语音信号经过模数转换,PCM编码,和复用技术之后,数字通信的信息都被转换为0和1的组合并通过各种物理信道传送。
而各种数据技术的主要作用就是根据信息自身特点和信道的特征来对数据进行打包。
1 以太网帧
以太网采用的技术是CSMA-CD,采用总线型结构,一根主线贯穿始末,其他的线只是主线的分叉,每台主机都通过网线连接到总线上,当某台电脑要发送信息时,必须遵守一下规则:
(1)开始。如果线路空闲,则启动传输,否则转到第4步;
(2)发送。如果检测到冲突,继续发送数据直到达到最小报文时间 (保证所有其他转发器和终端检测到冲突),再转到第4步;
(3)成功传输。向更高层的网络协议报告发送成功,退出传输模式;
(4)线路忙。等待,直到线路空闲;
(5)线路进入空闲状态。等待一个随机的时间,转到第1步,除非超过最大尝试次数;
(6)超过最大尝试传输次数。向更高层的网络协议报告发送失败,退出传输模式。
以太网的数据帧格式如下:
以上是MAC层的两种帧格式。为了达到MAC帧的比特同步,在传输媒体上实际传送的比MAC层多8个字节,即前导码(也就是前同步码)和帧开始符,如下:
其中,后面的四位FCS,即冗余校验,主要作用是通过CRC校验帧是否被破坏,如果接收端计算出来的检验和与FCS相同,表示未被破坏,反之,则通过一定机制要求发送站重新发送该帧。
2 IP数据包格式
IP数据包格式如下:
IP的各字段功能,下文写的非常详细,转:
https://blog.csdn.net/wangzhen209/article/details/74453548
3 帧中继格式
帧中继格式结构如下:
其中:
标志:表示帧的开始和结束。
帧中继头部包括标志和地址,一共16bit,其中地址域用于帧的寻址。
数据:帧携带的数据,长度可变,一般不超过4096个字节。
FCS:帧校验序列。
而地址中:
DLCI(数据链路连接标识符):10bit,用于目标设备的寻址。DLCI取值范围为0-1007,其中0用于信令;1~15保留;16~991用于VC识别;992~1007用于层管理。
C/R表示命令/响应(未用)。
EA:0表示地址字段未结束;1表示地址字段结束。
FECN(前行显示拥塞通告):告诉路由器接收的帧在所经通路上发生过拥塞。
BECN(倒行显示拥塞通告):设置在遇到拥塞的帧上,而这些帧将沿着与拥塞帧相反的方向发送。这个信息用于帮助高层协议在提供流控时采取适当的操作。
DE:为帧设置了一个种级别指示,指示当拥塞发生时一个帧能否被丢弃。DE=1表示此帧可优先舍弃。
4 ATM信元
ATM的工作原理是:每个分组作为一个单元独立传输,分组之间的传输间隔为任意时间。
ATM信元长度固定,且只有53字节,分为信头和净荷两部分。信头为5字节(40bit),净荷为48字节。
ATM信元的帧格式分为两种: 用户―网络接口(UNI,用户设备与网络之间)和网络节点接口(NNI,交换机之间的接口),他们之间的信头略有不同。
帧格式如下:
其中:
GFC:一般流量控制,4bit,只用于UNI接口。目前置为0000,将来可能用于流量控制或在共享媒体的网络中标示不同的接入。
VPI/VCI:连接标识。VPI/VCI字段是识别复用接口上各VP、VC的标志,也是信头中最重要的部分。VPI/VCI一起标识一个虚连接,网络设备根据VPI/VCI值进行信元的寻路和复用。VPI在UNI中为8比特,在NNI中为12比特,可分别标识4096条和256条VP。VCI字段有16比特,标识VP中的VC。
PT:净荷类型指示,3bit,用于指明信元中的载荷(数据域中携带的数据)类型,表示信息字段中的内容是数据信元(用户信息)还是管理信元(控制信息)。
CLP:信元丢失优先级。1bit,用于拥塞控制。当网络出现拥塞时,首先抛弃CLP=1的信元,并要求网络保证尽可能地传送CLP=1的信元。
HEC:信头差错控制,8bit,用于信头的差错检验和信元定界处理。HEC的功能在物理层实现。
5 SDH
SDH(同步数字体系)是最常见的电信传输*,他统一了世界上原有的数字传输系列,实现了数字传输*上的国际标准及多厂家设备的横向兼容,包括统一的数字速率等级,帧结构,复接方式,线路接口和监控管理。从而简化了信号的互通以及信号的传输和交叉连接。
语音,DDN,帧中继,IP,ATM都可以承载在SDH上。SDH中定义了虚容器,它是一种用来支持通道层连接的信息结构,用来存放各种数字信息。
SDH是以155.52Mbit/s为基础的序列。每一帧包含9行270列,其中的每一份都是8位即一个字节。每秒钟每帧可在线路上传送8000次,因此可得SDH的传输速率=92708*8000=155.52Mbit/s。
SDH的帧结构如下所示:
SDH的155.52Mbit/s并不都用来承载信息。每一帧270列中的前9列被称作段开销,是帧的先验信息,包括误码监视信息和用于网络维护管理的信息。后面的261列称作有效负载,用来承载用户要传递的信息。
每一帧的传送顺序是从左到右和从上到下。