计算机网络与通信补充0h——数据通讯基本概念

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1、数据通讯基本概念http://gzdzw.51.net/dtv8.htm北京航空航天大学自动化学院仿真中心向复生2006//6下载并改编成PPT文件一、数据及计算机常用通信术语●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)，数据以信号的形式传播。●模拟信号与数字信号●基带(Baseband)与宽带(Broadband)●信道(Channel)：传送信息的线路(或通路)●比特(bit)：信息量的单位。比特率为每秒传输的二进制位个数。●码

2、元(CodeCell)：时间轴上的一个信号编码单元●同步脉冲：用于码元的同步定时，识别码元的开始。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。（如图1所示）●波特(Baud)：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)。1Baud=log2M(bit/s)其中M是信号的编码级数。●比特率(bit/s、Kbit/s、Mbit/s):比特（二进制位）的传输率，即每秒传输的二进制位数。也可以写成:Rbit=Rbaudlog2M其中：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

3、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，M=16，波特率为9600时，数据传输率为38.4kbit/s●误码率：信道传输可靠性指标，是概率值。信息编码：将信息用二进制数表示的方法。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(是信息编码的一种)为01000001●带宽:带宽是通信信道的宽度，是信道频率上界与下界之间之差，是介质传输能力的度量，在传统的通信工程中通常以赫兹（Hz）为单位计量。在计算机网络中，一般使用每秒位数(b/s或bps)作为带宽的计量单位。主要单位：K

4、b/s，Mb/s，Gb/s，一个以太局域网理论上每秒可以传输1千万比特，它的带宽相应为10Mb/s。●时延△信息从网络的一端传送到另一端所需的时间△时延之和=处理时延+排队时延+发送时延+传播时延△处理时延=分组首部和错误校验等处理（微秒）△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/s（毫秒）d:距离s:传播速度≈光速△电磁波在1㎞电缆的传播时延约为5s附：电磁波（信号）在不同介质中的传输速度光信号在真空和空气中的传输速度大约为3×108m/s。光信号在光缆中的传播速度大约为光在真空中速度的2

5、/3，大约为2.05×108m/s。电信号在电缆中的传播速度大约为2.31×108m/s。一般，电信号在电缆中的传输延迟大约为5ms/1000km，或每公里大约5s/km。（参见谢希仁主编《计算机网络》（第4版），Page17~18）地面微波接力通信链路的传播延时一般取为3.3s/km。卫星微波通信的延时较大，一般从一个地球站到另一个地球站经卫星传播延时在250~300ms，通常可取为270ms。附（摘自：http://baike.baidu.com/view/18638.html）光在水中的速度：2.25×108m/s光在玻璃中的速度

6、：2.0×108m/s光在冰中的速度：2.30×108m/s光在空气中的速度：3.0×108m/s光在酒精中的速度：2.2×108m/s●时延带宽乘积：某一链路所能容纳的比特数。时延带宽乘积=带宽×传播时延。例如，某链路的时延带宽乘积为100万比特，这意味着第一个比特到达目的端时，源端已发送了100万比特。（如图2所示）●往返时延(Round-TripTime，RTT)从信源发送数据开始，到信源收到信宿确认所经历的时间RTT≈2×传播时延，传输可靠性两个含义：1、数据能正确送达2、数据能有序送达(当采用分组交换时)二、信息通信系统传输1、数

7、据传输的编码/解码及调制/解调把携带信息的数据用物理信号形式通过信道传送到目的地。信息和数据(0,1比特)一般不能直接在介质上传输。●编码：数据适合传输的数字信号——便于同步、识别、纠错。●解码：数字信号原始数据。●调制：数字信号适合传输的形式——可分为调频、调幅、调相。●解调：接收波形数字信号。2、数据通信基本过程包含两项内容：数据传输和通信控制过程与打电话的对比建立物理连接拨号，拨通对方建立逻辑连接互相确认身份数据传送互相通话断开逻辑连接互相确认要结束通话断开物理连接双方挂机3、信道和信号模拟数据和数字数据●模拟数据：时间上和幅

8、度上都连续的数据。●数字数据：时间上和幅度上都离散的数据。模拟信道和数字信道●模拟信道：以连续模拟信号形式传输数据的信道。●数字信道：以数字脉冲形式（离散信号）传输数据的信道。模