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1、数据通信基本目 录第一章 数据通信系统41.1数据通信系统构成41.1.1数据终端设备（DTE）41.1.2数据电路终接设备（DCE）51.1.3数据电路和数据链路51.1.4传播51.1.4.1传播信道51.1.4.2传播方式61.1.4.3多路复用71.1.5接口71.2数据通信系统的性能指标81.2.1信息传播速率（Rb）81.2.2码元传播速率（RB）81.2.3频带运用率81.2.4差错率9第二章 OSI参照模型102.1通信合同的概念与层次构造102.2OSI参照模型及各层功能112.2.1OSI参照模型112.2.2各层功能112.2.2.1物理层（PH）112.2.2.2数据链
2、路层（DL）122.2.2.3网络层（N）122.2.2.4运送层（T）122.2.2.5会话层122.2.2.6表达层122.2.2.7应用层132.3OSI有关术语132.3.1数据单元132.3.2服务访问点142.3.3服务原语142.3.4面向连接和无连接15第三章 数据通信网163.1数据通信网的拓扑构造和分类163.1.1拓扑构造163.1.2分类173.1.2.1按服务范畴分173.1.2.2按互换方式分类173.2局域网183.2.1概述183.2.1.1特点183.2.1.2拓扑构造183.2.1.3传播媒体183.2.2体系构造193.2.2.1 IEEE 802参照模型
3、193.2.2.2 IEEE 802系列原则213.2.3几种常用的局域网223.2.3.1 802.3总线局域网223.2.3.2 802.5令牌环网233.2.4局域网的构成243.2.4.1硬件构成243.2.4.2软件构成243.3分组互换网243.3.1 X.25合同的应用环境和系统构造253.3.2物理层263.3.3数据链路层263.3.3.1 X.25链路层功能263.3.3.2数据链路层263.3.4分组层273.4帧中继283.4.1帧中继与X.25的比较293.4.2 LAPF帧格式293.4.3帧中继的虚电路313.4.4帧中继应用323.5数字数据网DDN333.5.
4、1 DDN概述333.5.1.1 DDN定义333.5.1.2 DDN长处333.5.1.3节点类型333.5.1.4网络构造343.5.1.5网络互联353.5.2网络业务类别及顾客入网速率363.5.2.1网络业务类别363.5.1.2顾客入网速率363.5.3顾客入网方式36第一章 数据通信系统数据通信是计算机与计算机或计算机与终端之间的通信。它传送数据的目的不仅是为了互换数据，更重要是为了运用计算机来解决数据。可以说它是将迅速传播数据的通信技术和数据解决、加工及存储的计算机技术相结合，从而给顾客提供及时精确的数据。1.1数据通信系统构成数据通信系统是通过数据电路将分布在远地的数据终端设
5、备与计算机系统连接起来，实现数据传播、互换、存储和解决的系统。比较典型的数据通信系统重要由数据终端设备、数据电路、计算机系统三部分构成，如图1-1所示。图1-1 数据通信系统构成1.1.1数据终端设备（DTE）在数据通信系统中，用于发送和接受数据的设备称为数据终端设备（简称DTE）。DTE也许是大、中、小型计算机、PC机，也也许是一台只接受数据的打印机，因此说DTE属于顾客范畴，其种类繁多，功能差别较大。从计算机和计算机通信系统的观点来看，终端是输入输出的工具；从数据通信网络的观点来看，计算机和终端都称为网络的数据终端设备，简称终端。在图1的数据终端构成中，输入/输出设备较好理解，值得一提的是
6、通信控制器。由于数据通信是计算机与计算机或计算机与终端间的通信，为了有效而可靠地进行通信，通信双方必须按一定的规程进行，如收发双方的同步、差错控制、传播链路的建立、维待和拆除及数据流量控制等，因此必须设立通信控制器来完毕这些功能，相应于软件部分就是通信合同，这也是数据通信与老式电话通信的重要区别。此外数据终端的类型有诸多种，有简朴终端和智能终端、同步终端和异步终端、本地终端和远程终端等，需要解释的是同步终端和异步终端。同步终端是以帧同步方式（如X.25、HDLC等）和字符同步方式(如BSC)工作的终端；异步终端是起止式终端，在每个字符的首尾加“起”和“止”比特，以实现收发双方的同步，字符和字符
7、之间的间隙时间可以任意长，因此称为异步。1.1.2数据电路终接设备（DCE）用来连接DTE与数据通信网络的设备称为数据电路终接设备（DCE），可见该设备为顾客设备提供入网的连接点。DCE的功能就是完毕数据信号的变换。由于传播信道也许是模拟的，也也许是数字的，DTE发出的数据信号不适合信道传播，因此要把数据信号变成适合信道传播的信号。运用模拟信道传播，要进行“数字模拟”变换，措施就是调制，而接受端要进行反变换，即“模拟数字”变换，这就是解调，实现调制与解调的设备称为调制解调器（MODEM）。因此调制解调器就是模拟信道的数据电路终接设备。运用数字信道传播信号时不需调制解调器，但DTE发出的数据信号
8、也要通过某些变换才干有效而可靠地传播，相应的DCE即数据服务单元（DSU），其功能是码型和电平的变换，信道特性的均衡，同步时钟信号的形成，控制接续的建立、保持和拆断（指互换连接状况），维护测试等。1.1.3数据电路和数据链路数据电路指的是在线路或信道上加信号变换设备之后形成的二进制比特流通路，它由传播信道及其两端的数据电路终接设备（DCE）构成。数据链路是在数据电路已建立的基本上，通过发送方和接受方之间互换“握手”信号，使双方确认后方可开始传播数据的两个或两个以上的终端装置与互连线路的组合体。所谓“握手”信号是指通信双方建立同步联系、使双方设备处在对的收发状态、通信双方互相核对地址等。如图1所
9、示，加了通信控制器后来的数据电路称为数据链路。可见数据链路涉及物理链路和实现链路合同的硬件和软件。只有建立了数据链路之后，双方DTE才可真正有效的进行数据传播。特别注意，在数据通信网中，它仅仅操作于相邻的两个节点之间，因此从一种DTE到另一种DTE之间的连接可以操作多段数据链路。1.1.4传播1.1.4.1传播信道传播信道是通信系统必不可少的构成部分，目前数据通信中所使用的多为有线信道，重要有：直接运用传播媒体的实线信道（如局域网中）；经调制解调器的频分信道（如部分地区顾客线路中）；时分信道。由于光纤通信技术的发展，目前绝大部分的数据传播在时分信道上，以同步数字体系SDH方式传播。1.1.4.
10、2传播方式数据传播按信息传送的方向与时间可以分为：单工、半双工、全双工三种传播方式，如图1-2所示。图2-4 单工、半双工、全双工示意图单工数据传播指的是两个数据站之间只能沿一种指定的方向进行数据传播。在图2-4 (a)中，数据由A站传到B站，而B站至A站只传送联系信号。前者称正向信道，后者称反向信道。一般正向信道传播速率较高，反向信道传播速率较低，其速率不超过75b/s。此种方式合用于数据收集系统，如气象数据的收集、电话费的集中计算等。由于在这种数据收集系统中，大量数据只需要从一端到另一端，此外需要少量联系信号通过反向信道传播。半双工数据传播是两个数据之间可以在两个方向上进行数据传播，但不能
11、同步进行。该方式规定A站、B站两端均有发送装置和接受装置，如图2-4（b）所示。若想变化信息的传播方向，需要由开关Kl和K2进行切换。问讯、检索、科学计算等数据通信系统运用半双工数据传播。全双工数据传播是在两个数据站之间，可以两个方向同步进行数据传播。全双工通信效率高，但构成系统的造价高，合用于计算机之间高速数据通信系统。一般四线线路实现全双工数据传播，二线线路实现单工或半双工数据传播。在采用频分法、时间压缩法、回波抵消技术时，二线线路也可实现全双工数据传播。1.1.4.3多路复用为了提高信道的运用率，在数据的传播中组合多种低速的数据终端共同使用一条高速的信道，这种措施称为多路复用，常用的复用
12、技术有频分复用和时分复用。频分复用是将物理信道上的总带宽提成若干个独立的信道（即子信道），分别分派给顾客传播数据信息，各子信道间还略留一种宽度（称为保护带）。在频分复用中，如果分派了子信道的顾客没有数据传播，那么该子信道保持空闲状态，别的顾客不能使用。频分复用合用于传播模拟信号的频分制信道，重要用于电话和有线电视（CATV）系统，在数据通信系统中应和调制解调技术结合使用，且只在地区顾客线上用到，长途干线上重要采用时分复用。 时分复用是将一条物理信道准时间提成若干时间片（即时隙）轮流地分派给每个顾客，每个时间片由复用的一种顾客占用，而不像FDM那样，同一时间同步发送多路信号。数据时分复用可分为同
13、步时分复用和记录时分复用。同步时分复用是指复用器把时隙固定地分派给各个数据终端，通过时隙交错形成多路复用信号，从而把各低速数据终端信号复用成较高速率的数据信号。记录时分复用也称异步时分复用。记录时分复用中，把时隙动态地分派给各个终端，即当终端的数据要传送时，才会分派届时隙，因此每个顾客的数据传播速率可以高于平均传播速率，最高可以达到线路总的传播能力。例如；线路传播速率为9600bit/s，4个顾客的平均速率为2400bit/s，当用同步时分复用时，每个顾客的最高速率为2400bit/s，而在记录时分复用方式下，每个顾客最高速率可达9600bit/s。同步时分复用和记录时分复用在数据通信网中均有
14、使用，如DDN网采用同步时分复用，X.25、ATM采用记录时分复用。1.1.5接口数据通信是在多种类型的顾客终端和计算机之间，或者同一型号或不同型号的计算机之间进行的，因此计算机、终端和数据通信设备之间的连接需要原则的接口，即在插接方式、引线分派、电气特性及应答关系上均应符合统一的原则和规范。DTE和DCE之间有诸多种同类型的接口，目前最通用的类刑有：l 美国电子工业协会EIA的RS-232C接口；l ITU-T的V系列接口和X系列接口；l 国际原则化组织ISO和ISO 211O 、ISO 1177等。EIA RS-232接口是美国EIA联合贝尔公司、数据通信设备制造厂和计算机制造厂开发的一种
15、使用串行二进制方式进行互换的DTE和DCE间的接口原则，此原则共A、B、C、D四个版本，其中RS-232C原则使用很广泛。后来EIA又刊登了RS-422A、RS-423A、RS-449接口原则，想取代RS-232C，但似乎做不到。ITU-T采纳了RS-232C，并作了较小改动，制定了V系列（V.24和V.28）接口原则。高速数据传播接口有V.35。1.2数据通信系统的性能指标 不同的通信系统有不同的性能指标，就数据通信系统而言，其性能指标重要有传播速率、频带运用率、差错率等。1.2.1信息传播速率（Rb）信息传播速率简称传信率，又称信息速率、比特率，它表达单位时间（每秒）内传播实际信息的比特数，单位为比特秒，记为bit/s、b/s、bps。比特在信息论中作为信息量的度量单位。一般在数据通信中，如使用“1”和“0”的概率是相似的，则每个“1”和“0”就是一种比特的信
