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数据通信的基础知识(2)  

2009-09-16 18:28:40|  分类: 电脑基础知识 |  标签: |举报 |字号 订阅

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13.  什么是交换?比较说明常见的交换技术各自的特点。

答:交换是按某种方式动态地分配传输线路资源,交换可节省线路投资,提高线路利用率。实现交换的方法主要有:电路交换、报文交换和分组交换。 其中:

1)电路交换

在通信双方之间建立一条临时专用线路的过程。可以是真正的物理线路,也可以是一个复用信道。

特点:数据传输前需要建立一条端到端的通路。——称为“面向连接的”(典型例子:电话)

过程:建立连接→通信→释放连接

优缺点:

?     建立连接的时间长;

?     一旦建立连接就独占线路,线路利用率低;

?     无纠错机制;

?     建立连接后,传输延迟小。

适用:不适用于计算机通信,因为计算机数据具有突发性的特点,真正传输数据的时间不到10%。

2)报文交换

以报文为单位进行“存储-转发”交换的技术。在交换过程中,交换设备将接收到的报文先存储,待信道空闲时再转发出去,一级一级中转,直到目的地。这种数据传输技术称为存储-转发。

特点:传输之前不需要建立端到端的连接,仅在相邻结点传输报文时建立结点间的连接。——称为“无连接的”(典型例子:电报)。整个报文(Message)作为一个整体一起发送。

优缺点:

?     没有建立和拆除连接所需的等待时间;

?     线路利用率高;

?     传输可靠性较高;

?     报文大小不一,造成存储管理复杂;

?     大报文造成存储转发的延时过长,且对存储容量要求较高;

?     出错后整个报文全部重发。

3)分组交换(包交换)

将报文分割成若干个大小相等的分组(Packet)进行存储转发。

特点:数据传输前不需要建立一条端到端的通路——也是“无连接的”。有强大的纠错机制、流量控制、拥塞控制和路由选择功能。

优缺点:

?     对转发结点的存储要求较低,可以用内存来缓冲分组——速度快;

?     转发延时小——适用于交互式通信;

?     某个分组出错可以仅重发出错的分组——效率高;

?     各分组可通过不同路径传输,容错性好。

?     需要分割报文和重组报文,增加了端站点的负担。

分组交换有两种交换方式:数据报方式和虚电路方式

14. 说明在计算机网络中是否有真正的电路交换存在?为什么?

答: 不存在。在计算机网络中主要使用存储转发方式进行数据传输。

15. 在数据通信系统中,完整的差错控制应该包括哪两个主要内容?

答:在数据通信系统中,完整的差错控制应该包括:差错的检查和差错的恢复。

16. 说明在网络中为什么使用检错码而不使用纠错码?

答:根据海明定理可知,要纠正n位错误远比监测n位错误复杂得多,需要加更多得冗余位。为了提高信道的利用率,在网络中主要使用检错码。

17. 简要说明循环冗余校验码的工作原理,并分析其检错能力。

答:

循环冗余编码一种通过多项式除法检测错误的方法。其核心思想是将待传输的数据位串看成系数为0或1的多项式,如位串10011可表示为f(x) = x4+x+1。发送前收发双方约定一个生成多项式G(x)(其最高阶和最低阶系数必须为1),发送方在数据位串的末尾加上校验和,使带校验和的位串多项式能被G(x)整除。接收方收到后,用G(x)除多项式,若有余数,则传输有错。

校验和计算方法如下:

(1) 若G(x)为r阶,原数据为m位,其多项式为M(x),则在原始数据后面添加r个0,实际传送数据为m+r位,相应多项式xr M(x);

(2) 按模2除法用对应于G(x)的位串去除对应于xr M(x) 的位串;

(3) 按模2加法把xr M(x) 的位串与余数相加,结果就是要传送的带校验和的数据多项式T(x)。    

     T(x) =  xr M(x) + [xr M(x)  MOD2  G(x)

CRC的检错能力分析:

若发送为:T(x);接收为:T(x) + E(x);则余数为((T(x) + E(x)) / G(x)) = 0 + 余数(E(x) / G(x))。当余数(E(x) / G(x)) = 0时,则差错不能发现;否则,可以发现。

18.  某信道误码率为10-5,每数据报文长度为10kbits,那么:

(1)  若差错都是单个错,则在该信道上传送的数据报文的平均出错率是多少?

(2)  若差错大多为突发错,平均突发长度为100bits,则在该信道上传送的数据报文的平均出错率是多少?

答: (1)10×103×10-5 =10-1

     (2)10×103×10-5 ÷100=10-3

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