数据通信技术基础知识.docx

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1、精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -数据通信技术基础学问2.1 数据通信技术2.1.1 模拟数据通信和数字数据通信1.几个术语的说明1数据定义为有意义的实体。数据可分为模拟数据和数字数据。模拟数据是在某区间内连续变化的值。数字数据是离散的值。2信号是数据的电子或电磁编码。信号可分为模拟信号和数字信号。模拟信号是随时间连续变化的电流、电压或电磁波。数字信号就是一系列离散的电脉冲。可挑选适当的参量来表示要传输的数据。3信息是数据的内容和说明。4信源通信过程中产生和发送信息的设备或运算机。5信宿通信过程中接收和处理信息的设备或运算机。6信道信源和

2、信宿之间的通信线路。2.模拟信号和数字信号的表示模拟信号和数字信号可通过参量幅度 来表示：图 2.1 模拟信号、数字信号的表示3.模拟数据和数字数据的表示模拟数据和数字数据都可以用模拟信号或数字信号来表示，因而无论信源产生的是模拟数据仍是数字数据，在传输过程中都可以用适合于信道传输的某种信号形式来传输。1模拟数据可以用模拟信号来表示。模拟数据是时间的函数，并占有肯定的频率范畴， 即频带。这种数据可以直接用占有相同频带的电信号，即对应的模拟信号来表示。模拟电 话通信是它的一个应用模型。2数字数据可以用模拟信号来表示。如Modem 可以把数字数据调制成模拟信号。也可以把模拟信号解调成数字数据。用M

3、odem 拨号上网是它的一个应用模型。3模拟数据也可以用数字信号来表示。对于声音数据来说，完成模拟数据和数字信号转换功能的设施是编码解码器CODEC 。它将直接表示声音数据的模拟信号，编码转换成二进制流近似表示的数字信号;而在线路另一端的CODEC, 就将二进制流码复原成原先的模拟数 据。数字电话通信是它的一个应用模型。4数字数据可以用数字信号来表示。数字数据可直接用二进制数字脉冲信号来表示，但为了改善其传播特性，一般先要对二进制数据进行编码。数字数据专线网DDN 网络通信是它的一个应用模型。4.数据通信的长距离传输及信号衰减的克服1模拟信号和数字信号都可以在合适的传输媒体上进行传输如图 2.

4、2。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页，共 24 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -图 2.2 模拟数据、数字数据的模拟信号、数字信号的传输表示2模拟信号无论表示模拟数据仍是数字数据,在传输肯定距离后都会衰减。克服的方法是用放大器来增强信号的能量，但噪音重量也会增强，以至引起信号畸变。3数字信号长距离传输也会衰减，克服的方法是使用中继器，把数字信号复原为0 、1的标准电平后连续传输。2

5、.1.2 数据通信中的主要技术指标1.数据传输速率1数据传输速率 - 每秒传输二进制信息的位数，单位为位/秒，记作bps 或 b/s。运算公式 : S=1/T*log2Nbps.式中T 为一个数字脉冲信号的宽度全宽码 或重复周期 归零码 单位为秒。N 为一个码元所取的离散值个数。通常N=2K ， K 为二进制信息的位数，K=log2N 。N=2 时， S=1/T ，表示数据传输速率等于码元脉冲的重复频率。2信号传输速率 - 单位时间内通过信道传输的码元数，单位为波特，记作Baud 。运算公式 : B=1/T Baud.式中T 为信号码元的宽度，单位为秒信号传输速率,也称码元速率、调制速率或波特

6、率。由、式得：S=B*log2Nbps.或B=S/log2NBaud.例 1采纳四相调制方式，即N=4 ，且 T=833x10-6 秒，就 S=1/T*log2N=1/833x10-6*log24=2400 bps B=1/T=1/833x10-6=1200 Baud2.信道容量1信道容量表示一个信道的最大数据传输速率，单位：位/秒 bps信道容量与数据传输速率的区分是，前者表示信道的最大数据传输速率，是信道传输数据才能的极限，而后者是实际的数据传输速率。像大路上的最大限速与汽车实际速度的关系一样。2离散的信道容量奈奎斯特 Nyquist 无噪声下的码元速率极限值B 与信道带宽H 的关系：B=

7、2*H Baud.奈奎斯特公式-无噪信道传输才能公式： C=2*H*log2N bps.式中H 为信道的带宽，即信道传输上、下限频率的差值，单位为Hz 。N 为一个码元所取的离散值个数。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页，共 24 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -例 2一般电话线路带宽约3kHz ，就码元速率极限值B=2*H=2*3k=6kBaud。如码元的离散值个数3连续的信道容量

8、N=16 ，就最大数据传输速率C=2*3k*log216=24kbps 。香农公式 - 带噪信道容量公式：C=H*log21+S/N bps. 式中S 为信号功率，N 为噪声功率，S/N 为信噪比，通常把信噪比表示成10lgS/N 分贝 dB 。例 3已知信噪比为30dB，带宽为3kHz ，求信道的最大数据传输速率。 10lgS/N=30 S/N=1030/10=1000 C=3klog21+1000 30k bps3.误码率 -二进制数据位传输时出错的概率。它是衡量数据通信系统在正常工作情形下的传输牢靠性的指标。在运算机网络中，一般要求误码率低于10-6，如误码率达不到这个指标，可通过差错掌

9、握方法检错和纠错。误码率公式：Pe=Ne/N. 式中Ne 为其中出错的位数。N为传输的数据总数。2.1.3 通信方式1.并行通信方式并行通信传输中有多个数据位，同时在两个设备之间传输。发送设备将这些数据位通过对应的数据线传送给接收设备，仍可附加一位数据校验位。接收设备可同时接收到这些数据，不需要做任何变换就可直接使用。并行方式主要用于近距离通信。运算机内的总线结构就是并行通信的例子。这种方法的优点是传输速度快，处理简洁。图 2.3 并行数据传输2.串行通信方式串行数据传输时，数据是一位一位的在通信线上传输的，先由具有几位总线的运算机内的发送设备， 将几位并行数据经并-串转换硬件转换成串行方式，

10、再逐位经传输线到达接收站的设备中，并在接收端将数据从串行方式重新转换成并行方式，以供接收方使用。串行数据传输的速度要比并行传输慢得多，但对于掩盖面极其宽阔的公用电话系统来说具有更大的现实意义。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页，共 24 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -图 2.4 串行数据传输3.串行通信的方向性结构串行数据通信的方向性结构有三种，即单工、半双工和全双工。图 2.5

11、单工、半双工、全双工单工数据传输只支持数据在一个方向上传输。半双工数据传输答应数据在两个方向上传输，但是，在某一时刻，只答应数据在一个方向上传输，它实际上是一种切换方向的单工通信。全双工数据通信答应数据同时在两个方向上传输，因此，全双工通信是两个单工通信方式的结合，它要求发送设备和接收设备都有独立的接收和发送才能。2.2 数据编码技术和时钟同步2.2.1 数字数据的模拟信号编码为了利用廉价的公共电话交换网实现运算机之间的远程通信，必需将发送端的数字信 号变换成能够在公共电话网上传输的音频信号，经传输后再在接收端将音频信号逆变换成 对应的数字信号。实现数字信号与模拟信号互换的设备称作调制解调器M

12、odem 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页，共 24 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -图 2.6 远程系统中的调制解调器模拟信号传输的基础是载波，载波具有三大要素：幅度、频率和相位，数字数据可以针对载波的不同要素或它们的组合进行调制。1.数字调制的基本形式数字调制的三种基本形式：移幅键控法ASK 、移频键控法FSK 、移相键控法PSK 。图 2.7 数字调制的三种基本形式在 AS

13、K 方式下， 用载波的两种不同幅度来表示二进制的两种状态。ASK 方式简洁受增益变化的影响，是一种低效的调制技术。在电话线路上，通常只能达到1200bps 的速率。在 FSK 方式下，用载波频率邻近的两种不同频率来表示二进制的两种状态。在电话线路上，使用FSK 可以实现全双工操作，通常可达到1200bps 的速率。在 PSK 方式下，用载波信号相位移动来表示数据。PSK 可以使用二相或多于二相的相移，利用这种技术，可以对传输速率起到加倍的作用。由 PSK 和 ASK 结合的相位幅度调制PAM ，是解决相移数已达到上限但仍要提高传输速率的有效方法。2.公共电话交换网中使用调制解调器的必要性公共电

14、话交换网是一种频带模拟信道，音频信号频带为300Hz 3400Hz ，而数字信号频宽为 0Hz 几千兆Hz。如不加任何措施利用模拟信道来传输数字信号，必定显现极大的失真和差错。所以，要在公共电话网上传输数字数据，必需将数字信号变换成电话网所答应的音频频带范畴300Hz 3400Hz 。2.2.2 数字数据的数字信号编码数字信号可以直接采纳基带传输。基带传输就是在线路中直接传送数字信号的电脉冲，它是一种最简洁的传输方式，近距离通信的局域网都采纳基带传输。基带传输时，需要解 决的问题是数字数据的数字信号表示及收发两端之间的信号同步两个方面。1.数字数据的数字信号表示对于传输数字信号来说，最常用的方

15、法是用不同的电压电平来表示两个二进制数字，即数字信号由矩形脉冲组成。a单极性脉冲可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 5 页，共 24 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -b双极性脉冲c单极性归零脉冲d双极性归零脉冲e交替双极性归零脉冲图 2.8 基脉冲编码方案a单极性不归零码，无电压表示0 ，恒定正电压表示1 ，每个码元时间的中间点是采样时间，判决门限为半幅电平。b双极性不归零码，1 码和 0

16、码都有电流，1 为正电流， 0 为负电流，正和负的幅度相等，判决门限为零电平。c单极性归零码，当发1 码时，发出正电流，但连续时间短于一个码元的时间宽度，即发出一个窄脉冲。当发0 码时，仍旧不发送电流。d双极性归零码，其中1 码发正的窄脉冲，0 码发负的窄脉冲，两个码元的时间间隔可以大于每一个窄脉冲的宽度，取样时间是对准脉冲的中心。2.归零码和不归零码、单极性码和双极性码的特点不归零码在传输中难以确定一位的终止和另一位的开头，需要用某种方法使发送器和接收器之间进行定时或同步。归零码的脉冲较窄，依据脉冲宽度与传输频带宽度成反比的关系，因而归零码在信道上占用的频带较宽。单极性码会积存直流重量，这样

17、就不能使变压器在数据通信设备和所处环境之间供应良好绝缘的沟通耦合，直流重量仍会损坏连接点的表面电镀层。双极性码的直流重量大大削减，这对数据传输是很有利的。 3.同步过程1位同步位同步又称同步传输，它是使接收端对每一位数据都要和发送端保持同步。实现位同步的方法可分为外同步法和自同步法两种。在外同步法中，接收端的同步信号事先由发送端送来，而不是自己产生也不是从信号中提取出来。即在发送数据之前，发送端先向接收端发出一串同步时钟脉冲，接收端依据这一时钟脉冲频率和时序锁定接收端的接收频率，以便在接收数据的过程中始终与发送端保持同步。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 -

18、- - - - - - - - -第 6 页，共 24 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -自同步法是指能从数据信号波形中提取同步信号的方法。典型例子就是闻名的曼彻斯特编码，常用于局域网传输。在曼彻斯特编码中，每一位的中间有一跳变，位中间的跳变既作时钟信号，又作数据信号。从高到低跳变表示1 ，从低到高跳变表示0 。仍有一种是差分曼彻斯特编码，每位中间的跳变仅供应时钟定时，而用每位开头时有无跳变表示0或1 ，有跳变为 0 ，无跳变为 1 。图 2.9 数字信号的同步编码

19、两种曼彻斯特编码是将时钟和数据包含在数据流中，在传输代码信息的同时，也将时钟同步信号一起传输到对方，每位编码中有一跳变，不存在直流重量，因此具有自同步才能和良好的抗干扰性能。但每一个码元都被调成两个电平，所以数据传输速率只有调制速率的 1/2。2群同步在数据通信中，群同步又称异步传输。是指传输的信息被分成如干“群”。数据传输过程中，字符可次序显现在比特流中，字符间的间隔时间是任意的，但字符内各个比特用固定的时钟频率传输。字符间的异步定时与字符内各个比特间的同步定时，是群同步即异步传输的特点。群同步是靠起始和停止位来实现字符定界及字符内比特同步的。起始位指示字符的开头，并启动接收端对字符中比特的

20、同步。而停止位就是作为字符间的间隔位设置的，没有停止位，下一字符的起始位下降沿便可能丢失。群同步传输每个字符由四部组成：11 位起始位，以规律0 表示。25 8 位数据位，即要传输的字符内容。31 位奇偶校验位，用于检错。41 2 位停止位，以规律1 表示 ,用作字符间的间隔。图 2.10 群同步的字符格式2.2.3 模拟数据的数字信号编码1.脉码调制PCM 。脉码调制是以采样定理为基础，对连续变化的模拟信号进行周期性采样，利用有效信号最高频率或其带宽倍的采样频率，通过低通滤波器从这些采样中重新构造出原始信号。采样定理表达公式:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选

21、 - - - - - - - - - -第 7 页，共 24 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -Fs=1/Ts 2Fmax或 Fs2Bs式中Ts 为采样周期Fs 为采样频率Fmax 为原始信号的最高频率Bs=Fmax-Fmin 为原始信号的带宽2.模拟信号数字化的三步骤1采样，以采样频率Fs 把模拟信号的值采出。2量化，使连续模拟信号变为时间轴上的离散值。3编码，将离散值变成肯定位数的二进制数码。图 2.11 脉码调制 PCM 原理2.2.4 多路复用技术多路复用技

22、术就是把很多个单个信号在一个信道上同时传输的技术。频分多路复用FDM 和时分多路复用TDM是两种最常用的多路复用技术。1.频分多路复用FDM技术原理在物理信道的可用带宽超过单个原始信号所需带宽情形下，可将该物理信道的总带宽分割成如干个与传输单个信号带宽相同或略宽 的子信道， 每个子信道传输一路信号，这就是步分多路复用。多路原始信号在步分复用前，先要通过频谱搬移技术将各路信号的频谱搬移到物理信道频谱的不同段上，使各信号的带宽不相互重叠，然后用不同的频率调制每一个信号，每个信号要一个样以它的载波频率为中心的肯定带宽的通道。为了防止相互干扰，使用爱护带来隔离每一个通道。a 频分多路复用可编辑资料 -

23、 - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 8 页，共 24 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -b 时分多路复用图 2.12 频分多路复用与时分多路复用2.时分多路复用TDM技术原理如媒体能达到的位传输速率超过传输数据所需的数据传输速率，可采纳时分多路复用TDM技术，即将一条物理信道按时间分成如干个时间片轮番的安排给多个信号使用。每一时间片由复用的一个信号占用，这样，利用每个信号在时间上的交叉，就可以在一条物理信道

24、上传输多个数字信号。时分多路复用TDM不仅局限于传输数字信号，也可同时交叉传输模拟信号。3. T1 载波与 E1 载波的帧结构1) T1 载波Bell 系统的 T1 载波利用脉码调制 PCM 和时分 TDM 技术，使 24 路采样声音信号复用一个通道。每一个帧包含 193 位，每一帧用 125us 时间传送。 T1 系统的数据传输速率为1.544Mbps 。图 2.13 T1 载 波 帧 结 构2E1 载 波CCITT建议了一种2.048Mbps 速率的PCM载波标准，称为E1 载波 欧洲标准 。它每一帧开头处有8 位同步作用， 中间有 8 位作用信令， 在组织 30 路 8 位数据， 全帧包

25、括256位 ， 每 一 帧 用125us时 间 传 送 。 可 计 算 出E1系 统 的 数 据 传 输 速 率 为256位/125us=2.048Mbps 。2.2.5 异步传输和同步传输1.异步传输方式中，一次只传输一个字符。每个字符用一位起始位引导、 一位停止位终止。在没有数据发送时，发送方可发送连续的停止位。接收方依据 1 至0 的跳变来判定一个新字符的开头 ,然后接收字符中的全部位。2.同步传输时， 为使接收双方能判别数据块的开头和终止，仍需要在每个数据块的开头处和终止处各加一个帧头和一个帧尾，加有帧头、帧尾的数据称为一帧。2.3 数据交换技术数据经编码后在通信线路上进行传输，按数据

26、传送技术划分，交换网络又可分为电路交换网、报文交换网和分组交换网。图2.14 为一个交换网络的拓扑结构可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 9 页，共 24 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -图 2.14 交换网络的拓扑结构2.3.1 电路交换的工作原理1.电路交换的三个过程1电路建立：在传输任何数据之前，要先经过呼叫过程建立一条端到端的电路。如图2.14 所示 ,如 H1 站要与 H3 站连接

27、， 典型的做法是， H1 站先向与其相连的A 节点提出恳求，然后 A 节点在通向C 节点的路径中找到下一个支路。比如 A 节点挑选经B 节点的电路， 在此电路上安排一个未用的通道，并告知B 它仍要连接C 节点。 B 再呼叫 C，建立电路BC ，最终，节点C 完成到 H3 站的连接。这样A 与 C 之间就有一条专用电路ABC ，用于 H1 站与 H3 站之间的数据传输。2数据传输：电路ABC 建立以后，数据就可以从A 发送到 B，再由 B 交换到 C。C 也可以经 B 向 A 发送数据。在整个数据传输过程中，所建立的电路必需始终保持连接状态。3电路拆除：数据传输终止后，由某一方（A 或 C）发出

28、拆除恳求，然后逐节拆除到对方节点。2.电路交换技术的优缺点及其特点1优点：数据传输牢靠、快速，数据不会丢失且保持原先的序列。2缺点： 在某些情形下， 电路闲暇时的信道简洁被铺张：在短时间数据传输时电路建立和拆除所用的时间得不偿失。因此，它适用于系统间要求高质量的大量数据传输的情形。3特点： 在数据传送开头之前必需先设置一条专用的通路。在线路释放之前，该通路由一对用户完全占用。对于猝发式的通信，电路交换效率不高。2.3.2 报文交换的工作原理问题的提出： 当端点间交换的数据具有随机性和突发性时，采纳电路交换方法的缺点是信道容量和有效时间的铺张。采纳报文交换就不存在这种问题。 1.报文交换原理报文

29、交换方式的数据传输单位是报文，报文就是站点一次性要发送的数据块，其长度不限且可变。 当一个站要发送报文时，它将一个目的的址附加到报文上，网络节点依据报文上可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 10 页，共 24 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -的目的的址信息，把报文发送到下一个节点，始终逐个节点的转送到目的节点。每个节点在收到整个报文并检查无误后，就暂存这个报文，然后利用路由信息找出下一个节点

30、的的址， 再把整个报文传送给下一个节点。因此， 端与端之间无需先通过呼叫建立连接。一个报文在每个节点的推迟时间，等于接收报文所需的时间加上向下一个节点转发所需的排队推迟时间之和。2.报文交换的特点1报文从源点传送到目的的采纳储备 -转发 方式，在传送报文时，一个时刻仅占用一段通道。2在交换节点 中需要缓冲储备，报文需要排队，故报文交换不能满意实时通信的要求。3.报文交换的优点1电路利用率高。 由于很多报文可以分时共享两个节点之间的通道，所以对于同样的通信量来说，对电路的传输才能要求较低。2在电路交换网络上，当通信量变得很大很大时，就不能接受新的呼叫。而在报文交换网络上，通信量大时仍旧可以接收报

31、文，不过传送推迟会增加。3报文交换系统可以把一个报文发送到多个目的的，而电路交换网络很难做到这一点。4报文交换网络可以进行速度和代码的转换。4.报文交换的缺点1不能满意实时或交互式的通信要求，报文经过网络的推迟时间长且不定。2有季节点收到过多的数据而无空间储备或不能准时转发时，就不得不丢弃报文，而且发出的报文不按次序到达目的的。2.3.3 分组交换的工作原理分组交换是报文交换的一种改进，它将报文分成如干个分组，每个分组的长度有一个上 限，有限长度的分组使得每个节点所需的储备才能降低了，分组可以储备到内存中，提高了交换速度。 它适用于交互式通信，如终端与主机通信。分组交换有虚电路分组交换和数据报

32、 分组交换两种。它是运算机网络中使用最广泛的一种交换技术。1.虚电路分组交换原理与特点在虚电路分组交换中，为了进行数据传输，网络的源节点和目的节点之间要先建一条逻 辑通路。 每个分组除了包含数据之外仍包含一个虚电路标识符。在预先建好的路径上的每个节点都知道把这些分组引导到哪里去，不再需要路由挑选判定。最终， 由某一个站用清除恳求分组来终止这次连接。它之所以是“虚”的，是由于这条电路不是专用的。虚电路分组交换的主要特点是：在数据传送之前必需通过虚呼叫设置一条虚电路。但并可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 11 页，共 24

33、 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -不像电路交换那样有一条专用通路，分组在每个节点上仍旧需要缓冲，并在线路上进行排队等待输出。 2.数据报分组交换原理与特点在数据报分组交换中，每个分组的传送是被单独处理的。每个分组称为一个数据报，每个数据报自身携带足够的的址信息。一个节点收到一个数据报后，依据数据报 中的的址信息和节点所储存的路由信息，找出一个合适的出路，把数据报原样的发送到下一节点。由于各数据报所走的路径不肯定相同，因此不能保证各个数据报按次序到达目的的，有的数据

34、报甚至会 中途丢失。整个过程中，没有虚电路建立，但要为每个数据报做路由挑选。2.3.4 各种数据交换技术的性能比较图 2.15 几种交换方法的时序图1.电路交换：在数据传输之前必需先设置一条完全的通路。在线路拆除释放 之前，该通路由一对用户完全占用。电路交换效率不高，适合于较轻和间接式负载使用租用的线路进 行通信。2.报文交换：报文从源点传送到目的的采纳储备转发的方式，报文需要排队。因此报文交换不适合于交互式通信，不能满意实时通信的要求。3.分组交换：分组交换方式和报文交换方式类似，但报文被分成分组传送，并规定了最大长度。 分组交换技术是在数据网中最广泛使用的一种交换技术，适用于交换中等或大量

35、数据的情形。2.4 拓扑结构与传输媒体2.4.1 拓扑结构网络拓扑是指网络外形，或者是它在物理上的连通性。网络的拓扑结构主要有：星形拓扑、总线拓扑、环形拓扑、树形拓扑、混合拓扑及网形拓扑。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 12 页，共 24 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -图 2.16 各种网络拓扑拓扑结构的挑选往往与传输媒体的挑选及媒体拜访掌握方法的确定紧密相关。在挑选网络拓扑结构时，应

36、考虑的因素有以下几点：1牢靠性。2费用。3敏捷性。4响应时间和吞吐量。1.星形拓扑的特点及优缺点优点： 1 掌握简洁。2 故障诊断和隔离简洁。3 便利服务。缺点： 1 电缆长度和安装工作量可观。2 中心节点负担较重，形成瓶颈。3 各站点的分布处理才能较低。2.总线拓扑的特点及优缺点优点： 1 总线结构所需电缆数量少。2 结构简洁又是无源工作，有较高的牢靠性。3 易于扩充，增减用户便利。缺点： 1 传输距离有限，通信范畴受到限制。2 故障诊断和隔离困难。3 分布式协议不保证信息准时传送，不具实时功能。站点必需是智能的，要有媒体拜访掌握功能，增加站点软件和硬件的开销。3.环形拓扑的特点及优缺点可编

37、辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 13 页，共 24 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -优点： 1 电缆长度短。2 增减工作站时只需简洁连接。3 可用光纤。缺点： 1 节点故障会引起全网的故障。2 故障难检测。3 媒体拜访协议都用令牌传递方式，在负载很轻时，信道利用率较低。4.树形拓扑的定义及优缺点树形拓扑：从总线拓扑演化而来，像一棵倒置的树，顶端是树根，树根以下带分支，每个分支仍可带子分支。树

38、根接收各站点发送的数据，然后再广播发送到全网。优点： 1 易于扩展。2 故障隔离较简洁。缺点： 1 节点对根依靠性太大，如根发生故障，就全网不能正常工作。5.混合形拓扑的定义及优缺点混合形拓扑：将两种单一拓扑结构混合起来，取两者的优点构成的拓扑。优点： 1 故障诊断和隔离便利。2 易于扩展。3 安装便利。缺点： 1 需用带智能的集中器。2 集中器到各站点的电缆长度会增加。6.网形拓扑的特点及优缺点优点： 1 应用广泛。2 不受瓶颈问题和失效问题的影响。缺点： 1 结构较复杂，网络协议也复杂，建设成本高。2.4.2 传输媒体传输媒体是通信网络中发送方和接收方之间的物理通路，运算机网络 中采纳的传

39、输媒体分有线和无线两大类。传输媒体的特性对网络数据通信的质量有很大影响，这些特点是：物理特性：说明传输媒体的特性。传输特性： 包括是使用模拟信号发送仍是使用数字信号发送、调制技术、 传输容量及传输频率范畴。连通性：采纳点到点连接仍是多点连接。的理范畴： 在不用 中间设备并将失真限制在答应范畴内的情形下，整个网络所答应的最大距离。抗干扰性：防止噪音、电磁干扰对传输数据影响的才能。相对价格：包括元件、安装和爱护等价格。1.有线传输媒体1 双绞线 TP- 由螺旋状扭在一起的两根绝缘导线组成。双绞线一般分为非屏蔽双绞线UTP 和屏蔽双绞线STP。运算机网络中最常用的是第三类和第五类非屏蔽双绞线。物理特性：铜质线芯，传导性能良好。传输特性：可用于传输模拟信号和数字信号，对于模拟信号，约5-6 公里需要一个放大器。对于数字信号，约2-3 公里需要一个 中 继器。双绞线的带宽达268kHz 。对于模拟信号，可用频分多路复用技术把它分成24 路来传输音频模拟信号，依据目前可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 14 页，共 24 页 - - - - - - - - - -可