第三章 通信接口和數(shù)據(jù)鏈路控制
本章介紹了OIS/RM開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型中的最底層物理層、數(shù)據(jù)鏈路層及部分網(wǎng)絡層所應用的有關協(xié)議和技術。
重點掌握數(shù)據(jù)通信基本過程及數(shù)據(jù)通信接口。難點是理解數(shù)據(jù)鏈路控制概念。
從歷年考試出題情況來看，本章分值較高，希望大家學好這章。
第一節(jié)前有一頁半的內(nèi)容，我認為這主要就是為了說明一個道理，就是為了保證發(fā)送器和接收機間數(shù)據(jù)的正確傳輸，增加一個叫數(shù)據(jù)鏈路控制（協(xié)議）的邏輯層是必須的。而這里的關鍵點是流量控制和差錯控制。
1、數(shù)據(jù)通信接口（識記）
發(fā)送器和接收機間時鐘的同步是必須的，否則遲早要出錯。為了達到同步，有異步傳輸和同步傳輸兩種方法。
異步傳輸：我理解異步傳輸?shù)牡览砭捅热缫粔K普通的表可能有誤差，但如果時間短誤差就不會大到哪去。比如這塊表一天慢24分鐘（誤差太大了吧？），而在一個小時只慢一分鐘，在一分種內(nèi)只慢一秒，幾乎可以忽略不計了。這樣，這塊誤差這么大的表如果用來計秒數(shù)，也是可以勝任的了。
同步傳輸：異步傳輸由于只是一塊一塊的傳，效率肯定低，至少20%以上的開銷。為了達到同步可以采取的措施有提供專門的時鐘線路、一方發(fā)脈沖另一方以收到的脈沖為時鐘、將同步信息嵌入數(shù)據(jù)信號。為了確認開始和結束，需用前綴后綴標志。同步傳輸鏈路控制協(xié)議HDLC開銷為0.6%.
需要識別數(shù)據(jù)鏈路是兩點連接還是多點連接，半雙工還是全雙工。
數(shù)據(jù)終端設備DTE、數(shù)據(jù)線路端接設備DCE.DTE和DCE之間的接口標準特性：機械的、電氣的、功能性、過程性。常用的接口標準：這兩個標準的細節(jié)內(nèi)容很多，沒什么好理解的，都是需要機械記憶的東西，不知考試會怎么考？
V.24/EIA-232-E接口（232接口），用于DTE設備與語音級調(diào)制解調(diào)器的連接，以利用公眾模擬遠程通信系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)。使用25線進行全雙工數(shù)據(jù)傳輸。信號地線作為全部數(shù)據(jù)線路的公共回線，因此這種傳輸是不平衡的。
ISDN物理接口：使用8線平衡傳輸方式。平衡方式比不平衡方式能容忍更高的噪聲，而產(chǎn)生的噪聲卻更少。
2、數(shù)據(jù)鏈路控制（領會）
流量控制在數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層都需要，在數(shù)據(jù)鏈路層上控制的是相鄰節(jié)點間數(shù)據(jù)鏈路上的流量，在傳輸層上控制的是端到端的流量。目的：防止接收方被數(shù)據(jù)淹沒。常用策略：停-等協(xié)議、滑動窗口協(xié)議。
停-等協(xié)議：就是傳好一幀再傳下一幀，需要注意的是發(fā)送方的超時設置（吃草貓說：超時時間>=（信號從發(fā)送端到接收端傳輸時間*2＋接收端處理時間），教材上沒有，我覺得有道理）。我覺得和為了達到時鐘同步而異步傳輸?shù)乃枷胗行┫嘞?，都有方法簡單和效率低的特點。
滑動窗口協(xié)議：我的理解就是為了提高效率，發(fā)送方和接收方都設一個緩沖區(qū)。捎帶應答：有時不能捎帶，仍需發(fā)單獨應答幀。出錯全部重發(fā)：發(fā)送窗口的尺寸不能超過幀序號的數(shù)的一半。選擇重發(fā)：接收窗口的尺寸不能超過幀序號的數(shù)的一半。
差錯控制：主要是檢錯和糾錯的問題。概念：單個錯、突發(fā)錯、差錯編碼、檢錯碼、糾錯碼、兩個碼字的海明距離、編碼集的海明距離。重要結論：如果能檢測出d個錯誤，則編碼集的海明距離至少應為d+1；如果要能糾正d個錯誤，則編碼集的海明距離至少應為2d+1.
海明碼：是一種可以糾正一比特錯的高效率線性分組碼。基本思想：將待傳信息碼元分成許多長度k的組，其后附加r個監(jiān)督碼元（也稱校驗比特），構成長為n= k+r比特的分組碼。分組碼中每個校驗比特和某幾個特定的信息比特構成偶檢驗關系。校驗比特數(shù)r必須滿足：2^r>=n+1，即2^r>=k +r+1.7-4海明碼，校驗比特的生成（利用二進制運算中a+a=0）和錯誤的糾正（公式與信息比特的位置對應）。
循環(huán)冗余碼（CRC）：信息多項式K（X），冗余多項式R（X），碼多項式P（X）。P（X）=X^r.K（X）+R（x）。生成多項式G（X），G（X）除X^r.K（X）得到余式R（X）。CRC漏檢率非常低，國際標準CRC-12、CTC-16、CRC-ITU.
HDLC協(xié)議（高級數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議）：面向字符的協(xié)議、面向比特的協(xié)議。HDLC是面向比特的通信協(xié)議，主站、從站、復合站、不平衡配置、平衡配置、 NRM、ABM、ARM.HDLC幀結構（標志域F：位填充技術、透明的數(shù)據(jù)傳輸；地址域A：廣播地址；控制域C：信息幀I幀、管理幀S幀、無編號幀U 幀；信息域INFO；幀校驗序列域FCS：CRC-ITU或CRC-32）。
HDLC幀類型：命令幀、響應幀。1）I幀：N（S）所發(fā)送信息幀的序號，捎帶的肯定應答信號N（R），P/F：詢問/終止位。2）S幀：用于實現(xiàn)流量和差錯控制。3）U幀：用于鏈路控制。無N（S），N（R）字段。交換標識幀XID、測試命令幀TEST.太多了……
HDLC操作過程：鏈路建立和拆除、雙向數(shù)據(jù)交換、接收站忙、后退重發(fā)、超時重發(fā)。
3、多路復用技術（識記）
頻分多路復用（FDM）：把傳輸線的總頻帶劃分成若干個分頻帶，以提供多條數(shù)據(jù)傳輸信道，每個信道以某一固定頻率提供給一個固定終端使用，多用于模擬信號傳輸。在無線電廣播、有線電視中的應用、ITU及美國貝爾的標準
時分多路復用（TDM）：各路信號按時間相位錯開共享同一信道，在時間上按順序排隊輪流傳輸，因此在宏觀上（報文級）是并行的，但在微觀上（字符級）是串行的。多用于數(shù)字信號的傳輸。
數(shù)字傳輸系統(tǒng)：CCITT的E1標準2.048Mb/s
本章介紹了OIS/RM開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型中的最底層物理層、數(shù)據(jù)鏈路層及部分網(wǎng)絡層所應用的有關協(xié)議和技術。
重點掌握數(shù)據(jù)通信基本過程及數(shù)據(jù)通信接口。難點是理解數(shù)據(jù)鏈路控制概念。
從歷年考試出題情況來看，本章分值較高，希望大家學好這章。
第一節(jié)前有一頁半的內(nèi)容，我認為這主要就是為了說明一個道理，就是為了保證發(fā)送器和接收機間數(shù)據(jù)的正確傳輸，增加一個叫數(shù)據(jù)鏈路控制（協(xié)議）的邏輯層是必須的。而這里的關鍵點是流量控制和差錯控制。
1、數(shù)據(jù)通信接口（識記）
發(fā)送器和接收機間時鐘的同步是必須的，否則遲早要出錯。為了達到同步，有異步傳輸和同步傳輸兩種方法。
異步傳輸：我理解異步傳輸?shù)牡览砭捅热缫粔K普通的表可能有誤差，但如果時間短誤差就不會大到哪去。比如這塊表一天慢24分鐘（誤差太大了吧？），而在一個小時只慢一分鐘，在一分種內(nèi)只慢一秒，幾乎可以忽略不計了。這樣，這塊誤差這么大的表如果用來計秒數(shù)，也是可以勝任的了。
同步傳輸：異步傳輸由于只是一塊一塊的傳，效率肯定低，至少20%以上的開銷。為了達到同步可以采取的措施有提供專門的時鐘線路、一方發(fā)脈沖另一方以收到的脈沖為時鐘、將同步信息嵌入數(shù)據(jù)信號。為了確認開始和結束，需用前綴后綴標志。同步傳輸鏈路控制協(xié)議HDLC開銷為0.6%.
需要識別數(shù)據(jù)鏈路是兩點連接還是多點連接，半雙工還是全雙工。
數(shù)據(jù)終端設備DTE、數(shù)據(jù)線路端接設備DCE.DTE和DCE之間的接口標準特性：機械的、電氣的、功能性、過程性。常用的接口標準：這兩個標準的細節(jié)內(nèi)容很多，沒什么好理解的，都是需要機械記憶的東西，不知考試會怎么考？
V.24/EIA-232-E接口（232接口），用于DTE設備與語音級調(diào)制解調(diào)器的連接，以利用公眾模擬遠程通信系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)。使用25線進行全雙工數(shù)據(jù)傳輸。信號地線作為全部數(shù)據(jù)線路的公共回線，因此這種傳輸是不平衡的。
ISDN物理接口：使用8線平衡傳輸方式。平衡方式比不平衡方式能容忍更高的噪聲，而產(chǎn)生的噪聲卻更少。
2、數(shù)據(jù)鏈路控制（領會）
流量控制在數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層都需要，在數(shù)據(jù)鏈路層上控制的是相鄰節(jié)點間數(shù)據(jù)鏈路上的流量，在傳輸層上控制的是端到端的流量。目的：防止接收方被數(shù)據(jù)淹沒。常用策略：停-等協(xié)議、滑動窗口協(xié)議。
停-等協(xié)議：就是傳好一幀再傳下一幀，需要注意的是發(fā)送方的超時設置（吃草貓說：超時時間>=（信號從發(fā)送端到接收端傳輸時間*2＋接收端處理時間），教材上沒有，我覺得有道理）。我覺得和為了達到時鐘同步而異步傳輸?shù)乃枷胗行┫嘞?，都有方法簡單和效率低的特點。
滑動窗口協(xié)議：我的理解就是為了提高效率，發(fā)送方和接收方都設一個緩沖區(qū)。捎帶應答：有時不能捎帶，仍需發(fā)單獨應答幀。出錯全部重發(fā)：發(fā)送窗口的尺寸不能超過幀序號的數(shù)的一半。選擇重發(fā)：接收窗口的尺寸不能超過幀序號的數(shù)的一半。
差錯控制：主要是檢錯和糾錯的問題。概念：單個錯、突發(fā)錯、差錯編碼、檢錯碼、糾錯碼、兩個碼字的海明距離、編碼集的海明距離。重要結論：如果能檢測出d個錯誤，則編碼集的海明距離至少應為d+1；如果要能糾正d個錯誤，則編碼集的海明距離至少應為2d+1.
海明碼：是一種可以糾正一比特錯的高效率線性分組碼。基本思想：將待傳信息碼元分成許多長度k的組，其后附加r個監(jiān)督碼元（也稱校驗比特），構成長為n= k+r比特的分組碼。分組碼中每個校驗比特和某幾個特定的信息比特構成偶檢驗關系。校驗比特數(shù)r必須滿足：2^r>=n+1，即2^r>=k +r+1.7-4海明碼，校驗比特的生成（利用二進制運算中a+a=0）和錯誤的糾正（公式與信息比特的位置對應）。
循環(huán)冗余碼（CRC）：信息多項式K（X），冗余多項式R（X），碼多項式P（X）。P（X）=X^r.K（X）+R（x）。生成多項式G（X），G（X）除X^r.K（X）得到余式R（X）。CRC漏檢率非常低，國際標準CRC-12、CTC-16、CRC-ITU.
HDLC協(xié)議（高級數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議）：面向字符的協(xié)議、面向比特的協(xié)議。HDLC是面向比特的通信協(xié)議，主站、從站、復合站、不平衡配置、平衡配置、 NRM、ABM、ARM.HDLC幀結構（標志域F：位填充技術、透明的數(shù)據(jù)傳輸；地址域A：廣播地址；控制域C：信息幀I幀、管理幀S幀、無編號幀U 幀；信息域INFO；幀校驗序列域FCS：CRC-ITU或CRC-32）。
HDLC幀類型：命令幀、響應幀。1）I幀：N（S）所發(fā)送信息幀的序號，捎帶的肯定應答信號N（R），P/F：詢問/終止位。2）S幀：用于實現(xiàn)流量和差錯控制。3）U幀：用于鏈路控制。無N（S），N（R）字段。交換標識幀XID、測試命令幀TEST.太多了……
HDLC操作過程：鏈路建立和拆除、雙向數(shù)據(jù)交換、接收站忙、后退重發(fā)、超時重發(fā)。
3、多路復用技術（識記）
頻分多路復用（FDM）：把傳輸線的總頻帶劃分成若干個分頻帶，以提供多條數(shù)據(jù)傳輸信道，每個信道以某一固定頻率提供給一個固定終端使用，多用于模擬信號傳輸。在無線電廣播、有線電視中的應用、ITU及美國貝爾的標準
時分多路復用（TDM）：各路信號按時間相位錯開共享同一信道，在時間上按順序排隊輪流傳輸，因此在宏觀上（報文級）是并行的，但在微觀上（字符級）是串行的。多用于數(shù)字信號的傳輸。
數(shù)字傳輸系統(tǒng)：CCITT的E1標準2.048Mb/s