《数据通信》课程设计论文题目设计一个完整的数据通信系统
设计一个完整的数据通信系统
摘要本文简要介绍了一个完整的数据通信系统的设计过程，它包括数据通信的基本组成和各个通信模块构成的总体完整数据通信系统框图，并简要介绍了各个模块的基本功能。该设计接入了ATM网络，并简要介绍了该网络的组成用户网络—接口、ATM信元、ATM协议参考模型及基本协议、ATM交换的特点。最后对其所用硬件设备、软件技术PCM复用技术和信道编码循环码做简要介绍。本设计中所大多图形都用VISIO软件画出。
关键词数据通信系，ATM交换，ATM信元，PCM复用技术，循环码，VISIO软件
目录
1.设计背景 (4)
2.数据通信系统简介 (4)
2.1数据通信系统的基本构成 (4)
2.1.1 数据终端设备（DTE） (5)
2.1.2 数据电路 (5)
2.1.3中央计算机系统 (5)
3.数据通信系统设计 (6)
3.1数据通信系统框图及功能 (6)
3.2 ATM交换 (7)
3.2.1 ATM定义 (7)
3.2.2 ATM信元 (7)
3.2.3 ATM的特点 (8)
3.2.4ATM的虚连接 (8)
3.2.5 ATM的交换原理 (9)
3.3 ATM网 (10)
3.3.1公用ATM和专用ATM网络 (11)
3.3.2 ATM网的用户网络接口（UNI） (11)
4.ATM协议 (13)
4.1 ATM各个平面功能 (13)
4.2 ATM网路分层模型 (13)
4.2.1ATM协议参考模型 (13)
4.2.2 ATM物理层 (14)
4.2.3 ATM层 (15)
4.2.3 ATM自适应层（ALL） (15)
4.2.4高层 (16)
5.软件技术原理 (16)
5.1 信道编译码—CRC (16)
5.2 FSK调制解调 (17)
6.硬件介绍 (18)
6.1所用传输线 (18)
6.1.1用户和交换机 (18)
6.1.2交换机和交换机 (19)
6.2硬件设备 (19)
6.2.1终端设备 (19)
6.2.2交换机 (19)
7.心得体会 (21)
参考文献 (21)
1.设计背景
随着计算机的广泛应用，特别是Internet的出现与发展，传输网光纤化快速提高了信道的传输质量，人们对通信容量的需求和依赖越来越大，这促进了数据通信网的快速发展。
数字通信的特点再生中继，抗干扰能力强，差错控制，改善传输质量，支持各种消息的传递，集成化，小型化，保密性强，数字通信由于传输的数字信号是离散电信号，很难被人听清，本身就具有较高的保密性。而为了密上加密，还可以很方便地进行加密处理。而且加密的规律愈复杂，通信保密的程度就愈高，敌方愈不容易破译。可己方联络对象，只要利用相应的解密设备就可以进行信息还原。代价：频带利用率低，同步技术复杂
数据通信网的种类较多,按其交换的方式可分为分组交换网、帧中继网、ATM 网、数字数据网。不同的网络适用于不同的场合。
ATM是作为下一代多媒体通信的主要高速网络技术出现的，从其开发的一开始，ATM就被设计成能提供声音、视频和数据传输，而计算机电话集成（CTI）技术是额外的优点，ATM通信网络的应用，无论是在WAN和LAN干线上的应用，其前景都是诱人的，有着广阔的应用发展前途。
2.数据通信系统简介
数据用传输代码（二进制代码）表示（即用若干个“1”和“0”的组合表示每一个数据）就是数据信号。数据通信就是依照通信协议，利用数据传输技术在两个功能单元之间传递数据信息，它们都是通过传输信道将数据终端与计算机联结起来，而使不同地点的数据终端实现软、硬件和信息资源的共享。
2.1数据通信系统的基本构成
数据通信系统是通过数据电路将分表不在远地的数据终端与计算机系统连接起来，实现数据传输、交换、存储、和处理的系统。数据通信系统的基本构成如下图1所示。
（DTE ）
数据终端设备
接口(DTE)
图1 数据通信系统的基本构成
数据系统的构成基本包括数据终端设备（DTE ）、数据电路、中央计算机系统组成。
2.1.1 数据终端设备（DTE ）
数据终端设备由数据输入输出设备和传输控制器组成。
数据输入输出设备的作用在发送端把人们的数据信息变成以数字代码表示的数据信号，即把数据转换为数据信号；接收端完成相反的变换，即把数据信号还原成数据。
传输控制器的作用是完成各种传输控制，如差错控制、接续控制、确认控制、传输顺序控制。
2.1.2 数据电路
数据电路由传输信道及其两端的数据电路终接设备（DCE ）组成，它的作用是为数据通信提供传输通道。传输信道按照传输方式： 物理实线传输信道包括双绞线电缆、同轴电缆和光纤；电话网传输信道、数字数据传输信道（PCM 数字信道作为数据传输信道）。
数据电路终接设备是DCE 与DTE 传输信道的接口设备。当数据信号采用不同的传输方式，DCE 的功能会不同。基带传输
2.1.3中央计算机系统
中央计算机系统有通信控制系统由通信控制器、主机及其外围设备组成，具有处理从数据终端设备输入的数据信息，并将处理结果相应的数据终端设备输出的功能。基带传输时，DCE 是对将来自DTE 的数据信号进行某些变换，使信号功率谱与信道相适应；频带传输时DCE 具体是调制解调器（modem ），作用是调制解
调；数字数据传输时，DCE是数据服务单元（Data Service Unit），其功能时信号格式变换，即消除信号中的直流成分和防止长串零的编码、信号再生和定时。
3.数据通信系统设计
3.1数据通信系统框图及功能
本设计以学校为基础设计ATM局域网，本设计中设计的通信系统基于ATM 交换的ATM网络通信系统模型所下图2所示。
图2 设计中ATM网数据通信系统模型
各模块功能如下:
用户为信源是数字信源，是通信发起者。本设计中信源为PC机、电话机。
分组原是为主机发送数据报分配一个唯一的数据报标识符。表示数据分组的顺序。去分组挖成与之相反的工作。
信源编码目的数据压缩去除冗余信息，提高信息传输率。本设计中用Huffman编码。信源译码器完成相反的工作。
信道编码目的是差错控制编码，降低误码率，提高通信的可靠性。差错控制的核心是抗干扰编码，或差错控制编码，简称纠错编码，也叫信道编码。基本思想是在发送端被传送的信息序列的基础上，按照一定的规则加入若干监督码元后进行传送，这些码元与原来的信息序列之间存在某种确定关系。在接收端，校验信息码元与监督码元之间既定的约束关系，如该关系遭到破环，则接收端可以发现传输中的错误，乃至纠正错误。信道译码完成相反的工作。本设计中用CRC 循环冗余校验码进行差错控制。
数字调制为了使数字信号适合信道的传输而进行的处理的调制技术。本设计中用的是FSK调制技术。数字解调完成相反的工作。接调技术为相干载波解调。
复用技术是为了使多路用户信号能在一条中继线上传输。解复用完成相反的工作。本设计中用的为异步时分复用技术。
抽样判决器是将接收到的数字信号还原成0，1代码。
3.2 ATM交换
3.2.1 ATM定义
人们习惯上把电信网分为传输、复用、交换、终端等几个部分，其中除终端以外的传输、复用和交换同称为传递方式（转移模式）。传递方式可分为同步传递方式（STM）和异步传输方式（ATM）两种。异步传递方式采用统计时分复用，各路信号不是按照一定时间间隔周期性的出现,要根据标志识别每路信号。
ATM是一种转移模式，在这一模式中信息被组织成固定长度码元，来自某一端信息的各个信元并不需要周期性地出现，即异步时分复用。
3.2.2 ATM信元
ATM信元（cell）实际上就是分组，ATM信元具有固定的长度，从传输速率、时延及系统实现的复杂性考虑CCITT规定ATM信元长度为53B。信元的结构图如图2所示。
发
送
顺
序8 7 6 5 4 3 2 1
15
653比特
字节
图3 ATM 信元结构
其中前5个字节为信头，包含控制信息，主要是表示信元去向的逻辑地址，还有一些维护信息、优先级以及信头的纠错码。后面48个字节是信息段，也称净负荷（payload ），它载荷来自各种不同业务的用户信息。任何业务的信息经过切割分装成统一格式的信元。
3.2.3 ATM 的特点
ATM 以面向连接的方式工作，为保证业务质量，降低信元丢失，ATM 以面向连接工作方式，即终端在传递信息之前，先提出呼叫请求，网络根据现有资源及用户要求，决定是否接受这个情况。若过接受这个请求，则保留必要的资源，及分配VPI/VCI 和相应的带宽，并在交换机中设置相应的路由，建立起虚电路（虚连接）。虚电路标志VPI/VCI 用来标识不同的虚电路。
ATM 采用异步时分复用。这使ATM 具有灵活性，网络资源得到充分利用。 ATM 网中没有逐段链路的差错控制和流量控制。这得益于所有线路均用光纤，ATM 将差错控制和流量控制都交给终端控制完成。
ATM 采用固定长度的信元，信息段的长度比较少。为了降低交换节点内部缓冲器区的容量，减少信息的排队时延有利于实时业务的传输。
3.2.4ATM 的虚连接
ATM 是面向连接的，及在传递信息之前先建立虚连接。ATM 的虚连接建立在两个等级上：虚通道（VP ）和虚信道（VC ），ATM 信元的复用、传输和交换过程
均在VC 和VP 上进行。VC ，VP 与物理媒介（传输通道）之间关系如图4所示。
图4 VC ，VP 与物理媒介关系
虚通道连接（VPC ）和虚信道连接（VCC ）连接如图5所示。
虚信道级
VCC VCC 端点端点
VP 连接点虚通道级
VPC 端点VP 连接点图5 VCC 和VPC
3.2.5 ATM 的交换原理
ATM 交换的基本原理如下图6所示。
I1
I2
I N
k k n
l j
1
2
n m g
输出信元流
输入链路信头值输出链路信头值
I1x
y
z
O
O
O
s s y x
1
n
2
k
m
l
I N
g
1
2
图6 ATM交换原理
ATM交换有以下功能：
空分交换。将信元从一条传输线该送到另一条传输线路上去，实现空分交换，其中进行路由选择。
信头变换。转换VPI/VCI值，即逻辑信道的改变，ATM网中的逻辑信道是靠
信头中的VPI/VCI来标识的。相当进行了时间交换。
排队。ATM为异步传输模式，信元的出现是随机的，来自不同入线的两个信元可能
同时到达交换机，并竞争同一条出线，此时会出现碰撞。交换机中提供一系列缓冲存储器，以供同时到达的信元排队用。
3.3 ATM网
本设计中的ATM网络模型图。如下图7所示。
专用
家用电话
公共电话
图7 ATM交换网
3.3.1公用ATM和专用ATM网络
公用ATM网络：由电信部门建立、广利、运营和管理，组成部分有公用ATM 交换机、传输线路级网管中心等。公用ATM网络内部交换机之间的接口称为网络节点接口（NNI）。公用ATM网络作为骨干网使用，可与各种专用ATM网及ATM 用户终端相连。公用ATM网与专用ATM网及与用户终端之间的接口称为公用用户—网络接口。
专用ATM网络：专用网路，包括专用ATM交换机、传输线路、用户端点等。用户终端与专用ATM交换机之间的接口称为专用用户—网络接口（UNI）。
ATM交换机之间信元的传输方式有以下3种。
基于信元（cell）；ATM交换机之间直接传输ATM信元。
基于SDH：利用同步数字体系的帧结构来传送ATM信元，本设计中用这种传输方式。
基于PDH：利用准同步数字体系（PDH）的帧结构来传送ATM信元。
3.3.2 ATM网的用户网络接口（UNI）
ATM网的用户网络接口参考配置可以有不同的物理实现，下图8为一种比较有代表性的ATM用户—网络接口的物理配置。
专用网公用网
图8 ATM用户—网络接口的物理配置模型
各功能群
带宽终端设备B-TE
B-TE1：符合ITU-T标准，支持纯信元形式业务和公用UNI信令，可直接接入专用ATM交换机和公用ATM交换机。
B-TE2：支持非标准ITU-T接口信元形式，即其输出为信元但不符合ITU-T 的接口标准，所以B-TE2需经宽带终端适配器B-TA方可介入专用ATM交换机或公用ATM交换机。
TE2：各种现有的非信元形式终端，必须经过B-TA方可接ATM网络。
宽带终端适配器B-TA
适配TE2的B-TA：用于适配R接口的非信元形式终端业务，进行相应的信元拆装和协议处理。
适配B-TE2的B-TA：用于将不符合标准的形式业务转换成符合相应接口标准的信元形式。
宽带网络终端B-NT2
宽带网络终端B-NT2所对应的物理设备大多是专用ATM交换机，交换容量和处理能力较小，而且不需要支持NNI信令和复杂的计费、网络管理维护功能。
宽带网络终端B-NT1
宽带网络终端B-NT1实际是物理线路终端设备，具有线路传输终端、传输接
口处理和网络运行、维护、管理功能。
4.ATM协议
ATM协议参考模型是一个立体分层模型，由三个平面组成：用户平面、控制平面和管理平面。ATM协议参考模型如下图9所示。
图9 ATM协议参考模型
4.1 ATM各个平面功能
本设计中所用到的ATM网有自己的ATM网络协议。
用户平面（User Plane,UP）提供用户信息的传送功能，采用分层结构，由物理层、ATM层、ATM自适应层（AAL层）及高层。
控制平面（Control Plane,CP）即通呼叫和连接的控制功能，也采用分层结构，各层名称与用户平面的相同。
管理平面（Management Plane，MP）提供面管理（不分层）和层管理（分层）。面管理实现与整个系统有关的管理功能，并实现所有平面之间的协调；层管理主要用于各层内部的管理，实现网络资源和协议参数的管理，处理OAM信息流。4.2 ATM网路分层模型
4.2.1ATM协议参考模型
图10 ATM 协议参考模型高各层功能
ATM 网络是一个用户平面和控制平面的分层模型。如下图11所示。 UP
CP UP CP CP 网络节点用户设备
CP 控制平面；UP 用户平面
图11 ATM 网络分层模型
4.2.2 ATM 物理层
物理层负责通过物理媒体正确、有效地传送信元。它可划分为２个子层：物
理媒体相关子层（PMD ：Physical Medium Dependent Sublayer）；传输汇聚子层（TC：Transmission Convergence Sublayer ）。
物理媒体相关子层（PMD）的功能：提供与传输媒体有关的机械和电气接口，正确地发送和接收数据比特，负责线路编码、比特定时等功能。
传输汇聚子层（TC）的功能：①传输帧的产生/恢复与适配，在发送端要将信元流封装成适合传输系统要求的帧结构送到PMD子层，在接收端则将PMD子层送来的比特流（传输帧）恢复成信元流；并在信元流与传输帧转换时完成格式的适配。②信头差错控制（HEC:Header Error Control），信元的信头中含有控制选路及其他的重要信息，必须对信头信息进行差错控制。③信元定界和扰码，信元定界（Cell delineation）是用一定的方法来识别信元的边界。④信元速率去耦，为了使ATM层传送信元的速率不受传输媒体速率的影响，可以在发送端物理层插入空闲信元（idle cell），以将ATM层信元流的速率适配成传输媒体的速率。在接收端，通过特定的预分配信头值，可以识别出空闲信元予以丢弃，并不送往ATM层。
4.2.3 ATM层
ATM层的主要功能是负责信元的交换、选路和复用。具体为：
信元的复用与交换
服务质量保证OoS
实现净荷类型有关的功能
一般流量控制
4.2.3 ATM自适应层（ALL）
AAL的功能：主要功能是高层业务信息或信令信息适配成ATM信元流。它是ATM层与高层应用（包括用户面、控制面和管理面）之间的适配层，并支持高层与ATM层之间的适配。
AAL的业务分类：AAL的功能和规程与业务有关，不同的业务需要不同的AAL 规程。为了减少AAL规程的数量，将业务按照以下３个特性进行分类：①源与终点之间的定时关系：需要或不需要；②比特率：固定或可变；③连接方式：面向连接或无连接。
ATM自适应层AAL目前定义了四种业务类型：
A类，源和目的点有实时性要求，面向连接的业务,其比特率固定,常见业务为64Kbit/s话音业务。
B类，源和目的点有实时性要求，面向连接的业务,其比特率是可变的。常见业务为可变比特率图像和音频业务。
C类，面向连接的无实时性要求的可变比特率业务，常见业务为面向连接的数据传送(文件传递和数据网业务)和信令传送业务。
D类，无连接型、无实时性要求的可变比特率业务。常见业务为无连接的数据传送业务(数据报业务和数据网业务)。
AAL类型：为了适应不同业务类型的需要，ITU-T定义了４类AAL：AAL1、AAL2、 AAL3/4、AAL5。 AAL1规程用于支持Ａ类业务。AAL2规程用于支持Ｂ类业务，适用于时延敏感的低速、可变长度的短分组的传送。 AAL3与AAL4原来是分开的，后来合并为一类：AAL3/4，用来支持C/D两类业务，即包括面向连接与无连接的数据业务。AAL5可以看成是简化的AAL3/4，用来支持面向连接的C 类业务（如帧中继），传送大的数据分组时效率较高，ATM网络信令也采用AAL5。
4.2.4高层
高层则相当于各种业务的应用层或信令的高层处理。
5.软件技术原理
5.1 信道编译码—CRC
循环冗余校验码（CRC）的基本原理是：在K位信息码后再拼接R位的校验码，整个编码长度为N位，因此，这种编码又叫（N，K）码。对于一个给定的（N，K）码，可以证明存在一个最高次幂为N-K=R的多项式G(x)。根据G(x)可以生成K位信息的校验码，而G(x)叫做这个CRC码的生成多项式。校验码的具体生成过程为：假设发送信息用信息多项式C(X)表示，将C(x)左移R位，则可表示成C(x)*2的R次方，这样C(x)的右边就会空出R位，这就是校验码的位置。通过C(x)*2的R次方除以生成多项式G(x)得到的余数就是校验码。
接收端解码的的要求：检错和纠错。由于一码组多项式A（x）都应被生成多项式g(x)去去除。当传输发生错误时，接受码组与发送码组相同，即R(x)=A(x),故接受码组多项式R（x）必定能被g(x)整除；若码组在传输过程中发生错误，
则R （x ）≠A （x ）, R （x ）被g(x)除时可能除不尽而有余项，则有
()'()'()()()
R x r x Q x g x g x =+ 因此接收端以余项是否为零来判别妈祖中有无错码。
5.2 FSK 调制解调
数字频率调制又称频移键控（FSK ），二进制频移键控记成2FSK 。根据表征1和0码载波相连点相位的连续将2FSK 非为相位连续2FSK 与相位连续的DPSK 。系统框图如下图所示。调制原理图如下图所示。
S(t)
图12 DPSK 调制框图
()()S t a g t nT n b n
S(t)=a g(t -nT )n b n 1,P a =n 0,1-P =-∑∑???概率为概率为（
） 这样2FSK 小号为
e(t)=S(t)cos(w t)+S(t)cos(w t)
12
2FSK相干解调原理图如下图所示。
图13 2FSK相干解调原理图
6.硬件介绍
6.1所用传输线
6.1.1用户和交换机
用户终端设被和专用交换机之间用的是RJ-45接口100BASE-TX非屏蔽双绞线直通线，可支持速率为100M的速率发送。
RJ-45接口可用于连接RJ-45接头，适用于由双绞线构建的网络，这种端口是最常见的，一般来说以太网集线器都会提供这种端口。
RJ45是各种不同接头的一种类型（例如：RJ11也是接头的一种类型，不过它是电话上用的）；RJ-45接头排线的顺序有两种不同的方法：一种是白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕；另一种是白绿、绿、白橙、蓝、白蓝、橙、白棕、棕；因此使用RJ45接头的线也有两种即：直通线、交插线。
常用B标RJ-45线路连接顺序为橙白、橙、绿白、蓝、蓝白、绿、棕白、棕。当连接不同设备时，使用A标，其连接顺序为绿白、绿、橙白、蓝、蓝白、橙、棕白、棕。一般都常用B标的压法，如果要做交叉线，就一边为A标另一边为B 标。
6.1.2交换机和交换机
ATM交换机和ATM交换机之间用STM-4帧结构格式的SC-SC光纤接口最大速率为622M的传输速率。
SC型光纤连接器：连接GBIC光模块的连接器，它的外壳呈矩形，紧固方式是采用插拔销闩式，不须旋转。
6.2硬件设备
6.2.1终端设备
PC机、电视、电话等。
6.2.2交换机
ATM主干交换机采用3COM公司的CoreBuilder 7000HD交换机，具体配置：
主要性能指标：
第三层（Layer 3）交换，交换速度更高
5Gbps的交换能力和20.48Gbps双无源背板
4个模块的扩展能力
支持IEEE802.1q基于端口的虚拟网络（VLAN），支持基于协议的VLAN，加强了VLAN的能力。支持802.1q，实现基于优先级CoS。
支持信息流管理的IGMP探测，有效提供多址联播的信息流
支持多种I/O方式，包括ATM DS-3/E3（45Mbps/34Mbps），OC-3c （155Mbps），OC-12c（622Mbps），Ethernet（10Mbps），Fast Ethernet （100Mbps），Gigabit Ethernet（1Gbps）
以太网时最高达8192个物理地址/卡，支持IEEE802.1d
支持各种网络协议
ATM交换时支持最高4096条VPI/VCI（虚电路）
通过ILMI3.1/4.0自动配置
通过PNNI4.0实现内部交换路由
符合ATM论坛LANE2.0规范
二级交换机采用3COM公司的SuperStack II Switch 3300系列，具体配置：
主要性能指标：
24口可堆叠式10/100M自适应交换机，可添加模块
ATM模块适用于155/622M光纤多模ATM连接
课程设计报告 2015～2016学年第一学期 操作系统综合实践课程设计 实习类别课程设计 学生姓名李旋 专业软件工程 学号130521105 指导教师崔广才、祝勇 学院计算机科学技术学院 二〇一六年一月
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一、概述 一个目录文件是由目录项组成的。每个目录项包含16B，一个辅存磁盘块(512B)包含32个目录项。在目录项中，第1、2字节为相应文件的外存i节点号，是该文件的内部标识；后14B为文件名，是该文件的外部标识。所以，文件目录项记录了文件内、外部标识的对照关系。根据文件名可以找到辅存i节点号，由此便得到该文件的所有者、存取权、文件数据的地址健在等信息。UNIX 的存储介质以512B为单位划分为块，从0开始直到最大容量并顺序加以编号就成了一个文件卷，也叫文件系统。UNIX中的文件系统磁盘存储区分配图如下： 本次课程设计是要实现一个简单的模拟Linux文件系统。我们在内存中开辟一个虚拟磁盘空间(20MB)作为文件存储器，并将该虚拟文件系统保存到磁盘上(以一个文件的形式)，以便下次可以再将它恢复到内存的虚拟磁盘空间中。文件存储空间的管理可采用位示图方法。 二、设计的基本概念和原理 2.1 设计任务 多用户、多级目录结构文件系统的设计与实现。可以实现下列几条命令login 用户登录 logout 退出当前用户 dir 列文件目录 creat 创建文件 delete 删除文件 open 打开文件 close 关闭文件 - 3 -
read 读文件 write 写文件 mkdir 创建目录 ch 改变文件目录 rd 删除目录树 format 格式化文件系统 Exit 退出文件系统 2.2设计要求 1) 多用户：usr1,usr2,usr3,……,usr8 (1-8个用户) 2) 多级目录：可有多级子目录； 3) 具有login (用户登录)4) 系统初始化（建文件卷、提供登录模块） 5) 文件的创建：create (用命令行来实现)6) 文件的打开：open 7) 文件的读：read8) 文件的写：write 9) 文件关闭：close10) 删除文件：delete 11) 创建目录（建立子目录）：mkdir12) 改变当前目录：cd 13) 列出文件目录：dir14) 退出：logout 新增加的功能： 15) 删除目录树：rd 16) 格式化文件系统：format 2.3算法的总体思想 - 4 -
《数据通信原理》课程设计 数据通信网的设计 ——分组交换网
摘要本文简要介绍了一个完整的数据通信系统的设计过程，它包括数据通信的基本组成和各个通信模块构成的总体完整数据通信系统框图，并简要介绍了各个模块的基本功能。该设计接入了分组交换网络，并着重介绍了该网络的组成、各部分功能、通信协议等，最后对其所用硬件设备、软件技术PCM复用技术和信道编码循环码做简要介绍。 关键词数据通信系，通信协议，信道编码 绪论 纵观历史，人类社会的进步总是与信息的传递息息相关，从原始社会的结绳记事、仓颉造字到古代的狼烟示警、飞鸽传书再到现代的电报传真、视频通话，人类所追求的就是信息的传递。我们把这种信息的传递称之为通信。随着通信技术的逐步提高，通信手段的逐渐增多，人与人的距离在逐渐拉近，人们的生活逐
渐被改变。 当下，随着社会的不断进步和计算机技术的飞速发展，人们在通信过程中对数据业务的需求在日益增长，数据通信已经成为人们生活和工作所必需的通信手段。随着人们对信息的需求和依赖越来越大，以及计算机和Internet的出现和发展，数据通信也得到了快速发展。 数据通信是通信技术和计算机技术相结合而产生的一种新的通信方式。要在两地间传输信息必须有传输信道，根据传输媒体的不同，有有线数据通信与无线数据通信之分。但它们都是通过传输信道将数据终端与计算机联结起来，而使不同地点的数据终端实现软、硬件和信息资源的共享。 数据通信是通过数据通信网来完成的。数据通信网是一个有分布在各地的数据终端设备、数据交换设备和数据链路构成的网络。其功能就是在网络协议的支持下，实现数据终端之间的数据传输和交换。数据通信网从网络拓扑结构来看分为网状网、星状网、树状网和环状网；从从传输技术来看分为分组交换网、帧中继网及ATM网。本文主要通过网络组成、结构、通信协议等方面对分组交换网进行论述。 1. 设计背景 通过这次课程设计，了解传输网的构成及特点，熟悉数据通信的的基本知识，把《数据通信原理》这门课程所学的基本知识应用到实践当中，提高动手能力,在思维方面，让我们明白平时自己所学的知识有哪些不足之处.设计一个完整的数据通信系统，包括各个通信模块构成的总体完整数据通信系统框图、各模块的设备参数、网络结构、通信协议、软件技术的基本原理和硬件相应的设备参数。 2．数据通信网设计 在了解数据通信网以后，本次课程设计准备结合所学知识，以学校实际情况为设计背景，试图设计一个完整的基于分组交换网的数据通信系统。 2.1数据通信系统框图及各模块功能
第一章概述 1、 数据通信一一依照通信协议，利用数据传输技术在两个功能单元之间传递数据信息; 2、 传输代码 常用的传输代码有： ?国际5号码IA5（ 7单位代码）一一ASCII 码（常在后面加1位奇偶校验码） ?国际电报2号码ITA2 （5单位代码） ? EBCDIC ^（ 8单位代码） ?信息交换用汉字代码（7单位代码） 3、数据通信系统的构成 数据终端设备DTE ?数据输入、输出设备——数据 --------------- ?数据信号 ?传输控制器一一主要执行与通信网络之间的通信过程控制（即传输控制） ，包括差错 控制、终端的接续控制、传输顺序控制和切断控制等（完成这些控制 要遵照通信协议）。 数据电路 ?传输信道一一为数据通信提供传输通道 ?数据电路终接设备（DCE （《综合练习习题与解答》简答题第 2题）一一是DTE 与传 输信道之间的接口设备，其主要作用是将来自 DTE 的数据信号进行变换，使之适合信道传输。 「当传输信道为模拟信道时， DCE 是调制解调器（MODEM 发送方将DTE 送来的数据 I 信号进行调制，将其频带搬移到话音频带上 （同时变成模拟信号） 再送往 1 信道上传，收端进行相反的变换。 I 当传输信道是数字信道时， DCE 是数字接口适配器，其中包含数据服务单元与信道 服务单元。前者执行码型和电平转换、定时、信号再生和同步等功能；后 者则执行信道均衡、信号整形等功能。 中央计算机系统 ，-主机——进行数据处理 ［通信控制器（又称前置处理机）一一用于管理与数据终端相连接的所有通信线路 ， 其作用与传输控制器相同。 数据电路与数据链路的关系一一数据链路由数据电路及两端的传输控制器组成。 只有建立了数据链路通信双方才能有效、可靠地进行数据通信。 4、信道类型 电话网传输信道； 数字数据传输信道; 物理实线 双绞线 同轴电缆
题目1 连续动态内存管理模拟实现 1.1 题目的主要研究内容及预期达到的目标 （1）针对操作系统中内存管理相关理论进行设计，编写程序并进行测试，该程序管理一块虚拟内存。重点分析三种连续动态内存分配算法，即首次适应算法、循环首次适应算法和最佳适应算法。 （2）实现内存分配和回收功能。 1.2 题目研究的工作基础或实验条件 （1）硬件环境：PC机 （2）软件环境：Windows XP，Visual C++ 6.0 1.3 设计思想 首次适应算法的实现：从空闲分区表的第一个表目起查找该表，把最先能够满足要求的空闲区分配给作业，这种方法的目的在于减少查找时间。为适应这种算法，空闲分区表中的空闲分区要按地址由低到高进行排序。该算法优先使用低址部分空闲区，在低址空间造成许多小的空闲区，在高址空间保留大的空闲区。 循环首次适应算法的实现：在分配内存空间时，不再每次从表头开始查找，而是从上次找到空闲区的下一个空闲开始查找，直到找到第一个能满足要求的的空闲区为止，并从中划出一块与请求大小相等的内存空间分配给作业。该算法能使内存中的空闲区分布得较均匀。 最佳适应算法的实现：从全部空闲区中找到能满足作业要求的、且最小的空闲分区，这种方法能使碎片尽量小。为适应此算法，空闲分区表中的空闲分区要按从小到大进行排序，从表头开始查找第一个满足要求的自由分配。 1.4 流程图 内存分配流程图，如图1-1所示。
图1-1 内存分配流程图内存回收流程图，如1-2所示。
图1-2 内存回收流程图 1.5 主要程序代码 （1）分配内存 void allocate(char z,float l) { int i,k; float ad; k=-1; for(i=0;i 《数据通信与计算机网络》课程设计指导书 课程代号：41110150 总学时（或周数）：一周 适用专业：计算机科学与技术 先修课程：计算机基础 一、课程设计（实践）目的 《数据通信与计算机网络课程设计》是实践性教学环节之一，是《数据通信与计算机网络》课程的辅助教学课程。通过课程设计，使学生数据通信及网络的基本概念，结合实际的操作和设计，巩固和加深数据通信与计算机网络课程中所学的理论知识和实际应用能力,通过课程设计训练,基本掌握对网络架构的分析问题，加深对OSI七层模型、TCP/IP模型的各层功能和设计思想的理解，掌握组建计算机网络的基本技术，特别是网络规划、设计和IP地址的分配，使学生获得初步的网络应用经验,为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。把理论课与实验课所学内容做一综合，并在此基础上强化学生的实践意识、提高其实际动手能力和创新能力。 二、课程设计（实践）要求 我们首先虚构一个校园网或企业网的实际需求，然后按照需求对这个网络进行规划及配置。通过全面的综合练习，使学生了解网络设计及规划的步骤，掌握网络设备的配置及使用方法。集中安排1周进行课程设计，每个同学独立完成。要求学生根据教师布置题目的需求描述，进行需求分析、调研、以及上机实践操作，最后提交课程设计报告。 要求如下： 1、要充分认识课程设计对培养自己的重要性，认真做好设计前的各项准备工作。 2、既要虚心接受老师的指导，又要充分发挥主观能动性。结合课题，独立思考，努力钻研，勤于实践，勇于创新。 3、独立按时完成规定的工作任务，不得弄虚作假，不准抄袭他人内容，否则成绩以不及格计。 4、课程设计期间，无故缺席按旷课处理；缺席时间达四分之一以上者，其成绩 1）数据通讯：依照通信协议，利用数据传输技术在两个功能单元之间传递数据信息，他可以实现：计算机与计算机，计算机与终端，终端与终端之间的数据信息传递。 2）数据信号的基本传输方式：基带传输，频带传输，数字传输。 3）数据通信系统：是通过数据电路将分布在远地的数据终端设备与计算机系统连接起来，实现数据传输、交换、存储和处理的系统。 4）数据终端设备（DTE ）：数据输入设备，数据输出设备和传输控制器组成。 5）传输信道：通信线路、通信设备（模拟通信设备、数字通信设备）。 6）通信控制器：数据电路和计算机系统的接口。 7）数据通信系统中的信道（按传输方式分）：物理实线传输媒介信道（双绞线电缆、同轴电缆、光纤）、电话网传输信道、数字数据传输信道。 8）传输损耗：D=10 lg 01 P P 。（P 0为发送功率，P 1为接收功率，单位dB ） 9）信噪比：（N S ）dB =10 lg （s n P P ）。（P s 为信号平均功率，P n 为噪声平均功率） 10）数据传输方式：?? ?? ?????? 传输顺序： 并行传输、串行传输同步方式： 异步传输、同步传输数据传输的流向和时间关系：单工、半双工、全双工 11）数据传输系统的有效性指标：调制速率，数据传信速率、数据传送速率。 12）调制速率：N Baud = ) (1s T 。（N Baud 为每秒传输信号码元的个数，又称波特率， 单位Baud ，T(s)为码元持续时间。 13）数据传信速率：每秒所传输的信息量，单位bit/s （二进制）。当信号为M 进制时，传信速率（R ）与调制速率（N ）的关系为R=Nlog 2M 。 14）频带利用率：η= 频带速率 符号速率（Baud/Hz ），η= 频带宽度 信息传输速率[bit/(s ·Hz)]。 15）差错率：用 误码率、误字符率、误码组率来表示。 误码率：接收出现差错的比特数/总的发送比特数。 误字符率：接收出现差错的字符（码组）数/总的发送字符（码组）数。 操作系统课程设计报告 东莞理工学院 操作系统课程设计报告 学院：计算机学院 专业班级： 13软件工程1班 提交时间： 2015/9/14 指导教师评阅意见： . 项目名称：进程与线程管理功能 一、设计目的 用语言来模拟进程和线程管理系统，加深对进程和线程的理解，掌握对进程和线程各种状态和管理的算法原理。 二、环境条件 系统： WindowsXP、VMWare、Ubuntu Linux 语言：C/C++ 开发工具：gcc/g++、Visual C++ 6.0 三、设计内容 1. 项目背景 计算机的硬件资源有限，为了提高内存的利用率和系统的吞吐量，就要根据某种算法来管理进程和线程的状态从而达到目的。 进程与线程管理功能完成基于优先级的抢占式线程调度功能，完成进程虚拟内存管理功能。 进程与线程管理功能 基本要求：完成基于优先级的抢占式线程调度功能，完成进程虚拟内存管理功能。 提高要求：（增加1项就予以加分） (1) 实现多种线程调度算法； (2)通过“公共信箱”进行通信的机制，规定每一封信的大小为128字节，实现两个用户进程之间通过这个“公共信箱”进行通信。 (3) 实现多用户进程并发的虚拟内存管理功能。 (4) 实现用户进程间通信功能，并用生产者/消费者问题测试进程间通信功能的正确性。 (5) 实现改进型Clock页面置换算法。 (6) 实现Cache功能，采用FIFO替换算法。 2. 扩展内容 实现多种线程调度算法:时间片轮转调度算法 四、人员分工 优先级调度算法：钟德新，莫友芝 时间片轮转调度算法：张德华，袁马龙 设计报告由小组队员共同完成。小组成员设计的代码分工如下：钟德新编写的代码：void Prinft(){ PCB *p; system("cls");//清屏 p=run; //运行队列 if(p!=NULL) { p->next=NULL; } cout<<"当前正在运行的进程："< 上海电力学院 计算机操作系统原理 课程设计报告 题目名称：编写程序模拟虚拟存储器管理 姓名：杜志豪.学号： 班级： 2012053班 . 同组姓名：孙嘉轶 课程设计时间：—— 评语： 成绩： 目录 一、设计内容及要求 (4) 1. 1 设计题目 (4) 1．2 使用算法分析： (4) 1． FIFO算法（先进先出淘汰算法） (4) 1． LRU算法（最久未使用淘汰算法） (5) 1. OPT算法（最佳淘汰算法） (5) 分工情况 (5) 二、详细设计 (6) 原理概述 (6) 主要数据结构(主要代码) (6) 算法流程图 (9) 主流程图 (9) Optimal算法流程图 (10) FIFO算法流程图 (10) LRU算法流程图 (11) ．1源程序文件名 (11) . 2执行文件名 (11) 三、实验结果与分析 (11) Optimal页面置换算法结果与分析 (11) FIFO页面置换算法结果与分析 (16) LRU页面置换算法结果与分析 (20) 四、设计创新点 (24) 五、设计与总结 (27) 六、代码附录 (27) 课程设计题目 一、设计内容及要求 编写程序模拟虚拟存储器管理。假设以M页的进程分配了N 块内存（N 课程设计书—《嵌入式系统实训》 学院 姓名 学号 组别 目录 1设计概述 (1) 2设计方案 (1) 2.1详细设计方案 (2) 2.1.1 电源模块 (2) 2.1.2 主芯片模块 (2) 2.1.3 WIFI模块 (3) 2.1.4 霍尔传感器模块 (3) 2.1.5 开关磁阻电机 (4) 2.1.6 电路板抗干扰设计 (5) 2.2软件设计方案 (6) 3手机客户端APP设计 (6) 3.1开发环境的搭建 (6) 3.2手机APP的主要功能模块 (7) 4软件件调试过程和结果 (15) 5课程总结 (19) 1设计概述 能源是经济发展和社会进步的支柱，能源问题成为当今世界各国尤其是发达国家所要解决的头等大事。世界各国都在鼓励大力开发可再生能源。风能和太阳能成为当下最受欢迎的新能源，也是目前可再生能源应用技术中最成熟的。本设计基于人体运动出来的机械能转化成可利用回收的电能，是新能源的一种体现，具有很好的开发前景和实际用途。 该设计是基于以stm32f030芯片为主芯片的智能发电的PCB 主板，再利用开关磁阻电机进行发电，将其电压和电流通过wifi 模块发送给手机端，通过手机上的APP 可以显示出电流和电压值，并进行后台处理和数据保存。设计将从芯片器件的选型再到PCB 板的设计，之后是PCB 板的焊接，再是软件的编写与调试，软件部分还包括手机APP 的编写，最终完成本次设计。 1 设计方案 该设计方案可以划分为两个部分，第一部分是终端部分，有发电机的驱动模块，电压电流采集模块，WiFi 模块以和主控芯片及其外设；第二部分是手机部分，该部分主要是实现一个上位机的功能，包括接收信息，发送指令，主要有登录界面和查询界面。两部分之间通过WIFI 来实现通信。所以总体设计框图1所示： 图2.1 总体设计方案 其中手机端的设计为纯粹的软件设计，而智能发电系统主体的设计方案是方案设计中的重点部分包括硬件部分的设计与软件部分的设计。该系统的设计方案包括以下几个方面，一是小车主体电路板的设计方案，属于硬件部分的设计；二是软件设计方案，属于软件部分的设计，主要是用于驱动硬件电路和给手机端APP 提供操作接口。 该系统主体电路板的设计包括电源模块的设计，主芯片外围电路的设计，WiFi 模块的设计，电机驱动模块的设计，各个传感器模块的设计。软件部分的设计包括主体函数的设计及各个功能模块的设计，在实现了各个功能模块设计的基础上设计出主体程序，以便可以随时中断某一个功能而去实现另外的功能。外围设计主要是各个传感器的放置位置的选择，以便达到所需的功能。 终端部分 手机端 蓝牙信号 《数据通信原理》课程 （Principle of the Data Communication） (学时：50 ) 一、前言 数据通信原理课程是面向电子信息工程、网络工程等专业开设的一门必修的专业基础课程，是该专业的主干课程，共50学时，3.0学分，其中实验课程10学时。 二、课程的性质、地位和任务 本课程在电子信息工程专业教学计划中是一门专业基础课程，又是一门专业的数字信号传输的理论课，它是为满足通信领域对应用人才的需要而设置的。通过本课程的学习，为以后学习计算机通信网络和计算机通信接口技术等后继课程打下必备的基础，并且为以后从事计算机通信工作提供一定的技术支持。 三、教学基本要求和方法 1．基本要求 通过本课程的学习，要求学生掌握数据通信的构成原理和工作方式；掌握数据信号的传输理论：基带传输和频带传输；掌握差错控制的基本原理和工作方式，理解常用差错控制码的构成原则；理解数据交换的原则，掌握分组交换的基本内容，了解分组交换网的构成。 本课程是一门原理性的课程，要求学生掌握数据通信较完整的概念和构成。 2．基本方法 本课程的教学方式和方法主要以课堂讲授为主，并以课堂讨论和习题课为辅。 四、授课教材及主要参考书目 1．授课教材 《数据通信原理》詹仕华主编，中国电力出版社（2010年第1版）。 2．主要参考书目 《数据通信技术教程》蒋占军编著，机械工业出版社（2006年第2版）。 《数据通信原理》毛京丽等编著，北京邮电大学出版社（2000年第二版）； 《数据通信原理》杨世平等编著，国防大学出版社（2001年第一版）； 《现代通信原理》钱学荣编，清华大学出版社（1999年）。 五、学分与学时分配 本课程共3.0学分，总教学共50学时，具体学时分配如下表： 六、课程内容及学时分配： （一）理论教学内容（40学时） 第一章绪论（4学时） 数据通信与网络课程设计201009 计算机网络课程设计 设计提纲 (1) 一、利用Socket实现双机通信 (1) 二、基于WinSock的即时通信软件功能原理模拟 (1) 三、了解最基本的RS232接口的网络编程方法 (1) 四、帧封装 (1) 五、以太网帧的发送过程 (3) 六、发送以太网 ARP包 (4) 七、解析IP数据包 (5) 八、监控IP包流量 (6) 九、IP地址的合法性验证 (7) 十、发送TCP数据包 (8) 十一、OSPF实现 (9) 十三、简单FTP服务器实现 (12) 十四、基于中间件技术的Web服务系统 (13) 十五、网络管理命令软件包设计 (13) 十六、编写一个类似 QQ的聊天程序 (13) 十七、VLAN构建 (14) 十八、Frame Relay 构建 (14) 十九、基于UDP协议的数据包收发程序 (15) 二十、滑动窗口协议仿真 (15) 二十一、RIP协议仿真 (15) 二十二、软件防火墙设计 (15) 二十三、软件VPN设计 (16) 二十四、网络监视器设计 (16) 二十五、FTP站点搜索引擎 (17) 一、要求 每位学生选择一个项目使用Java、C、VC或C#进行设计,每个小组最多3人，并要有明确的分工。 通过课程设计帮助学生深入理解网络的基本工作原理和协议的设计思想，掌握处理网络问题的基本方法。 二、实习起止时间：2010.9.6 至 2010.9.10 三、考核时间和标准 本周五（9月10日）早上8:00开始，按学号演示设计成果。9月17日（下周五）下午5:00之前必须提交各小组的课程实验报告（电子版和打印稿） 根据题目的难易度、实现技术、完成情况和报告撰写质量给予A，B，C，D，E五级评分。 1.X.25适用什么场合？分几层结构？ 答：适用于用专用电路连接到公用数据网上的分组型数据终端设备（DTE）与数据电路终接设备（DCE）之间的接口标准，它涉及物理层、链路层和分组层三层结构。各层信息传输的基本单位分别是比特、帧和分组 2.X.25建议中表示逻辑信道的字段共有多少位？提供多 少个逻辑信道号？ 分组头、逻辑信道的字段占12位，能提供4095个逻辑信道号。 3.简述ISO/OSI参考模型中网络层的功能。 数据交换、路由选择、通信流量控制等。 4.OSI-RM的中文名称是什么？写出7个功能层的名称。 答案：开放系统互连参考模型，7个功能层的名称为： 物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层和应用层。 5.物理层DTE/DCE接口标准包哪些特性？ 答：包括四大特性：机械特性；电气特性；功能特性；规程特性。 6. HDLC三种不同类的帧。 信息帧、无编号帧、监控帧 7.在HDLC中控制字段中N（R）的功能？ 答：N（R）通知对方，N（R）-1以前的所有I帧均已收妥，期待对方应发的帧号为N（R）。 8.什么是数据通信？ 答：依照通信协议，利用数据传输技术在两个功能单元之间传递数据信息，它可实现计算机与计算机、计算机与终端以及终端与终端之间的数据信息传递。 9.什么是数据通信系统？数据通信系统主要由哪几部分 构成？ 答：数据通信系统是通过数据电路将分布在远地的数据终端设备与计算机系统连接起来，实现数据的传输、交换、存储和处理的系统。它由中央计算机系统、数据终端设备（DTE）和数据电路3部分构成。 10.数据通信网由哪几部分构成？ 答：数据通信网是一个由分布在各地的数据终端（数据传输设备）、数据交换设备、通信线路所构成，以及为硬件而配置的网路协议。 11.什么是分组码? 是将k个信息码划分为一组然后由这k个码元按一定规则产生r个监督吗，从而组成长度为n=k+r的码组。12.说明卷积码和分组码的基本差别。 分组码总的监督位是由该码组中的信息码元产生，且仅监督笨码组内的信息码元。而卷积码中每组的监督位不但与本码组的信息码元相关，而且还与前面若干组信息码元相关即不是分组监督而是每个监督码元对其它码组的信息码元也实行监督。 13.说明线性分组码的主要性质。 答：1.封闭性，是指码中任意两许用码组之和仍为一许用码组； 2.码的最小距离等于非零码的最小的重量。 14.解释R（0）-R（∞）=σ2的物理意义。 平稳随机过程的平均功率与直流功率之差=它的交流功率。 15.解释平稳随机过程自相关函数的性质R(τ)＝R(-τ)。R(τ)为τ的偶函数 16.时域均衡器的作用是什么？ ①消除均衡器的作用②消除取样点上的符号间干扰③提高 判决的可靠性 17.时域均衡器由哪些部分组成？什么情况下才能完全消 除符号间干扰？ 答：将接收信号通过2N节迟延线，每节群迟延T=1/2f N , 将每节的输出信号再乘上一个加权系数c k ,将各抽头的信号加在一起作为均衡的信号，在一定准则约束下来调 整这些加权系数c k 以达到消除符号间干扰目的。 18.简述前向纠错方式的基本思路。 发送端的信道编码器将输入数据序列变成能够纠正错误的码，接收端的译码器根据编码规律检验出错误的位置并纠正。 19高级数据链路控制规程有哪几种传输应答方式？ 正常相应方式(NRM)、异步相应方式(ARM)、异步平衡方式(ABM)。 20数据终端设备的功能是什么? 答：把人们的信息变成以数字代码表示的数据，并把这些数据输送到远端的计算机系统，同时可以接收远端计算机系统的处理结果——数据，并将它变为人能理解的信息，DTE相当于人和机器(计算机)间的接口。 21说明基带数据传输系统各部分的作用。 答：①发送滤波器的作用是限制信号频带；②信道可以使各种形式的电缆，用作传输数据的通道；③接收滤波器用来滤除噪声和干扰；四均衡器用来均衡信道畸变；⑤取样判决电路是恢复发端的数码，由于有噪声，恢复的 数码可能有错，故用｛a k ｝表示。 22.在数据传输系统中，对位定时信号的传输和提取所提 出的要求有哪些? 答：1.在接收端恢复或提取位定时信号的重复频率（或间 隔）与发送端（也是接收到的）码元相等； 2.接收端的位定时信号与接收到的数据信号码元保持固定 的最佳相位关系。 23.采用基本型数据传输控制规程的通信系统中，其数据 链路结构有哪几种类型? 答：①非交换点对点结构的主站/从站；②交换点对点结构 的主站/从站； ③多点分支（辅助站）结构的控制站。 24.为什么在数据传输中要对传输的数据序列进行扰乱？ 答：因为用微分整流法提取定时信号时，如果基带信号中 出现较长时间的连“1”或连“0”码时就取不出微分信 号，因而要影响定时信号的准确性。进而影响误码率。 25.传输系统对时钟同步的要求是什么？ 答：1.在接收端恢复或提取位定时信号的重复频率（或间 隔）与发送端（也是接收到的）码元相等；2.接收端的 位定时信号与接收到的数据信号码元保持固定的最佳 相位关系。 26一个完整的接口标准应包括哪些特性? 答：机械、电气、功能、规程特性。 27简述报文交换基本原理 答：将用户的报文存储在交换机的存储器中，当所需要的 输出电路空闲时，再将该报文发向接收交换机或用户终 端 28.报文交换方式什特点？ 将报文截成若干比较短的、规格化的“分组”进行 交换和传输的通信方式。 29.试说明数据通信中三种交换方式的应用场合。 答：①分组交换适用于报文不是很长的数据通信； ②电路交换适用于报文长且通信量大的数据通信，通信对 象是比较确定的用户； ③报文交换适用公众电报和电子信箱业务。 30.数据报方式的特点有哪些？ 答：（数据报方式是将每一个数据分组单独当作一份报来处 理的）特点有： 1.用户之间的通信不需要经历呼叫建立和呼叫清除阶段， 对于短报文通信传输效率比较高。 2.数据分组传输的时延时间较大，且离散度大，因为不同 传输路径的延迟时间差别较大。 3.对网路拥塞或故障的适应的能力较强。如在网路的一部 分形成拥塞或某个节点出现故障，数据报可绕开那 个拥塞的地区和某个故障节点另找路由。 ★31.流量控制的目的有哪四个? 答： 1.保证网路内数据流量的平滑均匀， 2.提高网路的吞吐能力 3.提高网路的可靠性， 4.防止阻塞和死锁现象的 发生。 32分组交换网中，虚电路方式的基本思想是什么? 答：在虚电路方式中，两个用户终端设备开始互相发送和 接收数据之前需要通过网路建立一条逻辑上的连接，这 与电路交换中建立的物理信道是不同的。 33.分组交换网中，虚电路传输方式的原理和特点是什 么？ 答：原理：两个用户终端设备开始互相发送和接收数据之 前需要通过网路建立一条逻辑上的连接，这与电路交换 中建立的物理信道是不同的。 特点：1.终端之间的路由在数据传送前已被确定；2.一次 通信具有呼叫建立、数据传输和呼叫清除三个阶段；3. 数据分组按已建立的路径顺序通过网络，在网络终点不 需要对数据重新排序，分组传输时延小，而且不易产生 数据分组的丢失 34.分组交换网中远程集中器的主要功能是什么？ 将离分组交换机较远地区的终端数据集中起来，通过中、 高速传输信道与分组交换机连接起来 35.从设备来看，分组交换网由哪些设备所组成？ 分组交换机、网管中心(NMC)、远程集中器(包括PAD)、用 户终端设备、线路传输设备。 36.在分组交换网中分组长度的选取和交换过程中的什么 因素有关？ 延迟时间、交换机存储容量、线路利用率、信道传输 质量、数据业务统计特性以及交换机费用等。 37.在分组交换网中，网管中心的基本功能是什么？ 答：1.用户管理；2.网路配置管理；3.测量管理；4.计费 管理； 5.网路状态监督； 6.路由控制； 7.软件管理； 8. 运行日志。 38 分组交换中，数据报传输方式的原理和特点是什么？ 答：原理：数据报方式是将每一个数据分组单独当作一份 报来处理的，不同的分组到达终点的顺序不同经过的路 径也可不同。 特点：1.用户之间的通信不需要经历呼叫建立和呼叫清除 阶段，对于短报文通信传输效率比较高。2.数据分组传 输的时延时间较大，且离散度大，因为不同传输路径的 延迟时间差别较大。3.对网路拥塞或故障的适应的能力 较强。如在网路的一部分形成拥塞或某个节点出现故障， 数据报可以绕开那个拥塞的地区和某个故障节点另找 路由。 39. 分组交换数据网主要有哪些性能指标？ 答：1.吞吐量；2.数据分组传送时延；3.呼叫建立时延； 4.残留差错率； 5.网路可用性 6.帧和分组 40.分组交换方式特点。 分组交换吸收报文交换优点，采用存储转发方式，把 报文分割为若干较短的规格化的分组，对分组进行交 换和传输，每个分组都带有地址信息和控制信息。 41.简述扰乱器的作用。 将系列中存在的短周期序列按某种规律变换为长周期序列 以便恢复接收端的定时。 42.当采用面向字符的数据传输控制规程时，为提高传输 可靠性可采用奇偶校验措施，并在电文格式中设一校 验码BCC。试问该校验码是如何生成的? 采用奇偶校验时除了对每个字符生成垂直校验位外，还要 对若干字符组成的字符生成水平校验位，从而产生一个 校验码BCC。 43.路由算法有哪几大类？是根据什么来划分的？ 答：有两大类分别为：自适应型和非自适应型路由算法。 非自适应路由选择算法所依据的参数，如网路的流量、 时延等，是根据统计资料得来的，在较长的时间内不变； 而自适应路由选择算法所依据的参数值将根据当前通 信网内的各有关因素的变化，随时做出相应的修改。 44.常见的非自适应性路由选择算法有哪些? 扩散式、固定式、最小权数法和分支流量法。 45.简述非自适应型路由选择算法所依据的参数的特征。 答：如网路的流量、时延等，是根据统计资料的来的，在 较长的时间内不变。 46.什么叫高斯白噪声？ 答：一般把既服从高斯分布而功率谱密度又是均匀分布的 噪声称为高斯白噪声。 47.绝对调相与相对调相之间存在什么关系？ a n 的相对调相就是D n 的绝对调相，即相对调相的本质就 是相对码变换后的数据序列的绝对调相 48.简述数字调相8相解调中的低通滤波器的作用。 答：作用是滤除2f c 的调制产物，其输出取样，正值判为 “1”，负值判为“0”。 49.差错控制的基本原理是什么？ 答：发送端在被传输的信息序列上附加一些码元（称为监 督码元），这些多余的码元与信息（数据）码元之间以 某种确定的规则相互关联着；接收端根据既定的规则检 验信息码元与监督码元之间的这种关系，如传输过程中 发现差错，则信息码元与监督码元之间的这一关系将受 到破坏，从而使接收端可以发现传输中的错误，乃至纠 正错误。 50.常用的差错控制方法主要有哪些？ 答：A.检错重发（ARQ）,B.前向纠错（FEC）,C.混合纠错 检错（HEC）,D.信息反馈 51.差错控制中的错误图样是如何得到的？ 答：由发送的数据序列与接收序列对应码位的模2和所得 的差错序列中就可得到错误图样。 52.在数据通信系统中，差错控制方式一般可以分为哪四 种类型？ 答：A.检错重发（ARQ）,B.前向纠错（FEC）,C.混合纠错 检错（HEC）,D.信息反馈 53.检错重发有哪几种具体形式？哪种形式效率最高？ 答案：常见的3种：停发等候重发；返回重发；选择重发。 选择重发的传输效率最高 54.基本型传输控制规程包括哪几个阶段？ 1.建立数据链路； 2.数据传输； 3.传输结束。 55.什么是网际互连？网际互连的目的？ 答网际互连是指若干通信网根据一定的条件互连。它的目的 正是使一个网上的数据终端设备DTE不仅可与本网上别 的DTE通信，还可以与另一个网上的任何DTE通信，从而 实现跨网通信及资源共享。 56.时域均衡的基本思想是什么？ 答：是根据大多数高、中速数据传输设备的判决可靠性， 都是建立在消除取样点的符号间干扰的基础上，并不要 求传输波形的所有细节都与奈氏准则所要求的理想波 形相一致，因此它利用接收波形本身来进行补偿，消除 取样点的符号间干扰，提高判决的可靠性。 57.简述位定时同步的作用。 答：1.在接收端恢复或提取位定时信号的重复频率（或间 隔）与发送端（也是接收到的）码元相等；2.接收端的 位定时信号与接收到的数据信号码元保持固定的最佳 相位关系。 58.星座图上的点表示什么含义？在一定发射功率下，点 的数量与传输性能有什么关系？ 答：表示相应的数据信号。星座图上的点数越多，频带利 用率越高，但抗干扰能力越差。各信号点之间的距离越 大抗误码能力越强。 59.（n，k）循环码的生成多项式有什么特点？ 答：生成多项式g(x)特点是：其前面的（k-1）位都是零， 而第K位及第N位为1，即幂次大于n-k的系数为0， X n-k及X0的系数为1，而其他系数为0或为1的码多项 式。 60.数据电路由什么组成？数据电路和数据链路有什么区 别？ 答：数据电路由传输信道（传输线路）及其两端的数据电 路终接设备（DCE）组成。 在数据电路的两端加上传输控制器就是数据链路，注意在 课本上两端一边是传输控制器一边是通信控制器。 61.有幅度滚降特性的低通网络中，滚降系数对系统特性 有什么影响？ 答：滚降系数为a，a=0为没有滚降，即理想低通情况；a=1 表示最大滚降，其冲激响应的前导和后尾衰减很快，因 此，允许取样定时相位有较大的偏移。然而a越大，频 谱利用率越小，因每赫兹波特数等于 2fn/fn(1+a)=2/(1+a),所以当a=1时，每赫兹可传1Bd. 62.绝对调相和相对调相的参考相位不同？ 答：绝对调相的参考相位是未调载波的相位；而相对调相 的参考相位是前一码元的载波的相位 63.为什么数字二相调相中，2DPSK比2PSK使用更加广泛？ 因为在2PSK系统中接收端进行载波提取时会出现相位模 糊或倒相的情况，影响正确的想干解调，2DPSK通过差 分编码有效地克服。 64.简述2DPSK信号的解调方法。 答：根据2DPSK和2PSK信号的内在联系，只要将输入序列 变换成相对序列，然后再用相对序列去进行绝对调相， 便可得到2DPSK信号。解调的方法有两种：极性比较法， 相位比较法。 65.什么是DDN？DDN主要由哪几部分组成？ 答：DDN是利用数字信道传输数据信号的数据传输网，更 确切的讲，DDN是以满足开放系统互连（OSI）数据通 信环境为基本需要，采用数字交叉连接技术和数字传输 系统，以提供高速数据传输业务的数字数据网； 由本地传输系统、分时复用和交叉连接系统、局间传 输及同步时钟供给系统和网路管理系统组成 66.写出（7，4）汉明码的监督关系式。 答：S 1 =a 6○ +a 5 ○+a 4 +a 2 ; S 2 =a 6 +a 5 +a 3 +a 1; S 3 =a 6 +a 4 +a 3 +a 这里的加号均带外圆框 67.流量控制有哪几种分级？ 答案：流量控制结构分四级：段级控制、“源—目的”级控 制、“网一端”级控制和“端—端”级控制。 68.在部分响应形成系统中，为什么有误码扩散现象？如 何解决误码扩散现象？ 答：因为接收时由信道噪声干扰可能导致接收判决错误， 从而可能是下一个码也发生误判，即引起误码扩散。 要解决这一问题，通常在发端采用预编码。 69.什么是部分响应形成系统？ 答：寻求一种可实现的传输系统，它允许存在一定的、受 控的符号间干扰。而在接收端可以加以消除，这样的系 统既能使频带利用率提高到理论上的最大值，又可降低 对定时取样精度的要求，这类系统称为部分响应形成系 统。 70.奇偶监督码的编码规则。 答：先将所要传输的数据码元分组，在每组数据后面附加 一位监督位使得该组码连同监督位在内的码组中的“1” 的个数为偶数（称为偶校验）或奇数（称为奇校验）， 在接收端按同样的规律检查，如发现不符就说明产生了 差错，但是不能确定差错的具体位置，即不能纠错。 71.什么是速率适配？一般采用哪些方法来进行速率适 配？ 答：又称速度适配，类似于数据通信时分复用的码速调整， 它是把输入时分复用器的不等时的数据信号变为等时 的（具有统一脉冲长度）数据信号，而该等时数据信号 的时钟与时分复用器的时钟同步。 72.何谓全双工传输?通常有哪几种实现方法? 是在两个数据站间，可以在两个方向同时传输。通常 用四线线路实现，也可以用二线线路实现 73.最小码距与纠检错能力之间的关系式分别是什 么？ 一个码组内能检测e个错码，最小码距d min >=e+1 …t个错码，最小码距d min >=2t+1 …t个错码，同时能检测e(e>t)个错码，最小码距 d min >=e+t+1 东莞理工学院 操作系统课程设计报告学院：计算机学院 专业班级：13软件工程1班 提交时间：2015/9/14 指导教师评阅意见： . 项目名称：进程与线程管理功能 一、设计目的 用语言来模拟进程和线程管理系统，加深对进程和线程的理解，掌握对进程和线程各种状态和管理的算法原理。 二、环境条件 系统：WindowsXP、VMWare、Ubuntu Linux 语言：C/C++ 开发工具：gcc/g++、Visual C++ 6.0 三、设计内容 1. 项目背景 计算机的硬件资源有限，为了提高内存的利用率和系统的吞吐量，就要根据某种算法来管理进程和线程的状态从而达到目的。 进程与线程管理功能完成基于优先级的抢占式线程调度功能，完成进程虚拟内存管理功能。 进程与线程管理功能 基本要求：完成基于优先级的抢占式线程调度功能，完成进程虚拟内存管理功能。 提高要求：（增加1项就予以加分） (1) 实现多种线程调度算法； (2)通过“公共信箱”进行通信的机制，规定每一封信的大小为128字节，实现两个用户进程之间通过这个“公共信箱”进行通信。 (3) 实现多用户进程并发的虚拟内存管理功能。 (4) 实现用户进程间通信功能，并用生产者/消费者问题测试进程间通信功能的正确性。 (5) 实现改进型Clock页面置换算法。 (6) 实现Cache功能，采用FIFO替换算法。 2. 扩展内容 实现多种线程调度算法:时间片轮转调度算法 四、人员分工 优先级调度算法：钟德新，莫友芝 时间片轮转调度算法：张德华，袁马龙 设计报告由小组队员共同完成。小组成员设计的代码分工如下： 钟德新编写的代码：void Prinft(){ PCB *p; system("cls");//清屏 p=run; //运行队列 if(p!=NULL) { p->next=NULL; } cout<<"当前正在运行的进程："<《 数据通信与计算机网络 》课程设计--指导书
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