数据通信基础知识课件

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1、数据通信的基础知识本章内容信道传输介质数据编码多路复用技术数据交换技术差错控制及检错11.1基本概念数据及计算机通信术语数据（Data）：传递（携带）信息的实体。信息（Information）：是数据的内容或解释。信号（Signal）：数据的物理量编码（通常为电编码），数据以信号的形式在介质中传播。模拟信号、数字信号基带（Baseband）、宽带（Broadband）基带传输是指在通信电缆上原封不动地传输由计算机或数据通信终端产生的0或1数字脉冲信号。大多数局域网(LAN)使用的都是基带传输。直接使用数字信号传输数

2、据时，数字信号几乎要占用整个频带。频带越宽，传输线路的电容电感等对传输信号波形衰减的影响越大。基带传输的距离一般不超过2km，超过时需通过称为中继器的设备对信号进行放大，以延长传输距离。宽带传输是指传输介质在信息传输时能够支持较宽的频带，一般在300MHz～400MHz左右。系统设计时将此频带分割成若干个子频带，通过使用多路复用方法，在一个信道中可以同时传播声音、图像和数据多种信息，使系统具有多种用途。2数据、信息信息是人对现实世界事物存在方式或运动状态的某种认识;数据是把事件的某些属性规范化后的表现形式;信号是数

3、据的具体的物理表现。3数据通信的基本概念雪六角形凉白色信息数据信号例子4数据通信的基本概念信息：人对雪花和马的认识数据：文字，二进制数，十进制数信号：电压，光，磁场强度5信道（Channel）：传送信息的线路（或通路）。比特（bit）：即一个二进制位。比特率为每秒传输的比特数（即数据传送速率）。码元（Codecell）：时间轴上的一个信号编码单元。6同步脉冲：用于码元的同步定时，识别码元从何时开始●同步脉冲也可位于码元的中部●一个码元也可有多个同步脉冲相对应t码元1码元2码元3码元4码元5信号同步脉冲t7波特（Ba

4、ud）：码元传输的速率单位。波特率为每秒传送的码元数（即信号传送速率）。比特率、波特率和信号编码级数的关系如下：Rbit=Rbaudlog2M上式中：M-信号的编码级数，Rbit-比特率，Rbaud-波特率一个信号往往可以携带多个二进制位，所以在固定的信息传输速率下，比特率往往大于波特率。换句话说，一个码元中可以传送多个比特。例如：当波特率为9600时若M=2，数据传输率为9600b/s若M=16，数据传输率为38.4kb/s8误码率：信道传输可靠性指标，是一个概率值。传输中的误码/所传输的总码数信息编码：将信息用

5、二进制数表示的方法。例如：ASCII编码、BCD编码等数据编码：将数据用物理量表示的方法。例如：字符‘A’的ASCII编码为01000001，其数据编码可能为01000001t9带宽（Bandwidth，BW）信道传输能力的度量。在传统的通信工程中：BW≈fmax－fmin单位：赫兹（Hz）100300500700900频率带宽=900-100=80010在计算机网络中，一般用每秒允许传输的二进制位数作为带宽的计量单位。主要单位：b/s，kb/s，Mb/s，Gb/s。例如：传统以太网理论上每秒可以传输1千万比特，它

6、的带宽为10Mb/s。在理解带宽这个概念之前，我们首先来看一个公式：带宽=时钟频率x总线位数/8，从公式中我们可以看到，带宽和时钟频率、总线位数是有着非常密切的关系的。其实在一个计算机系统中，不仅显示器、内存有带宽的概念，在一块板卡上，带宽的概念就更多了，完全可以说是带宽无处不在。那到底什么是带宽呢？带宽的意义又是什么？简单的说，带宽就是传输速率，是指每秒钟传输的最大字节数（MB/S），即每秒处理多少兆字节，高带宽则意味着系统的高处理能力。为了更形象地理解带宽、位宽、时钟频率的关系，我们举个比较形象的例子，工人

7、加工零件，如果一个人干，在大家单个加工速度相同的情况下，肯定不如两个人干的多，带宽就象是加工零件的总数量，位宽仿佛工人数量，时钟工作频率相当于加工单个零件的速度，位宽越宽，时钟频率越高则总线带宽越大,其好处也是显而易见的。11时延（Delay）：信息从网络的一端传送到另一端所需的时间。时延=处理时延+排队时延+发送时延+传播时延处理时延=对数据进行处理和错误校验所需的时间排队时延=数据在中间结点等待转发的延迟时间发送时延=数据位数/信道带宽传播时延=d/sd:距离，s:介质中信号传播速度(≈0.7c)12延迟在每个

8、步跳中产生的延迟可分为四种处理时延:校验错误确定输出链路排队时延:在输出链路中等待被发送取决于路由器的拥塞程度ABpropagationtransmissionnodalprocessingqueueing13发送时延:R=链路带宽(b/s)L=分组长度(bits)将分组位流发送到链路上的时间=L/R传播时延:d=物理链路的长度s=介质中的信号传播速度(~2