从而提高了Modem的有效传输速率课件.ppt
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- 从而 提高 Modem 有效 传输 速率 课件
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1、第四讲广域通信网第四讲广域通信网西南林学院计算机与信息科学系西南林学院计算机与信息科学系广域网广域网 广域网的基本概念广域网的基本概念 广域网是地理分布范围在几十公里至几千广域网是地理分布范围在几十公里至几千公里,可以连接不同城市、不同国家、遍及全公里,可以连接不同城市、不同国家、遍及全球的计算机网络。球的计算机网络。广域网可看作是局域网利用公用通信网络、广域网可看作是局域网利用公用通信网络、互连设备连接起来的、可以实现远距离数据通互连设备连接起来的、可以实现远距离数据通信的计算机网络。信的计算机网络。常用的广域网技术常用的广域网技术 公共交换电话网公共交换电话网(PSTN)Public Sw
2、itch Telephone Network X.25公共数据网公共数据网 帧中继网帧中继网 综合业务数字网(综合业务数字网(ISDN)ATM公共交换电话网(PSTN)公共交换电话网全称是:公共交换电话网全称是:Public Switch Telephone Network该网最初是为了话音通信而建立的网络,从该网最初是为了话音通信而建立的网络,从20世纪世纪60年代开始又被用于数据传输年代开始又被用于数据传输其特点是:其特点是:采用电路交换采用电路交换 现有网络设施完善,价格便宜现有网络设施完善,价格便宜 传输速率低,最多达传输速率低,最多达56Kbps 采用模拟传输,抗干扰能力差采用模拟传
3、输,抗干扰能力差 将逐步被其他网络取代将逐步被其他网络取代X.25网 X.25标准标准 X.25是是CCITT在在1974年建议、后经多次修订年建议、后经多次修订的公用分组交换网接口的标准,其重要特征的公用分组交换网接口的标准,其重要特征是:只要网络产品制造商按此接口标准生产是:只要网络产品制造商按此接口标准生产相应产品,就可应用于公用分组交换网,而相应产品,就可应用于公用分组交换网,而不管其内部采用何技术手段实现。不管其内部采用何技术手段实现。X.25所规所规定的接口在工作时的示意图如图所示。定的接口在工作时的示意图如图所示。X.25X.25网络提供的服务是虚电路服务,图中的两条虚线网络提供
4、的服务是虚电路服务,图中的两条虚线VC1VC1、VC2VC2代表两条虚电路。代表两条虚电路。X.25X.25的接口分为三个层次,最下层为物理层、传送比特流;的接口分为三个层次,最下层为物理层、传送比特流;中间是数据链路层,传送数据帧;最高层是分组层,传送数据中间是数据链路层,传送数据帧;最高层是分组层,传送数据分组。其层次关系如图所示。分组。其层次关系如图所示。(见书上见书上P68P68页)页)X.25X.25的规定的的规定的DTEDTEDCEDCE接口接口X.25的层次关系 帧中继网(P86页)帧中继技术是在分组交换技术充分发展,数帧中继技术是在分组交换技术充分发展,数字与光纤传输线路逐渐代
5、替已有的模拟线路,字与光纤传输线路逐渐代替已有的模拟线路,用户终端日益智能化的条件下诞生并发展起用户终端日益智能化的条件下诞生并发展起来的。来的。帧中继是一种简单的面向连接的分组电路,帧中继是一种简单的面向连接的分组电路,是基于开放系统互连模型的数据链路层,此是基于开放系统互连模型的数据链路层,此项技术的开发既可满足局域网互连所需的大项技术的开发既可满足局域网互连所需的大容量的传送,也可满足用户对数据传输延时容量的传送,也可满足用户对数据传输延时小的要求。小的要求。其具有吞吐量大、时延小、适合突发性业务其具有吞吐量大、时延小、适合突发性业务等特点,能充分利用网络资源。等特点,能充分利用网络资源
6、。综合业务数字网综合业务数字网ISDNISDN(P94P94页)页)将多种业务集成在一个网内,为用户提供经济有效将多种业务集成在一个网内,为用户提供经济有效的数字化综合服务,包括电话、传真、可视图文及数的数字化综合服务,包括电话、传真、可视图文及数据通信等。据通信等。ISDNISDN使用单一入网接口,利用此接口可实使用单一入网接口,利用此接口可实现多个终端现多个终端(ISDN(ISDN电话、终端等电话、终端等)同时进行数字通信连同时进行数字通信连接。接。ISDNISDN的组成部件的组成部件 当多个设备同时接入一条当多个设备同时接入一条ISDNISDN线路时,可能需要网线路时,可能需要网络终端、
7、终端适配器、用户终端等设备,如图所示。络终端、终端适配器、用户终端等设备,如图所示。ATM(P97页)ATM(异步传送模式异步传送模式)是一种传递模式,在是一种传递模式,在这一模式中,信息被组成固定长度的信元这一模式中,信息被组成固定长度的信元在电信网中进行复用、交换、传输。它综在电信网中进行复用、交换、传输。它综合了电路交换和分组交换的优点,可传送合了电路交换和分组交换的优点,可传送任意速率的宽带信号,可传输话音、数据、任意速率的宽带信号,可传输话音、数据、图像和视频业务。图像和视频业务。公众电话网络公众电话网络(PSTN)是目前普及程度最高、成本是目前普及程度最高、成本最低的公用通讯网络,
8、它在网络互连中也有广泛的最低的公用通讯网络,它在网络互连中也有广泛的应用。尽管现在已经有许多速度更快、性能更好的应用。尽管现在已经有许多速度更快、性能更好的接入技术,如后面将要介绍的接入技术,如后面将要介绍的ISDN、ASDL和和Cable Modem等,但使用等,但使用Modem接入仍然是接入接入仍然是接入Internet的一种选择。如图所示为的一种选择。如图所示为Modem接入方式。接入方式。PSTN与Modem接入 Modem接入方式 1物理层概述物理层概述 物理层是物理层是OSI参考模型的最低层,也是最基参考模型的最低层,也是最基础的一层,它并不是指连接计算机的具体的础的一层,它并不是
9、指连接计算机的具体的物理设备或具体的传输媒体,它向下是物理物理设备或具体的传输媒体,它向下是物理设备之间的接口,直接与传输介质相连接,设备之间的接口,直接与传输介质相连接,使二进制数据流通过该接口从一台设备传给使二进制数据流通过该接口从一台设备传给相邻的另一台设备,向上为数据链路层提供相邻的另一台设备,向上为数据链路层提供数据流传输服务。数据流传输服务。公共交换电话网公共交换电话网(PSTN)的物理层的物理层公共交换电话网公共交换电话网(PSTN)的物理层的物理层1 1物理层概述物理层概述 物理层主要考虑的是怎样才能在连接各种物理层主要考虑的是怎样才能在连接各种计算机的传输媒体上传输数据的比特
10、流。计算机的传输媒体上传输数据的比特流。物理层上的协议有时也称为接口。物理层物理层上的协议有时也称为接口。物理层协议主要规定物理信道的建立、保持及释协议主要规定物理信道的建立、保持及释放的特性,这些特性包括放的特性,这些特性包括机械的、电气的、机械的、电气的、功能的和规程的功能的和规程的4 4个方面特性。个方面特性。公共交换电话网公共交换电话网(PSTN)的物理层的物理层在这里引入两个名词:在这里引入两个名词:DTE(Data Terminal Equipment)DCE(Data Circuit Equipment)DTE叫做数据终端设备,是具有一定的叫做数据终端设备,是具有一定的数据处理能
11、力以及发送和接收数据能力的数据处理能力以及发送和接收数据能力的设备,是数据的源或目的。设备,是数据的源或目的。DCE的作用就是在的作用就是在DTE和传输线路之间和传输线路之间提供信号变换和编码功能,并且负责建立、提供信号变换和编码功能,并且负责建立、保持和释放物理信道的连接。保持和释放物理信道的连接。公共交换电话网公共交换电话网(PSTN)的物理层的物理层DTEDTE与与DCEDCE之间的接口之间的接口通信接口及设备 广泛使用的通信设备接口标准有:广泛使用的通信设备接口标准有:EIA RS-232C;EIA RS-499;ITU-T建议的建议的X.21等标准。等标准。RS(Recommende
12、d Standard)表示推荐标准,表示推荐标准,232、499等为标识号码,而后缀(如等为标识号码,而后缀(如RS-232C中的中的C)表示该推荐标准被修改过的)表示该推荐标准被修改过的次数。次数。ITU-T也有一些相应的标准。也有一些相应的标准。与与EIA RS-232C兼容的兼容的ITU-T V.24建议,与建议,与EIA RS-422兼容的兼容的ITU-T V.10等。等。EIA RS-232C接口 在串行通信中,EIA RS-232C是应用最为广泛的标准,EIA在1969年公布的数据通信标准,其后为了改进RS-232C的局限性,提供更高的传输距离和数据速率,增加了新的功能,如环路测试
13、功能,在1977年颁布了RS-499。由于RS-499标准太复杂,EIA于1987年颁布了与RS-232C兼容的改进版RS-232D。发送和接收数据的计算机或终端系统,称为数据终端设备(DTE),如计算机。用来实现信息的收集、处理和变换的设备称为数据通信设备(DCE),如调制解调器。RS-232C接口的特性 RS-232C使用使用9针或针或25针的针的D型连接器型连接器DB-9或或DB-25。目前,绝大多数计算机使用的是目前,绝大多数计算机使用的是9针的针的D型连接型连接器。器。RS-232D规定使用规定使用25针的针的D型连接器。型连接器。RS-232C采用的信号电平采用的信号电平515V代
14、表逻辑代表逻辑“1”,515V代表逻辑代表逻辑“0”。在传输距离。在传输距离不大于不大于15米时,最大速率为米时,最大速率为19.2kbps。RS-232C接口各针脚的功能定义 针脚号针脚号信号名称信号名称说说 明明1保护地保护地(SHG)屏蔽地线屏蔽地线7信号地信号地(SIG)公共地线公共地线2发送数据发送数据(TxD)DTE将数据传送给将数据传送给DCE3接收数据接收数据(RxD)DTE从从DCE接收数据接收数据4请求发送请求发送(RTS)DTE到到DCE表示发送数据准备就绪表示发送数据准备就绪5允许发送允许发送(CTS)DCE到到DTE表示准备接收要发送的数据表示准备接收要发送的数据6数
15、据传输设备就绪数据传输设备就绪(DSR)通知通知DTE,DCE已连到线路上准备发送已连到线路上准备发送20数据终端就绪数据终端就绪(DTR)DTE就绪,通知就绪,通知DCE连接到传输线路连接到传输线路22振铃指示振铃指示(RI)DCE收到呼叫信号向收到呼叫信号向DTE发发RI信号信号8接收线载波检测接收线载波检测(DCD)DCE向向DTE表示收到远端来的载波信号表示收到远端来的载波信号21信号质量检测信号质量检测DCE向向DTE报告误码率的高低报告误码率的高低23数据信号速率选择器数据信号速率选择器DTE与与DCE间选择数据速率间选择数据速率24发送器码元信号定时发送器码元信号定时(TC)DT
16、E提供给提供给DCE的定时信号的定时信号15发送器码元信号定时发送器码元信号定时(TC)DCE发出,作为发送数据时钟发出,作为发送数据时钟17接收器码元信号定时接收器码元信号定时(RC)DCE提供的接收时钟提供的接收时钟RS232接口DB-9和DB-25的对应关系 DB-9信号名称信号名称DB-251载波检测(载波检测(CD)82发送数据(发送数据(TD)23接收数据(接收数据(RD)34数据终端准备(数据终端准备(DTR)205信号地(信号地(SIG)76数据传输设备准备(数据传输设备准备(DSR)67请求发送(请求发送(RTS)48允许发送(允许发送(CTS)59振铃指示(振铃指示(RI)
17、22RS-232接口的应用接口的应用异步应用异步应用两个两个DTE(计算机)设备通过电话线进行异步通信,并使(计算机)设备通过电话线进行异步通信,并使用调制解调器作为数据通信设备。用调制解调器作为数据通信设备。同步应用同步应用两个两个DTE设备通过设备通过RS-232C进行同步通信,使用进行同步通信,使用DB-25针针接口的第接口的第17和第和第24针脚提供外同步的时钟信号,实现数据针脚提供外同步的时钟信号,实现数据的收发。的收发。由于由于9针的针的RS-232C接口不能提供时钟信号,因而不能进行接口不能提供时钟信号,因而不能进行同步通信。同步通信。RS-232接口的空Modem连接 当近距离
18、的两个当近距离的两个DTE之间进行通信时,可以不使之间进行通信时,可以不使用用Modem,而是采用空,而是采用空Modem连接方式连接方式 例如,两个例如,两个DTE之间分别采用两个之间分别采用两个25针和两个针和两个9针针RS-232C接口的空接口的空Modem连接方式。连接方式。空Modem的简单连接方式 在实际应用中,在实际应用中,DTE与与DCE之间、之间、DTE和和DTE之间之间可以使用最简单连接方式可以使用最简单连接方式 DTE与与DCE相连时,相连时,DTE和和DCE对应的针脚直连,且只对应的针脚直连,且只需要使用发送需要使用发送TD、接收、接收RD和信号地和信号地SIG。对于对
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