网络与通信技术第3章ppt课件.ppt

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1、《网络与通信技术》第3章数据链路层1第3章数据链路层数据链路层网络互连设备ATM网络2本章主要知识结构图33.1数据链路层3.1.1数据链路层的基本知识噪声白噪声：时域内，幅度是随机的；在所关心的频率范围，幅度相对保持不变。脉冲噪声：时域上的突发性噪声；频域内它几乎就是频带的宽度。串音噪声：由于很多电线互相平行而引起的符号间干扰。Shannon定理证明当传输速率小于或等于信道容量时，可以找到一种编码技术可以使错误任意小。冗余检错和纠错的核心是冗余；差错的纠正比检错更难。43.1数据链路层3.1.1数据链路层的基本知识差错控制

2、差错控制通常指差错检测和重传的方法。差错控制方式检错重发方式（AutomaticRepeatRequest，ARQ）前向纠错方式（ForwardErrorCorrection，FEC）混合纠错方式（HybridErrorCorrection，HEC）纠错码的分类线性码和非线性码分组码和卷积码检错码和纠错码分组码的表示（n，k）53.1数据链路层3.1.1数据链路层的基本知识常用检错和纠错的术语许用码和禁用吗码重码距与最小码距（dmin）检错和纠错能力检测e个随机错误，则要求码的最小距离dmin≧e+1；纠t正个随机错误，则要

3、求码的最小距离dmin≧2t+1；纠正t个错误同时检测e（e≧t）个随机错误，则要求码的最小距离dmin≧t+e+1。分析最小码距为5的分组码的抗干扰能力。63.1数据链路层3.1.1数据链路层的基本知识奇偶校验码循环冗余校验码（CRC）模2运算码多项式循环码定义一个（n,k）循环码的码长为n，有k个信息元的线性分组码，它的特点是任一码字C的每次循环移位，得到的是另一码字。c(x)乘以x就相当于左移一位。生成多项式生成多项式g(x)是(n,k)循环码中最低次非零码多项式，其次数为（n-k）。73.1数据链路层3.1.1数据链

4、路层的基本知识CRC校验码83.1数据链路层3.1.1数据链路层的基本知识校验和这是TCP/IP协议常用的检错码。它生成检测错码的算法只用到加法，所以它的检测错码称为校验和，其他基本与CRC方法相同。93.1数据链路层3.1.1数据链路层的基本知识例：计算8个字符（Forouzan）文本的校验和103.1数据链路层3.1.2数据链路控制基本功能：根据网络层作为分组确定的传输路径，把网络层传下来的数据封装成帧，从一个结点传到下一个节点。具有成帧、流量控制、差错控制等功能。常用的成帧协议面向字符协议的成帧面向比特协议的成帧面向字

5、符协议的成帧113.1数据链路层3.1.2数据链路控制面向比特协议的成帧帧的数据段是一个位的序列。数据可以是文本、图片、音频和视频等。常用的面向比的特协议，如高级数据链路层控制（HDLC）协议如果在数据中出现标记的模式怎么办？12流量控制和差错控制流量控制流量控制就是一系列程序，用来限制发送方在等到确认之前发送的数据数量。差错控制差错控制包括错误检测和纠正。它使得接收方能够提示发送方在传输过程中有帧的丢失或破坏，并协调发送方重新传输这些出错的帧。在数据链路层，术语差错控制通常指差错检测和重传的方法。首先在数据链路层需要对数据

6、进行差错控制编码。其次，需要配合相应的差错控制方式，例如当接收端收到信息后，需要进行译码，如果发现传输有错误，则不发送肯定确认。发送方在预定的时间延迟内没有收到确认信息，则重发。3.1数据链路层3.1.2数据链路控制13数据链路层是如何将帧、流量控制和差错控制结合起来的没有出错的情况传输帧丢失传输帧出错确认帧丢失在噪声信道，存在三个理论的差错控制协议停止等待ARQ协议回退N帧ARQ协议选择重传ARQ协议3.1数据链路层3.1.2数据链路控制143.1数据链路层3.1.3媒体访问控制（MAC）描述当多个设备共享传输介质时，数据

7、链路层的另一功能就是——媒体访问控制，它的任务就是通过一个协议进行协调多个设备对共享链路的访问，避免冲突。它用到的协议称为多路访问协议。网络中常用的多路访问协议有三类随机访问控制协议（主要用于LAN）受控访问协议信道静态分配协议（主要用于WAN）153.1数据链路层3.1.3媒体访问控制随机访问控制描述随机访问方法是由Aloha协议发展而来的。它由一个简单的多路访问程序来实现。该方法通过外加一种程序（对介质进行侦听）进行改进，就得到了载波侦听多路访问（CSMA）协议。带冲突检测的载波侦听多路访问（CSMA/CD）带避免冲突的

8、载波侦听多路访问（CSMA/CA）163.1数据链路层3.1.3媒体访问控制受控访问协议站的收发数据要在控制站的控制下进行。主站占主动权。站的收发数据要在控制站的控制下进行，通常采用的方法有：查询和令牌传递。信道静态分配协议事先按照频率、时隙、码、波长或它们的组合来分配信道的多路访问协议。