《计算机网络技术基础》课程教案第2章数据通信基础

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1、信阳农业高等专科学校《计算机网络技术基础》课程教案第2章数据通信基础教学目标：1.了解：数据通信的基础知识2.了解：数据传输方式的类型和特点3.掌握：数据传输的类型及相应的编码方法4.掌握：多路复用技术的分类和适用场合5.了解：数据通信中的同步技术6.了解：广域网中的数据交换技术7.掌握：差错控制技术的类型和方法授课内容：一、数据通信的基本概念和常用术语信息和编码二进制编码标准：目前，最常用的二进制编码标准为美国标准信息交换码（ASCII），它已被国际标准化组织（ISO）和国际电报电话咨询委员会（CCITT

2、）采纳，并已经发展为国际通用的标准交换代码。数据和信号：网络中传输的二进制代码被统称为“数据”。“信号（signal）”是数据在传输过程中的电磁波表示形式。从时间域来看，图2-1（a）所示的“数字信号”是一种离散信号；而图2-1（b）所示的“模拟信号”是一种连续变化的信号。信道和信道的分类数据单元传输速率波特率比特率与波特率关系图第1页共4页计算机科学系信阳农业高等专科学校二、数据通信的主要技术指标和通信方式传输速率波特率比特率与波特率关系图信道容量是一个极限参数，一般是指物理信道上能够传输数据的最大能力。

3、在实际应用中，高传输速率的通信设备常常被通信介质的信道容量所限制，而得不到充分利用。带宽与数据传输速率这两个术语原来都是用来度量信道实际传输能力的指标。现在，一个物理信道常常既可以作为模拟信道，又可以作为数字信道，所以人们既可以使用“带宽”，也可以使用“速率”来描述网络中信道的传输能力。误码率Pe的定义误码率是指二进制码元在数据传输中被传错的概率，也称“出错率”。Pe的定义式如下：网络中任意两台计算机的通信过程需要解决哪些技术问题呢？1二进制编码；2传输的信号类型；3数据传输与通信方式；4同步技术；5多路复

4、用技术；6广域网数据交换技术；7差错控制技术。第2页共4页计算机科学系信阳农业高等专科学校三、数据通信中的编码方法与传输技术非归零（Non-ReturntoZero，NRZ）编码①编码规则：NRZ编码方法的示例如图2-3（a）所示。用负电压代表数字“0”，正电压代表数字“1”。②特点：NRZ编码的优点是简单、容易实现；缺点是接收方和发送方无法保持同步。③位同步：为了保证收、发双方的按位同步，必须在发送NRZ编码的同时，用另一个信道同时发送同步时钟信号，参见图2-3（a）。④应用：计算机串口与调制解调器之间使

5、用的就是基带传输中的非归零码技术。曼彻斯特（Manchester）编码①编码规则：前半周期为该位值“反码”电平值，后半周期为该位值的“原码”电平值。中间的电平跳变作为双方的同步信号。如图2-3（b）所示。②曼彻斯特编码的同步信号：曼彻斯特编码中的中间电平跳跃，既代表了数字信号的取值，也作为自带的“时钟”信号。③特点：优点是收发信号的双方可以根据自带的“时钟”信号来保持同步；缺点是效率较低。④应用：典型的10BASET、10BASE2、和10BASE5低速以太网使用的是曼彻斯特编码技术。差分曼彻斯特（De-m

6、anchester）编码①编码规则：遇“0”跳变，遇“1保持”，“中间跳变”。其示例的波形如图2-3（c）。②特点：差分曼彻斯特编码的优点是自含同步时钟信号、抗干扰性能较好；缺点是实现的技术复杂。③同步信号：中间的电平跳变作为“同步时钟”信号。数据0 1 0 0 1 0 1 1 同步时钟(a)NRZ (b)曼彻斯特编码(c)差分曼彻斯特编码四、多路复用技术的分类和适用场合第3页共4页计算机科学系信阳农业高等专科学校多路复用技术概述1.什么是多路复用技术？多路复用技术是指在同一传输介质上“同时”传送多路信号的

7、技术。就是指在一条物理线路上，同时建立多条逻辑上的通信信道的技术。2.多路复用技术的实质和研究目的（1）研究多路复用技术的原因与目的（2）多路复用技术的实质与工作原理五、数据通信中的同步技术同步技术需要解决的主要问题如下：1何时开始发送数据？2发送过程中双方的数据传输速率是否一致？3持续时间的长短是多少？4发送时间间隔的大小是多少？为了避免收端与发端的失步，收端与发端的动作必须采取严格的同步措施。位同步、字符同步、异步传输、同步传输掌握各同步技术的定义和优缺点六、了解：广域网中的数据交换技术在计算机的远程网

8、络或广域网中，节点间的数据转接过程，统称为数据交换（switch），常用的交换技术有3种。线路交换存储转发交换分组交换七、掌握：差错控制技术的类型和方法a)差错定义及原因b)差错分类c)奇偶校验：工作原理d)方块校验：工作原理e)循环冗余校验：工作原理，计算方式（重点掌握）第4页共4页计算机科学系