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1、第2章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ),本章主要介紹的內(nèi)容有： 數(shù)據(jù)通信的基本概念 數(shù)據(jù)通信方式 數(shù)據(jù)編碼技術(shù) 多路復(fù)用技術(shù) 數(shù)據(jù)交換技術(shù) 數(shù)據(jù)通信的主要性能指標(biāo) 傳輸介質(zhì),2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念,數(shù)據(jù)通信是指在計算機(jī)之間、計算機(jī)與終端以及終端與終端之間傳送表示字符、數(shù)字、語音、圖像的二進(jìn)制代碼0、1比特序列的過程。 信號（Signal）是數(shù)據(jù)的電磁波表示形式。 按照在傳輸介質(zhì)上傳輸?shù)男盘栴愋?，可以分為?模擬信號 數(shù)字信號兩類 相應(yīng)地將數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)分為： 模擬通信系統(tǒng) 數(shù)字通信系統(tǒng)兩種。,2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念,2.1.1 數(shù)據(jù)、信息與信號 1信息和數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)是信息的載體，信息則是數(shù)據(jù)的具體內(nèi)容和解釋

2、，有具體含義，表示信息的形式可以是數(shù)值、文字、圖形、聲音、圖像及動畫等。信息涉及數(shù)據(jù)所表示的內(nèi)涵，而數(shù)據(jù)涉及信息的表現(xiàn)形式，它可以是數(shù)字、文字、語音、圖形或圖像等，數(shù)據(jù)是通信雙方交換的具體內(nèi)容。,2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念,2.1.1 數(shù)據(jù)、信息與信號 2信號 在數(shù)據(jù)通信中，信息被轉(zhuǎn)換為適合在通信信道上傳輸?shù)碾姶挪ň幋a。這種在信道上傳輸?shù)碾姶挪ň幋a叫做信號（Signal）。信號是數(shù)據(jù)在傳輸過程中的電磁波的表示形式。,2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念,2.1.1 數(shù)據(jù)、信息與信號 下圖分別表示模擬信號和數(shù)字信號。,,2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念,2.1.2 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng) 信息傳輸信系統(tǒng)由三個主要部分組成

3、：信源（發(fā)送機(jī)）、信宿（接收機(jī)）和信道。,,2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念,2.1.2 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng) 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)通信圖示說明。,,,2.2 數(shù)據(jù)通信方式,2.2.1 并行傳輸與串行傳輸,,2.2 數(shù)據(jù)通信方式,2.2.2 異步傳輸與同步傳輸 下圖為異步傳輸,2.2 數(shù)據(jù)通信方式,2.2.3 數(shù)據(jù)傳輸方向,,2.2 數(shù)據(jù)通信方式,2.2.4 連接方式 下圖分別為點(diǎn)到點(diǎn)連接方式和多點(diǎn)連接方式 。,,2.2 數(shù)據(jù)通信方式,2.2.5基帶傳輸與頻帶傳輸 數(shù)據(jù)信號的基本傳輸方式有兩種，即： 基帶傳輸 頻帶傳輸 除此之外，在前兩種數(shù)據(jù)信號基本傳輸方式的基礎(chǔ)上演化而來還有： 寬帶傳輸 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸,2.

4、3 數(shù)據(jù)編碼技術(shù),數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)編碼方式分為兩類：模擬數(shù)據(jù)編碼與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼。,,2.3 數(shù)據(jù)編碼技術(shù),2.3.1 模擬數(shù)據(jù)編碼方法,,,2.3 數(shù)據(jù)編碼技術(shù),2.3.2 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼方法,,,2.3 數(shù)據(jù)編碼技術(shù),2.3.3 脈沖編碼調(diào)制方法,,,,2.4 多路復(fù)用技術(shù),當(dāng)傳輸介質(zhì)的帶寬超過了傳輸單個信號所需的帶寬，人們就通過在一條介質(zhì)上同時攜帶多個傳輸信號的方法來提高傳輸系統(tǒng)的利用率，這就是所謂的多路復(fù)用，如下圖所示。,2.5 數(shù)據(jù)交換技術(shù),一般的交換網(wǎng)絡(luò)示意圖如下圖所示，虛線內(nèi)是通信子網(wǎng)。,,2.5 數(shù)據(jù)交換技術(shù),2.5.1 電路交換 電路交換（Circuit Switching）也叫線

5、路交換，是數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域最早使用的交換方式。 通過電路交換進(jìn)行通信，就是要通過中間交換節(jié)點(diǎn)在兩個站點(diǎn)之間建立一條專用的通信線路。 最普通的電路交換例子是電話通信系統(tǒng)。,,2.5 數(shù)據(jù)交換技術(shù),2.5.2 報文交換和報文分組交換,,,2.6 數(shù)據(jù)通信的主要性能指標(biāo),數(shù)據(jù)通信的主要性能指標(biāo)是衡量數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行院涂煽啃缘膮?shù)。有效性主要由數(shù)據(jù)傳輸速率、信道帶寬和傳輸延遲等指標(biāo)來衡量；可靠性一般用數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼`碼率指標(biāo)來衡量。 2.6.1 數(shù)據(jù)傳輸速率與信道帶寬 1信道帶寬 信道上傳輸?shù)氖请姶挪ㄐ盘?，某個信道能夠傳送電磁波的有效頻率范圍就是該信道的帶寬。 2數(shù)據(jù)傳輸速率與信道最大傳輸速率 數(shù)據(jù)傳輸速率是

6、指信道每秒所能傳輸?shù)亩M(jìn)制比特數(shù) 。 信道的最大傳輸速率是與信道帶寬有直接聯(lián)系的，即信道帶寬越寬，數(shù)據(jù)傳輸速率越高，所以人們可以用“帶寬”去取代“速率”。,2.6 數(shù)據(jù)通信的主要性能指標(biāo),2.6.2 誤碼率 誤碼率是衡量通信系統(tǒng)在正常工作情況下傳輸可靠性的指標(biāo)。誤碼率是指二進(jìn)制碼元在傳輸過程中被傳錯的概率。 2.6.3 影響信道質(zhì)量的其他因素 傳輸延遲是指計算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)送和接收處理之間的時間。 利用率是吞吐量和最大數(shù)據(jù)傳輸速率之比。 延遲不是固定不變的，它的實(shí)時變化叫做抖動（Jitter）。,2.7 傳輸介質(zhì),傳輸介質(zhì)是指數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中發(fā)送器和接收器之間的物理路徑，它是傳輸數(shù)據(jù)的物理基礎(chǔ)。 傳

7、輸介質(zhì)分為有線和無線兩大類。 有線傳輸介質(zhì)包括雙絞線、同軸電纜和光纜；無線傳輸介質(zhì)是指利用大氣和外層空間作為傳播電磁波的通路。 現(xiàn)在比較流行的使用方式為：局域網(wǎng)由雙絞線連接到桌面，光纜作為通信干線，衛(wèi)星用于跨國界傳輸。,2.7 傳輸介質(zhì),2.7.1 雙絞線 雙絞線通常有非屏蔽式和屏蔽式兩種。 下圖是非屏蔽雙絞線UTP 。,,2.7 傳輸介質(zhì),2.7.2 同軸電纜 同軸電纜有粗纜和細(xì)纜之分，下圖所示為細(xì)同軸電纜段 。,,2.7 傳輸介質(zhì),2.7.3 光纖,2.7 傳輸介質(zhì),2.7.4 無線傳輸介質(zhì) 無線傳輸主要包括：無線電波、微波、紅外線和激光等，各種無線傳輸對應(yīng)的電磁波譜范圍如下圖所示。,,2.7 傳輸介質(zhì),1地面微波通信,,2.7 傳輸介質(zhì),2衛(wèi)星微波通信 衛(wèi)星微波通信（簡稱衛(wèi)星通信）實(shí)際上是使用人造地球衛(wèi)星作為中繼器來轉(zhuǎn)發(fā)信號的。,,