基本概念
数据：传送信息的实体
信号：数据的电气或电磁表现，是数据在传输过程中存在形式
数据传输方式：串行方式（通常是远距离） 并行方式
码元：二进制时，两种码元0或1
信源：产生和发送数据的源头
信宿：接收数据的终点
信道：信号的传输媒介（发送信号、接收信道）
基带信号：将数字信号1、0直接用两种不同的电压表示
宽带信号：将基带信号进行调制后形成频分复用模拟信号
通信双方交互方式看分为三种基本方式
- 单工通信：只有一个方向，仅需一条信道，如无线电视广播、电视广播
- 半双工通信：双方都可以发送或者接收信息，都不可同时，此时需要两条信道
- 全双工通信：可以同时发送接收信息，也需要两条信道
速率：也称数据率
码元传输速率：（码元速率，波形速率）单位时间数字通信系统所传输的码元个数，单位波特
信息传输速率：（信息速率、比特率），单位时间数字通信系统所传输的二进制码元个数，单位比特/秒
奈奎斯特定理：奈氏准则，理想低通（无噪声，带宽有限）的信道中，极限码元传输率为2W波特，其中W是理想低通信道的带宽，单位HZ
- 码元传输速率有上限
- 信道频带越宽，可用更高速率进行码元的有效传输
- 给出码元传输速率的限制，并未对信息传输速率给限制
香农定理有公式
给出了带宽受限且有高斯白噪声干扰的信道的极限数据传输率
- 信道的带宽或信道中的信噪比越大，信息的极限传输速率越高
- 对一定的传输带宽和信噪比，信息传输速率上限是确定的
- 只要信息的传输速率低于信道的极限传输速率，就能找到某种方法来实现无差错传输
- 香农定理给的是极限信息传输速率
编码与调制
调制：数据变化为模拟信号（调制器）； 模拟数据通过放大器调制成模拟信号传输
编码：数据变换为数字信号（数字发送器）模拟信号通过PCM编码器转换为数字信号
编码方式（聚体用什么样的数字信号表示0/1）
数字数据编码为数字信号
- 非归零编码
- 曼彻斯特
- 差分曼彻斯特 笔记画图
数字数据调制为模拟信号
基本调制方法：调幅 调频 调相
存储转发交换方式：电路交换、报文交换、分组交换
电路交换：进行数据传输前，两节点之间必须先建立一条专用（双方独占）的物理通信路径，可能经过许多中间结点。分三个阶段，连接建立、数据传输、连接释放独占资源，用户始终占用端到端的固定传输带宽。
优点：
- 通信时延小
- 有序传输
- 没有冲突
- 适用范围广
- 实时性强
- 控制简单
缺点：
- 建立连接时间长
- 线路独占
- 灵活性差
- 难以规格化
报文交换
数据交换单位是报文，报文携带有目标地址、源地址，在交换结点采用存储转发的传输方式。
优点：
- 无需建立连接
- 动态分配线路
- 提高线路可靠化
- 提高线路利用率
- 提供多目标服务
缺点：
- 由于数据进入交换结点要经历存储转发，会引起转发时延
- 对报文大小没有限制，要求网络结点有较大缓存空间
分组交换
也采用存储转发，但解决报文交换中大报文的问题，限制了每次传送数据块的大小上限
优点：
- 无建立时延
- 线路利用率高
- 简化存储管理
- 加速传输
- 减少了出错概率和重发数据量
缺点：
- 存在传输时延
- 需要传输额外的信息量
- 当分组采用数据报服务时，可能会出现失序、丢失或重复分组
若采用虚电路服务，虽无失序问题，但有呼叫建立、数据传输和虚电路释放三个过程
三种方式比较
电路交换：要传送的数据量很大且其传送时间远大于呼叫时间时
分组交换：端到端的通路由多段链路组成
从提高整个网络的信道利用率上看，报文交换和分组交换优于电路交换，其中分组交换比报文交换的时延小，尤其适用于计算机之间的突发式数据通信
数据报与虚电路比较
|
|
数据报服务 |
虚电路服务 |
| 连接的建立 |
不需要 |
必须有 |
| 目的地址 |
每个分组都有完整的目的地址 |
仅在建立连接使用，之后每个分组使用长度较短的虚电路号 |
| 路由选择 |
每个分组独立进行路由选择和转发 |
属于同一条虚电路的分组按照同一路由转发 |
| 分组顺序 |
不保证分组的有序到达 |
保证分组的有序到达 |
| 可靠性 |
不保证可靠通信，由用户主机保证 |
由网络保证 |
| 对网络故障的适用性 |
出故障的结点丢失分组，其他分组路径选择发生变化时可以正常传输 |
所有经过故障结点的虚电路均不能正常工作 |
| 差错控制和流量控制 |
用户主机流量控制，不保证数据报可靠性 |
可由分组交换网负责，也可由主机负责 |
