第四章 通信网络理论1

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1、计算机网络理论及网络基础第四章通信网络系统西安交通大学唐亚哲yztang@gmail.com§4.1通信网络的概念4.1.1通信网络的基本构成由发送节点、接收节点、以及连接两个以上通路的中继、交换节点构成；终端接点中继接点图4.1通信网络拓扑结构通路4.1.2通路就是直接连接两点之间的通信线路有各种不同的结构形式（图4.2）4.1.3交换网由若干条通路和连接这些通路的、具有交换功能的中继节点所构成的网络就是交换网交换网的构成分为两种1、按层次对节点进行配置，在上下层之间以及同一层之间分别设置通路，这样构成的网就是分层网；2、是各节点之间平等连接构成单级网。4.

2、1.4信息传送方式1、流过通路和中继节点的信息分为：数据信息：源/目标节点之间传送的数据；控制信息：表示数据特性，对数据进行控制、管理的信息。2、信息传输方式全双工传送方式；半双工方式；单工方式。信息信息图4.5通信方式概念图（a）全双工（b）半双工（c）单工发送装置接收装置接收装置发送装置发送装置通路信息信息接收装置发送装置接收装置接收装置发送装置通路通路通路(a)(b)(c)3、数据的格式为了提高错误控制效率，数据采用分组格式进行传输。数据由罗马字、数字、符号等文字，或者二进制编码集构成。国际上广泛使用的文字编码是ISO7单位编码。§4.2信息传

3、送控制过程4.2.1传送控制过程的概念数据传送控制过程—通过数据线路，从源端节点向目标端节点进行可靠、高效数据传送所需要的一系列控制过程。源、目标间传送数据传送控制过程包括（l）两点之间进行数据链路设置—构成逻辑通路，（2）传输数据的分组/组装控制，（3）帧同步控制；（4）错误控制，（5）数据块传输过程控制，（6）同一条传输线路上数据信息和控制信息分离的控制。数据发送装置传输控制规程数据站DCEDCE数据发送装置传输控制规程数据站数据传输通路数据线数据链路图4.7数据传送控制过程的控制构成DTEDTE4.2.2数据链路的设置控制1、数据链路设置控制目的（1）选

4、择目标装置；（2）在收发信装置之间（即数据源与宿之间）设置一条逻辑通路（数据链路）2、数据链路的设置方法（1）数据链路设置的方法有两种：双向数据传输的方式,单向传输的方式.（2）数据链路的设置控制方式争用方式；查询/选择方式。4.2.3同步控制1、同步：判别一个字符或一个数组构成的界限标识。2、同步的分类（1）字符同步同步线路方式——在要发送的信息串前面先连续加上2－3个SYN字符，接收端对接收的比特串模式与SYN模式进行比较，一旦发现相同模式，就表示以后到来的为有效字符，立即进行检出。非同步线路方式——普通采用起止式同步方式，即要传送字符是由信息字符、标识该

5、字符的启始信号、终止信号三部分构成，各部分之间能够从物理上相互区分开来。（2）帧同步（有三种方式）A、采用特殊传送控制字符的同步方式（如表4.1）B、采用“01111110”模式作为同步模式的方式—标记同步或F同步。C、采用开始标识和信息长度的同步方式。（3）数据的透明性——能够对任意编码或二进制序列进行传送的方法称为编码独立性、或者比特串透明性的数据传送；——能够进行这种传送的系统就具有编码、或者比特串的透明性—总称为具有数据的透明性。3、实现数据透明性传送的方法A、在上述采用标记F（01111110）同步的系统中，如果在信息串中出现连续“111111”的情

6、况，就在第5个“1”的后面插入一个“0”，变成“011111010”再发送出去。B、在接收端再把插入的“0”去掉，恢复为原来的状态“111111”。4.2.4报文分割和传输效率1、数据分组长度的选择：决定数据分组长度的因素——线路质量、传送效率、应答时间、缓冲存贮器等设备的成本。2、数据分组长度与传送效率的关系假设：ND为数据分组的平均长度（比特数），NH为控制码长度（比特数），S为通信线路的信号传输速度，TL为一个数组发送完直到下一个数组开始发送为止的等待时间，TR为重发情况下的TL时间，PE为比特出错概率。则正确传送完成一个数据分组所需时间的平均值TB为：

7、TB=TL+（ND+NH）/S+（TR+（ND+NH）/S)（PE+PE2+PE3+…）=TL+（ND+NH）/S+[（TR+（ND+NH）/S][PE/（1-PE）]实际有效传送速度：SR=ND/TB=ND/{TL+（ND+NH）/S+[（TR+（ND+NH）/S][PE/（1-PE）]}传输效率=SR/S=ND/{STL+N+(STR+N)[PE/（1-PE）]},(N=ND+NH)数组长度N与线路故障率、传送效率的关系曲线如图4.10所示。1001000100000.20.40.60.81传输效率10－2误码率（位）10－310－4TL=TR=0，NH

8、=48位的情况10－510－6图4.1