3网络工程-数据通信基础

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1、网络工程第三讲数据通信基础消防工程系信息工程教研室王威1.2数据通信基础数据通信概念数据编码数据传输方式数据交换技术多路复用技术校验方法差错控制方法主要内容1.2.1数据通信概念1.信息、数据、信号2.通信、数字通信3.信号带宽、信道带宽、信道最大数据传输率4.误码率5.基带传输、宽带传输信息：是对客观事物的反映，是对事物形态、结构、性能等特性的描述。也可以是事物之间的相互关系。数据：数字化的信息。狭义上：“数据”通常指具有一定数据特性的信息，如统计数据、测量数据及计算机中的二进制数据等。广义上：“数据”指在网络中存储、处理和传输的二进制数字编码。1.2.1数据通信概

2、念1.2.1数据通信概念信号：经过编码的数据。模拟信号：随时间连续变化的信号数字信号：离散变化的信号采样、量化、编码解码、平滑通信：将数据以信号的形式从发送方传递到接收方。信源、信宿模拟通信、数字通信模拟通信数字通信1.2.1数据通信概念带宽：由于信号中的大部分能量集中在一个相对较窄的频率范围之内，这段较窄的频率范围称为有效带宽，简称带宽。信号带宽绝对带宽：信号以波的形式传送，波的频谱覆盖的频率范围。有效带宽：信号中大部分能量集中在相对窄的频率范围。1.2.1数据通信概念信道：信息在信号变换器之间传输的通道。或者说信息从发送端到接收端所经过的传输介质。信道带宽：信道上

3、传送信号的最大带宽范围。信道的最大数据传输率：单位时间内能够传输的二进制位数。1.2.1数据通信概念基带传输：在数字通信信道中直接传输数字信号。宽带传输：将多路数字信号调制成为一路频分复用的模拟信号进行传输的方式。1.2.1数据通信概念1.2.2数据编码数据的数字编码问题是如何把数字数据用物理信号（如电信号）的波形表示。通常可以由许多不同形式的电信号的波形来表示数字数据。数字信号是离散的、不连续的电压或电流的脉冲序列，每个脉冲代表一个信号单元（码元）。码元：信号的编码单元。在数字通信中常常用时间间隔相同的符号来表示1位二进制数字，这样的时间间隔内的信号称为二进制码元，

4、而这个间隔被称为码元长度。1.2.2数字数据的数字编码主要的编码方式：不归零NRZ（Non-ReturntoZero）编码：高电平表示“1”低电平表示“0”曼彻斯特编码：前反后原差分曼彻斯特编码：一个比特起始处电平跳变表示“0”不跳变表示“1”1.2.3多路复用技术多路复用：在数据通信系统中，允许两个或多个数据源共享同一个传输介质，就像每个数据源都有自己的信道一样。信号a信号b信号c信号d复合信号abcd信号a信号b信号c信号d1.2.3多路复用技术频分多路复用FDM（Frequency-DivisionMultiplexing）波分多路复用WDM(Wave-Divi

5、sionMultiplexing)时分多路复用TDM(Time-DivisionMultiplexing)复用技术分类第二代移动通信时分多址TDMA（TimeDivisionMultipleAccess）码分多址CDMA（CodeDivisionMultipleAccess）第三代移动通信宽带码分多址W-CDMA（WidebandCDMA）CDMA2000时分-同步码分多址TD-SCDMA（TimeDivision-SynchronousCDMA）频分多路复用：是把信道的可用频带分成多个互不交叠的频带，每个信号占其中一个频段。接收时用适当的滤波器分离出不同信号，分别进

6、行解调接收。1.2.3多路复用技术波分多路复用：是光的频分多路复用，用一根光纤来同时传输多个频率很接近的光载波信号,提高了光纤的传输能力。1.2.3多路复用技术时分多路复用：利用时间分隔方式实现多路复用，各个发送源轮流使用共享的通信介质。1.2.3多路复用技术码分多路复用：利用通信过程采用不同的码型实现信道复用。每个用户可以同时使用同样的频带通信，不会产生干扰。1.2.4数据传输方式串行通信、并行通信单工通信、半双工通信、全双工通信异步通信、同步通信串行通信并行通信异步通信：每传送1个字符，要在每个字符码前加1个起始位，表示字符的开始；在字符代码和校验码后面加1或2位

7、停止位，表示字符结束。接收方根据起始位和停止位来判断一个新字符的开始。异步通信同步通信：在发送一组字符或数据块之前先发送一个同步字符，之后可以连续发送任意多个字符或数据块，发送数据完毕后，再使用同步字符来标识整个发送过程的结束。同步通信单工通信半双工通信全双工通信线路交换（电路交换）报文交换分组交换1.2.5数据交换技术交换技术就是采用交换机等交换系统，通过路由选择技术在欲进行通信的双方之间建立物理的或逻辑的连接，形成一条通信电路，实现通信双方的信息传输和交换的一种技术。线路交换类似于电话系统，一种直接的交换方式，它为一对需要进行通信的节点之间提供一