计算机网络技术基础.ppt

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1、第二章数据通信基础数据通信相关知识数据传输系统性能指标传输介质模拟传输与数字传输差错控制与校验信道复用技术数据交换技术12传输系统输入信息输入数据发送的信号接收的信号输出数据源点终点发送器接收器调制解调器PC机公用电话网调制解调器数字比特流数字比特流模拟信号模拟信号正文正文数据通信系统源系统目的系统传输系统输出信息PC机数据通信系统相关知识——系统模型3数据(data)——运送信息的实体。信号(signal)——数据的电气的或电磁的表现。“模拟的”(analogous)——连续变化的。“数字的”(digital)——取值

2、是离散数值。调制——把数字信号转换为模拟信号的过程。解调——把模拟信号转换为数字信号的过程。数据通信系统相关知识——基本概念4模拟的和数字的数据、信号模拟数据模拟信号放大器调制器模拟数据数字信号PCM编码器数字数据模拟信号调制器数字数据数字信号数字发送器5信道：信息传输经过的途径。通信双方信息交互的三种基本方式：单向通信（单工通信）——只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。双向交替通信（半双工通信）——通信的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送(当然也就不能同时接收)。双向同时通信（全双工通信）——通信的双方可以同时

3、发送和接收信息。数据通信系统相关知识——基本概念6基带信号就是数字信号，也称为数字基带信号。基带传输：在线路上直接传输基带信号的方法称为基带传输。频带传输：利用模拟信道实现数字信号传输的方法称为频带传输。数据通信系统相关知识——基本概念第二章数据通信基础数据传输系统性能指标带宽时延最高码元传输速率极限信息传输速率误码率7“带宽”(bandwidth)本来是指信号具有的频带宽度，单位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）。现在“带宽”是数字信道所能传送的“最高数据率”的同义语，单位是“比特每秒”，或b/s(bit/s)。8数据传输系

4、统性能指标——带宽常用的带宽单位更常用的带宽单位是kb/s（103b/s）Mb/s（106b/s）Gb/s（109b/s）Tb/s（1012b/s）请注意：在计算机界，K=210=1024M=220,G=230,T=240。9数字信号流随时间的变化在时间轴上信号的宽度随带宽的增大而变窄。每秒106个比特时间1010111s带宽为1Mb/s时间每秒4106个比特0.25s带宽为4Mb/s10发送时延（传输时延）发送数据时，数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间。信道带宽数据在信道上的发送速率。常称为数据在信道上的传输

5、速率。发送时延=数据块长度（比特）信道带宽（比特/秒）11数据传输系统性能指标——时延传播时延电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。信号传输速率（即发送速率）和信号在信道上的传播速率是完全不同的概念。传播时延=信道长度（米）信号在信道上的传播速率（米/秒）12数据传输系统性能指标——时延处理时延交换结点为存储转发而进行一些必要的处理所花费的时间。结点缓存队列中分组排队所经历的时延是处理时延中的重要组成部分。处理时延的长短往往取决于网络中当时的通信量。有时可用排队时延作为处理时延。13数据传输系统性能指标——时延数

6、据经历的总时延就是发送时延、传播时延和处理时延之和：总时延=发送时延+传播时延+处理时延14数据传输系统性能指标——时延三种时延所产生的地方从结点A向结点B发送数据1011001…发送器队列在链路上产生传播时延结点B结点A在发送器产生发送时延(即传输时延)在队列中产生处理时延数据链路队列15容易产生的错误概念对于高速网络链路，我们提高的仅仅是数据的发送速率而不是比特在链路上的传播速率。提高链路带宽减小了数据的发送时延。16往返时延RTT(Round-TripTime)表示从发送端发送数据开始，到发送端收到来自接收端的确认

7、（接收端收到数据后立即发送确认），总共经历的时延。17数据传输系统性能指标——时延18失真不严重失真严重实际的信道（带宽受限、有噪声、干扰和失真）输入信号波形输出信号波形(失真不严重)输入信号波形实际的信道（带宽受限、有噪声、干扰和失真）输出信号波形(失真严重)数据传输系统性能指标——最高码元传输速率19奈氏(Nyquist)准则每赫带宽的理想低通信道的最高码元传输速率是每秒2个码元。Baud是波特，是码元传输速率的单位，1波特为每秒传送1个码元。理想低通信道的最高码元传输速率=2WBaudW是理想低通信道的带宽，单位为

8、赫(Hz)不能通过能通过0频率(Hz)W(Hz)20另一种形式的奈氏准则每赫带宽的理想带通信道的最高码元传输速率是每秒1个码元。理想带通特性信道的最高码元传输速率=WBaudW是理想带通信道的带宽，单位为赫(Hz)不能通过能通过0频率(Hz)W(Hz)不能通过21五点说明：实际的信道所能传输的最高码元速率，要明显地低