计算机网络应用基础 第二版 相万让 第2章

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1、第二章数据通信技术概述1本章内容2.1数据通信的基本知识2.2微波通信2.3光纤通信2.4卫星通信2.5移动通信2.6宽带无线通信22.1数据通信的基本知识现代通信系统的分类按信息传输介质来划分，有光纤通信系统、微波通信系统和卫星通信系统；按信息的表示媒体来划分，有电话通信系统、图像通信系统、数据通信系统和多媒体通信系统；按通信双方移动的情形来划分，有固定通信系统、移动通信系统和半移动通信系统等。现代通信系统的发展方向数字化、综合化、智能化、宽带化、个人化2.1.1数据通信网的发展方向3组成:信源分为数字信源和模拟信源。发送设备即将信源产生

2、的原始电信号变换成适合在信道中传输的信号。信道是指信号传输的通道，有线或无线的。接收设备是从带有干扰的接收信号中恢复出相应的原始电信号来。即进行解调、译码、解码等。信宿是将复原的原始电信号转换成相应的消息。2.1.2数据通信的组成与分类信道信源发送设备接收设备信宿噪声源42.1.2数据通信的组成与分类主要分类通信系统可以从不同的角度来分类。数据通信按传输媒质分为两大类：有线通信、无线通信。按信道中所传信号的特征分类分为模拟信号和数字信号，因而可以相应地把通信系统分为模拟通信系统与数字通信系统。按工作频段即通信设备的工作频率来分类。通信系统可

3、分为长波通信、中波通信、短波通信、微波通信等。按通信业务通信系统可分为话务通信和非话务通信。按通信者是否运动分类。通信分为移动通信和固定通信。52.1.3数据通信的主要技术通信方向对于点对点之间的通信，按消息传送的方向与时间，数据通信的工作方式通常可分为单工通信、半双工通信及全双工通信三种。通信形式数字通信中，按照数字信号代码排列顺序的方式不同，可将通信方式分为串序传输和并序传输。传输方式按照信道中所传信号的形式不同，数据的传输方式有模拟通信和数字通信。＊注意数字通信较与模拟通信的区别.62.1.3数据通信的主要技术编码技术信号有基带（ba

4、seband）信号和宽带（broadband）信号。基带信号就是将数字信号1或0直接用两种不同的电压来表示，然后送到线路上去传输。宽带信号则是基带信号进行调制后形成的频分复用模拟信号。计算机数据的传输需要利用调制解调器（MODEM）进行转换。MODEM就是由调制器（Modular）和解调器（Demodulator）这两字的字头组合而成。它的主要作用就是进行D/A或A/D转换，即模拟信号与数字信号的转换。7调制解调器(MODEM)的作用调制器的主要作用就是将基带数字信号的波形变换成适合于模拟信道传输的波形。解调器的主要作用就是将模拟的电话信号

5、转化成数字信号，转化时，必须先对电话信号进行采样，采样频率不低于电话信号的最高频率的2倍，然后是量化和编码。在我国的PCM体制中，电话是采用8bit编码，也就是将采样后的模拟的电话信号量化为256个不同的等级中的一个。最基本的二元调制方法有以下几种：调幅（AM）、调频（FM）、调相（PM）2.1.3数据通信的主要技术FSKPSK图2-2数字调制的三种基本形式892.1.3数据通信的主要技术基本的信道复用技术频分复用技术（FDM）时分复用技术（TDM）波分复用技术（WDM）码分复用技术（CDM）即码分多址（CDMA）102.1.4衡量数据的主

6、要技术指标对于模拟通信来说，系统的有效性和可靠性具体可用系统频带利用率和输出信噪比来衡量。对于数字通信系统而言，系统的可靠性和有效性具体可用误码率和传输速率来衡量。衡量数据通信可靠性和有效性的主要性能指标。衡量可靠性的指标可用信号在传输过程中出错的概率来表述，即用误码率来衡量。误码率越大，表明系统可靠性越差。数字通信系统的有效性可用传输速率来衡量，传输速率越高，系统的有效性越好。11数据传输速率传输二进制信息的位数，单位为位/秒，记作bps或b/s。计算公式：S=1/T*log2N(bps)…（1）式中T为一个数字脉冲信号的宽度(全宽码)或

7、重复周期(归零码)，单位为秒；N为一个码元所取的离散值个数。通常N=2K，K为二进制信息的位数，K=log2N。N=2时，S=1/T，表示数据传输速率等于码元脉冲的重复频率。信号传输速率单位时间内通过信道传输的码元数，单位为波特，记作Baud。计算公式：B=1/T(Baud)…（2）式中T为信号码元的宽度，单位为秒。信号传输速率,也称码元速率、调制速率或波特率。由（1）、（2）式得：S=B*log2N(bps)或B=S/log2N(Baud)…（3）12信道容量表示一个信道的最大数据传输速率，单位是位/秒(bps)。信道容量与数据传输速率的

8、区别是前者表示信道的最大数据传输速率，是信道传输数据能力的极限，而后者是实际的数据传输速率。信道频带利用率信道频带利用率是衡量数字通信系统的有效性的指标，可说明传输数字信号时频带