《数据通信基础》课件

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1、第2章数据通信基础2.1数据通信的基本概念2.2传输介质及其主要特性2.3数据编码技术2.4多路复用技术2.5广域网中的数据交换技术2.6差错控制方法2.1数据通信的基本概念一、信息、数据和信号1.信息、数据和信号信息是指有用的知识或者消息。数据是信息的表达方式。信号是数据在传输过程中的电磁表示。2.模拟信号与数字信号模拟信号是随时间连续变化的物理量。数字信号相对于时间和幅值而言都是不连续的，即离散的物理量，它只包含有限数目的固定值。2.1数据通信的基本概念二、数据通信方式串行通信和并行通信（1）串行通信将待传送的每个字节的二进制代码按由低到高位的顺序，依次发送。这种数据通

2、信方式称为串行通信。串行通信的优点：成本低，利用率高；缺点：速度慢，需进行串/并转换。这种通信方式适合长距离的信号传输。2.1数据通信的基本概念（2）并行通信并行通信是指同时传输一组（多个比特位）比特，每个比特使用单独的一条线路。并行通信的特点：成本高，速度快，不需串/并转换；缺点：信道的利用率低。这种通信方式适合近距离的传输。2.1数据通信的基本概念2.单工、半双工和全双工通信（1）单工在单工通信方式下，信号只能按照一个方向上传输（正向或反向），任何时候不能改变信号的传输方向。如无线电广播和电视广播。（2）半双工半双工通信允许信号在两个方向上传输，但某一时刻只允许信号

3、在一个信道上单向传输。如对讲机。2.1数据通信的基本概念（3)全双工全双工通信可以同时进行两个方向的信号的传输。2.1数据通信的基本概念3.数据通信中的同步方式同步：要求通信的收发双方在时间基准上保持一致。数据通信中常用的两种同步方式是：异步传输和同步传输。（1）异步传输异步传输是以字符为单位进行传输，传输字符之间的时间间隔可以是随机的、不同步的。异步传输方式实现简单。但需在每个字符的首尾附加起始位和停止位，因而它的额外开销大，传输效率低。2.1数据通信的基本概念（2）同步传输同步方式是指在一组字符（数据帧）之前加入同步字符，同步字符之后可以连续发送任意多个字符。同步方

4、式数据帧的典型组成：同步字符（SYN）：表示数据帧的开始地址字段：包括源地址和目的地址控制字段：用于控制信息数据字段：用户数据检验字段：用于检错帧结束字段：表示数据帧的结束同步方式中，数据传输额外开销小，传输效率高。但实现复杂，传输中的一个错误将影响整个字符组（而异步传输中的同样错误只影响一个字符的正确接收）。2.1数据通信的基本概念4.数据通信的主要技术指标（1）数据传输速率是指传输线路上传输信息的速度，有数据传输速率和信号传输速率两种表示方法。1)数据传输速率数据传输速率又称比特率，指单位时间内所传送的二进制位的个数，单位为比特每秒，表示为bps或b/s。2)信号传输速

5、率信号传输速率又称波特率或调制速率，指单位时间内所传送的信号的个数，单位为baud（波特）。3)比特率与波特率的关系比特率与波特率都是衡量信息在传输线路上传输快慢的指标，但两者针对的对象有所不同，比特率针对的是二进制位数传输，波特率针对信号波形的传输。2.1数据通信的基本概念（2）误码率误码率表示二进制数据位在传输中出错的概率。（3）信道容量信道容量指信道所能承受的最大数据传输速率，单位为bps或b/s。（4）三个指标之间的关系数据速率用于衡量信道传输数据的快慢，是信道的实际数据传输速率；信道容量用于衡量信道传输数据的能力，是信道的最大数据传输速率；误码率用于衡量信道

6、传输数据的可靠性。2.2传输介质及其主要特性一、传输介质及其主要特性传输介质就是指搭载数字或模拟信号的传输媒介。常用的传输介质有：（1）双绞线（2）同轴电缆（3）光纤电缆（4）无线与卫星通信信道2.2传输介质及其主要特性传输介质的特性主要是以下几点：（1）物理特性：对传输介质物理结构的描述；（2）传输特性：传输介质允许传送数字信号或模拟信号，以及调制技术，传输容量与传输的频率范围；（3）连通特性：允许点到点或多点连接；（4）地理范围：传输介质的最大传输距离；（5）抗干扰性：传输介质防止噪声与电磁干扰对传输数据影响的能力；（6）相对价格；器件、安装与维护费用；2.2传输介质及其

7、主要特性二、双绞线的主要特性1.物理特性双绞线是由两根绝缘铜导线拧成规则的螺旋状结构。把电线绞起来的目的是减少线对之间的电磁干扰、噪声、串音等。在传输系统中，通常把许多这样的线对捆在一起，再包上保护层形成一条电缆，以便使用。一般说来，双绞线的线路损耗大、传输速率低，但价格便宜，易于安装，主要用于局域网中，传输距离为几百米。双绞线既可以传输模拟信号，又可以传输数字信号。常用的双绞线分屏蔽双绞线（STP）和无屏蔽双绞线（UTP）两大类。屏蔽双绞线比非屏蔽双绞线增加了一个屏蔽层，能够更有效地防止电磁干扰。UT