宽带-第一章2011解说.ppt

数据通信网的组成 数据通信网的分类 按服务对象分为公用网和专用网。 按服务范围分为局域网、广域网和城域网。 按拓扑结构分为总线网、星型网、环型网、网状网和混合网。 数据通信系统基本构成 数据终端设备（Data Terminal Equipment，DTE）：将信息变成二进制的”1”或“0”的序列。 DCE（Data Circuit Terminating Equipment）是DTE与传输信道的接口设备。DCE发送模块的功能是变换DTE发出的数据信号，加入时钟信息，消除直流分量，使信号功率谱与信道适应。如果信道为模拟信道，还需将基带信号调制载频，变为频带信号。 DCE接收模块完成与发送相反的功能。 数据业务的特点 突发性大。瞬时速率比平均速率高出许多。为避免时延过大，通信线路的传输速率应当符合高峰速率的要求。但如果通信线路上只有单一的通信业务，则资源利用率很低。因此，必须采用各种资源共享技术。 思考题：利用Sniffer分析单台计算机上网的流量特征。例如平均速率、高峰速率等。 不同工作环境的数据通信速率 工作环境 平均速率（bit/s) 高峰速率（bit/s) 终端到计算机 1 100 计算机到终端 10 10000 远程作业录入 100 10000 计算机到计算机 10000 1000000 PCM数字语音 20000 64000 数据通信主要性能指标 有效性质量指标 码元速率（或称调制速率）：每秒传输数据信号码元的数目。单位为波特。 信息速率：每秒传输的信息量。 数据传送速率：单位时间在系统设备之间传送的比特、字符或码组平均数。不仅与发送的比特率有关，还与差错控制方式、通信规程以及信道差错率有关。总是小于信息速率。 功率利用率：传输系统需要的最低归一化信噪比。 频带利用率：系统单位频带内实现的信息传输速率。单位为bit/s/Hz 。 传输可靠性质量指标 误码率：传输的码元总数中发生差错的码元数所占的比例。 误比特率：发生差错的比特数占传输总比特数的比例。 误码组率：发生差错的字符数占传输总字符数的比例。 分组丢失率：在通信过程中丢失的分组所占的比例。 单个设备或系统可靠性指标 MTTR（Mean Time to Repair）：平均修理时间。 MTBF （Mean Time Between Failures）：平均故障间隔时间。 99.999% 数据通信网传输技术概述 传输媒介 有线：双绞线、电缆、光缆 无线：电磁波、微波、红外线、激光 信道容量 有扰模拟信道的容量 有扰数字信道的容量 通信方式 单工、半双工和全双工。 基带传输 频带传输 信道复用 频分多路复用 时分多路复用 数据通信网交换技术 通信网必须为所有的进网数据流提供从源节点到目的节点的通路，实现这种功能的技术称为数据交换。交换方式将直接影响通信网的有效性、可靠性和经济性。交换方式主要分为电路交换和存储/转发交换。根据转发单元的不同，后一种又分为报文交换和分组交换。 电路交换 分为电路建立、数据传输和电路拆除三个阶段。 特点：数据传输之前必须花时间建立专用通路；建立后，即使数据间歇，通路仍然被占用，利用率可能低；通路对于用户信息的编码方法、信息格式以及传输控制程序透明；通路有带宽保证，用户信息时延低；路由选择只是在电路建立阶段起作用，建立后，中途不改变路由。 电路交换通信过程示意图 报文交换 具有完整消息含义的数据单元称为报文。例如一个web页面。报文交换不需要预先建立一条专用通路。每一个中间节点都对报文的可靠性负责。接收节点要向发送节点发送ACK信息。每个节点对报文造成的时延包括存储处理时间、排队时间和转发报文时间。由于报文一般比较大，端到端时延较大。完全意义上的报文交换在现在的网络中已经很少见。 报文交换通信过程示意图 分组交换 分组是更短的规格化的报文。分组交换又分为数据报分组交换和虚电路分组交换。 数据报方式将每一个数据分组当作一份独立的报文，为每一个数据分组独立地寻找路径。一个完整的报文所包含的不同分组可能沿不同的路径到达终点，原来的顺序可能被打乱。目的节点要完成排序和重装工作。 虚电路交换：与电路交换类似，发送数据前要建立一条通往目的节点的逻辑通道。逻辑通道有标识号。与电路交换不同的是，这条通路是“虚的”，并没有专用的线路资源。线路资源被多个逻辑通道共享。 数据报分组交换 虚电路分组交换 三种交换技术的比较 电路交换 报文交换 分组交换 接续时间 较长 不需要 虚电路方