 k位二進(jìn)制碼既是求得的 CRC碼的檢驗(yàn)序列碼。采用二進(jìn)制模二算法將 F(x)xk的意義就是數(shù)據(jù)比特序列左移 k位，尾部加上 k個(gè) “ 0” (用于存放下面計(jì)算出的余數(shù) R(x)對(duì)應(yīng)的 k位二進(jìn)制碼 )。循環(huán)冗余碼檢驗(yàn)具有良好的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，易于實(shí)現(xiàn)，發(fā)送端編碼器和接收端檢測(cè)譯碼器的實(shí)現(xiàn)較為簡(jiǎn)單，同時(shí)，具有十分強(qiáng)的檢錯(cuò)能力，特別適合于檢測(cè)突發(fā)性錯(cuò)誤，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中得到了廣泛的應(yīng)用。通常偶校驗(yàn)用于異步傳輸或低速傳輸，奇校驗(yàn)用于同步傳輸。 –在 偶校驗(yàn) 中，也是在每個(gè)字符上加上一個(gè)附加位，使得該字符中“ 1” 的個(gè)數(shù)為偶數(shù)，接收方接收的數(shù)據(jù)中 1的個(gè)數(shù)是偶數(shù)時(shí)，就認(rèn)為傳輸正確，否則就認(rèn)為傳輸錯(cuò)誤。在傳輸 ASCII字符時(shí)，每個(gè) ASCII字符用 7位表示，最后加上一個(gè)奇偶校驗(yàn)位，以便檢測(cè)差錯(cuò)。 – 常用的檢糾錯(cuò)碼主要有 奇偶校驗(yàn)碼 、 循環(huán)冗余碼 等。 78 差錯(cuò)控制技術(shù) ? 常用差錯(cuò)控制編碼方法 – 差錯(cuò)控制編碼方法的基本思想是通過(guò)對(duì)信息序列進(jìn)行某種變換，按一些規(guī)則增加一些冗余碼，使原來(lái)彼此獨(dú)立的、沒(méi)有相關(guān)性的信息碼產(chǎn)生某種相關(guān)性，接收端據(jù)此來(lái)檢查和糾正傳輸信息序列中的差錯(cuò)。 76 差錯(cuò)控制技術(shù) ? 差錯(cuò)產(chǎn)生的原因 信 源 通 信 信 道 信 宿數(shù) 據(jù)噪 聲 數(shù) 據(jù) ＋ 噪 聲圖 2－ 20 差錯(cuò)產(chǎn)生的過(guò)程 77 差錯(cuò)控制技術(shù) ? 差錯(cuò)產(chǎn)生的原因 – 當(dāng)數(shù)據(jù)從信源出發(fā)，經(jīng)過(guò)通信信道時(shí)，由于通信信道總是有一定的噪聲存在，在到達(dá)信宿時(shí)，接收信號(hào)是發(fā)送信號(hào)與噪聲的疊加。熱噪聲有隨機(jī)熱噪聲和沖擊熱噪聲兩大類(lèi)。 75 差錯(cuò)控制技術(shù) ? 差錯(cuò)產(chǎn)生的原因 – 所謂 “ 差錯(cuò) ” 就是在通信接收端收到的數(shù)據(jù)與發(fā)送端實(shí)際發(fā)出的數(shù)據(jù)不一致的現(xiàn)象。為了減少傳輸差錯(cuò)，保證通信系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量，通常采用兩種基本方法：一是改善線(xiàn)路質(zhì)量，采用誤碼率低的線(xiàn)路，二是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行差錯(cuò)控制，即差錯(cuò)檢測(cè)和糾正。但分組交換可以將數(shù)據(jù)一段一段地像接力賽跑那樣傳過(guò)去。分組交換比報(bào)文交換的延遲小，但其節(jié)點(diǎn)交換機(jī)必須具有更強(qiáng)的處理能力。若要連續(xù)傳送大量的數(shù)據(jù)，而且傳送時(shí)間遠(yuǎn)大于呼叫建立的時(shí)間，則采用在數(shù)據(jù)通信之前預(yù)先分配傳輸鏈路的電路交換較為合適。分 組 1分 組 2分 組 n 72 數(shù)據(jù)交換技術(shù) ? 交換技術(shù)的比較 電 路 交 換 報(bào) 文 交 換 分 組 交 換呼叫階段數(shù)據(jù)傳輸 –分組交換的技術(shù)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，軟件及硬件結(jié)構(gòu)都較為復(fù)雜；網(wǎng)絡(luò)附加的信息較多。 71 數(shù)據(jù)交換技術(shù) ? 分組交換 – 分組交換技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中又分為兩類(lèi)： 虛電路分組交換 和 數(shù)據(jù)報(bào)分組交換 兩種。 –數(shù)據(jù)報(bào)分組交換 –數(shù)據(jù)報(bào)分組中每個(gè)分組的大小有嚴(yán)格的限制，每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)自身攜帶足夠的地址信息。 –虛電路分組交換 –虛電路分組交換在傳送數(shù)據(jù)前必須在發(fā)送端和接收端之間建立一條邏輯連接，數(shù)據(jù)按照事先建好的路徑順序傳輸。由于報(bào)文分組長(zhǎng)度較短，傳輸差錯(cuò)檢錯(cuò)容易，出錯(cuò)重發(fā)花費(fèi)的時(shí)間較少，有利于提高存儲(chǔ) 轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)空間利用率和傳輸效率，因此分組交換（包交換）成為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中使用最廣泛的一種交換技術(shù)。 –報(bào)文交換的缺點(diǎn)是：數(shù)據(jù)延遲較大，不利于實(shí)時(shí)通信；要求交換機(jī)有高速處理能力及大的存儲(chǔ)容量，增加了設(shè)備的開(kāi)支。目的節(jié)點(diǎn)將收到的各份報(bào)文按原來(lái)的順序進(jìn)行組合，然后再將完整的信息交付給接收端計(jì)算機(jī)或終端。然后，以報(bào)文為單位在交換網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)間傳送。存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的原理是輸入的信息在交換設(shè)備控制下，先在存儲(chǔ)區(qū)暫存，并對(duì)存儲(chǔ)的信息進(jìn)行處理，待指定輸出線(xiàn)空閑時(shí)，再分別將信息轉(zhuǎn)發(fā)出去。 電路交換適用于信息量大的場(chǎng)合。 –采用電路交換方式傳送數(shù)據(jù)的缺點(diǎn)是：所占用的帶寬是固定的，造成網(wǎng)絡(luò)資源的利用率較低；由于通信的傳輸通路是專(zhuān)用的，采用電路交換方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的效率較低；通信雙方在信息傳輸速率、編碼格式、同步方式、通信規(guī)程等要完全兼容，不同速率和不同通信協(xié)議之間的用戶(hù)不能通信。不管該電路上是否有數(shù)據(jù)傳輸，其他用戶(hù)都不能使用該電路直至通信雙方要求釋放此電路為止。一般由 HA向 HB發(fā)送 “ 釋放請(qǐng)求包 ” ， HB同意結(jié)束傳輸、釋放線(xiàn)路后，將向節(jié)點(diǎn) D發(fā)送“ 釋放應(yīng)答包 ” ；建立的物理連接將由 D―C―B － A逐節(jié)點(diǎn)釋放，將線(xiàn)路的使用權(quán)交還給網(wǎng)絡(luò)，以供其他用戶(hù)使用，至此結(jié)束此次通信。在整個(gè)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，所建立的連接必須始終保持連接狀態(tài)。至此，從 HA―A―B―C―D―H B的專(zhuān)用物理線(xiàn)路連接建立完成，該物理連接為此次 HA與 HB的數(shù)據(jù)交換提供服務(wù)?！?呼叫請(qǐng)求包 ” 內(nèi)含有需要建立線(xiàn)路連接的源主機(jī)地址和目的主機(jī)地址。 60 數(shù)據(jù)交換技術(shù) ? 電路交換 – 1． 電路交換的基本工作原理 –電路交換過(guò)程主要有三個(gè)階段： –線(xiàn)路建立 –數(shù)據(jù)傳輸 –線(xiàn)路釋放 61 數(shù)據(jù)交換技術(shù) H AH BBADC呼叫請(qǐng)求呼叫請(qǐng)求呼叫請(qǐng)求呼叫應(yīng)答A B C D報(bào)文或報(bào)文分組應(yīng)答釋放請(qǐng)求釋放應(yīng)答釋放應(yīng)答釋放應(yīng)答線(xiàn)路建立數(shù)據(jù)傳輸線(xiàn)路釋放圖 218 電路交換的基本工作原理 62 數(shù)據(jù)交換技術(shù) – 1． 電路交換的基本工作原理 –線(xiàn)路建立階段 – 如果主機(jī) HA 要向主機(jī) HB傳輸數(shù)據(jù)，那么首先要通過(guò)通信子網(wǎng)在 HA與 HB之間建立線(xiàn)路連接。 59 數(shù)據(jù)交換技術(shù) ? 電路交換 – 電路交換也叫線(xiàn)路交換，是數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域最早使用的交換方式。 – 數(shù)據(jù)交換是多節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行侄巍Ｒ话阋ㄟ^(guò)一個(gè)由多個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的中間網(wǎng)絡(luò)來(lái)把數(shù)據(jù)從源節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)到目的節(jié)點(diǎn)，以此實(shí)現(xiàn)通信。 58 數(shù)據(jù)交換技術(shù) – 各種數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)編碼后要在通信線(xiàn)路上進(jìn)行傳輸，最簡(jiǎn)單的形式是用傳輸介質(zhì)將兩個(gè)端點(diǎn)直接連接起來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。其特點(diǎn)是頻率和時(shí)間資源均為共享。 57 多路復(fù)用技術(shù) ? 碼分多路復(fù)用 – 碼分多路復(fù)用技術(shù)（ CDM） 是一種用于移動(dòng)通信系統(tǒng)的新技術(shù)，筆記本電腦和掌上電腦等移動(dòng)性計(jì)算機(jī)的聯(lián)網(wǎng)通信將會(huì)大量使用碼分多路復(fù)用技術(shù)。相對(duì)于電多路復(fù)用器， WDM發(fā)送和接收端的器件分別稱(chēng)為分波器和合波器。 WDM技術(shù)的原理十分類(lèi)似于 FDM， 不同的是它利用波分復(fù)用設(shè)備將不同信道的信號(hào)調(diào)制成不同波長(zhǎng)的光，并復(fù)用到光纖信道上。 – 波分多路復(fù)用技術(shù)的基本原理是在發(fā)送端將不同的光信號(hào)組合起來(lái)，也即是復(fù)用過(guò)程；耦合到光纜線(xiàn)路上用一根光纖進(jìn)行傳輸，在接收端又將組合波長(zhǎng)的光信號(hào)區(qū)分開(kāi)來(lái)，即完成解復(fù)用過(guò)程，再通過(guò)進(jìn)一步處理恢復(fù)出原信號(hào)后送入不同的終端。 – 時(shí)分多路復(fù)用在任一時(shí)刻，只傳送一種信號(hào)，多路信號(hào)分時(shí)的在信道中傳送，而頻分多路復(fù)用是在任一時(shí)刻，同時(shí)傳送多路信號(hào)，各路信號(hào)占用的頻帶不同。需說(shuō)明的是這里的幀與數(shù)據(jù)鏈路層的幀不是一個(gè)概念。但每一個(gè) STDM幀中劃分的時(shí)間片的數(shù)目要小于進(jìn)行復(fù)用的用戶(hù)數(shù)，每一幀中的時(shí)間片不再是固定分配給某個(gè)用戶(hù)，而是按需動(dòng)態(tài)地給每個(gè)用戶(hù)分配時(shí)間片。統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用就是一種改進(jìn)的時(shí)分復(fù)用技術(shù)，它能明顯地提高信道的利用率。 50 多路復(fù)用技術(shù) ? 時(shí)分多路復(fù)用 A B C D A B C D A B C DT D M 幀 T D M 幀T D M 幀頻 率時(shí) 間圖 216 時(shí)分多路復(fù)用技術(shù) 51 多路復(fù)用技術(shù) ? 時(shí)分多路復(fù)用 – 在圖中我們可以看到一個(gè)用戶(hù)所占用的時(shí)間片是周期出現(xiàn)的，這個(gè)周期就是一個(gè)復(fù)用幀的長(zhǎng)度。 – 載波電話(huà)通信系統(tǒng)是頻分多路復(fù)用的典型例子。這樣，頻分復(fù)用的所有用戶(hù)在同樣的時(shí)間內(nèi)占用不同的頻帶資源。多 路 復(fù) 用 器 多 路 復(fù) 用 器共 享 信 道圖 214 多路復(fù)用技術(shù) 46 多路復(fù)用技術(shù) ? 頻分多路復(fù)用 – 頻分多路復(fù)用技術(shù)（ FDM） 是按照頻率不同來(lái)區(qū)分信號(hào)的一種方法，把傳輸頻帶劃分為若干個(gè)較窄的頻帶，每個(gè)頻帶傳送一路信號(hào)，形成一個(gè)子信道。 12n12n特別是在遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)，可大大節(jié)省電纜的成本、安裝與維護(hù)費(fèi)用。對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為： 數(shù) 1 數(shù) 0 u(t)＝ ???????)180sin()0sin(ftft43 數(shù)據(jù)傳輸方式 – 2． 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬信號(hào)編碼 基 帶 數(shù) 字 信號(hào)1 0 11 0 1 0 1調(diào) 幅（ A M ）調(diào) 頻 （ F M ）調(diào) 相 （ P M ）圖 213 基帶脈沖基三種調(diào)制波形 44 多路復(fù)用技術(shù) – 在遠(yuǎn)距離通信中，為了高效合理地利用傳輸介質(zhì)，通常采用多路復(fù)用技術(shù)，我們把利用一條物理信道同時(shí)傳輸多路信號(hào)的過(guò)程稱(chēng)為多路復(fù)用。 40 數(shù)據(jù)傳輸方式 – 2． 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬信號(hào)編碼 –調(diào)幅（ AM）： 載波的振幅隨基帶信號(hào)的變化而變化，如“ 0” 對(duì)應(yīng)于無(wú)載波輸出，即振幅為 0；而 “ 1” 對(duì)應(yīng)于有載波輸出，即振幅為 1，對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為： 數(shù) 1 數(shù) 0 u(t)＝ ??? ??0)sin( ft41 數(shù)據(jù)傳輸方式 – 2． 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬信號(hào)編碼 –調(diào)頻（ FM）： 載波的頻率隨基帶數(shù)字信號(hào)的變化而變化，如 “ 0” 對(duì)應(yīng)于頻率 f1， 而 “ 1” 對(duì)應(yīng)于頻率 f2， 對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為： 數(shù) 0 數(shù) 1 u(t)＝ ???????)sin()sin(21tftf42 數(shù)據(jù)傳輸方式 – 2． 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬信號(hào)編碼 –調(diào)相（ PM）： 載波的初相位隨基帶數(shù)字信號(hào)的變化而變化，如 “ 0” 對(duì)應(yīng)于相位 180176。最常用的載波是正弦波，假若設(shè)振幅為 頻率為 f、 初相位為 φ ， 對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：u(t)＝ sin(ft+φ )。 39 數(shù)據(jù)傳輸方式 – 2． 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬信號(hào)編碼 –若要將基帶信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸，要先將其變換為頻帶信號(hào)（模擬信號(hào)），再在模擬信道上傳輸，這個(gè)變換就是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬信號(hào)的編碼過(guò)程（即調(diào)制過(guò)程）。 –基帶信號(hào)和頻帶信號(hào)的變換是由調(diào)制解調(diào)技術(shù)完成的，完成調(diào)制、解調(diào)的設(shè)備叫做調(diào)制解調(diào)器。 37 數(shù)據(jù)傳輸方式 – 2． 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)編碼 –曼徹斯特編碼和差分曼徹斯特編碼 1 0 11 0 1 0 1曼 徹 斯 特 碼1 0 11 0 1 0 1差 分 曼 徹 斯 特 碼圖 212 曼徹斯特編碼和差分曼徹斯特編碼 38 數(shù)據(jù)傳輸方式 ? 頻帶傳輸與模擬信號(hào)編碼 – 1． 頻帶傳輸 –頻帶傳輸就是先將基帶信號(hào)（數(shù)字信號(hào)）進(jìn)行調(diào)制后變換成便于在模擬信道中傳輸?shù)摹⒕哂休^高頻率范圍的信號(hào)，這種信號(hào)稱(chēng)為頻帶信號(hào)（也叫模擬信號(hào)），再將這種頻帶信號(hào)在信道中傳輸。與曼徹斯特編碼的不同之處在于每位中間的跳轉(zhuǎn)作為同步時(shí)鐘信號(hào)，而取值是“ 0” 還是 “ 1” 則根據(jù)每一位的起始處有沒(méi)有變化來(lái)判斷。 36 數(shù)據(jù)傳輸方式 – 2． 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)編碼 –曼徹斯特編碼和差分曼徹斯特編碼 –差分曼徹斯特編碼的