数据通信的基础知识(I)

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1、数据通信网主讲教师：马忠贵上一讲知识回顾计算机网络的产生和演变三代计算机网络的概念和演化过程计算机网络的概念相互连接的自治计算机的集合计算机网络的功能通信、共享、可靠性、节约投资、分布处理计算机网络的分类按地域分布、拓扑结构、传播方式等2北京科技大学通信工程系第2章数据通信的基础知识本章内容基本概念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3北京科技大学通信工程系2.1基本概念数据、信息和信号雪六角形凉白色信息数据信号4北京科技大学通信工程系2.1基本概念数据、信息和信号数据（Data）：传递（携带）信息的实体。信息（Information）：是数据的内容或解释。

2、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）（a）模拟信号（b）数字信号5北京科技大学通信工程系2.1基本概念数据、信息和信号数据（Data）：模拟数据：连续变化的数据——声音数字数据：非连续变化的数据——二进制比特流0110100101001011101yx6北京科技大学通信工程系2.1基本概念比特率与波特率信道（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

3、一个信号编码单元。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）7北京科技大学通信工程系同步脉冲：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t2.1基本概念比特率与波特率8北京科技大学通信工程系2.1基本概念比特率与波特率比特率、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，

4、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/s9北京科技大学通信工程系2.1基本概念误码率：信道传输可靠性指标，是一个概率值。信息编码：将信息用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01000001t10北京科技大学通信工程系2.1基本概念带宽（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）在计算机网络中，一般用每秒允

5、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。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)11北京科技大学通信工程系2.1基本概念三种时延所产生的地方从结点A向结点B发送数据1011001…发送器队列在链路上产生传播时延结点B结点A在发送器产生发送时延(即传输时延)在队列中产生处理时延数据链路12北京科技大学

6、通信工程系时延带宽乘积：某一信道所能容纳的比特数，即以比特为单位的信道长度。时延带宽乘积=带宽×传播时延例如，某信道的时延带宽乘积为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。信道带宽传播时延管道体积=时延带宽乘积2.1基本概念13北京科技大学通信工程系往返时延（Round-TripTime，RTT）：从发送端发送数据开始，到发送端收到接收端的确认所经历的时间是两方向的端到端时延之和：RTT≈2×传播时延主要用于传输层的分析传输可靠性两个含义：数据能正确送达数据能有序送达（当采用分组交换时）2.1基本概念14北京科技大学通信工程系2.1基本概念时延抖动

7、(DelayJitter)说明端到端时延的变化情况，可用时延最大值与最小值之差来表示影响接收端的缓冲区大小不会大于最大时延分组丢失率主要由排队造成：网络设备的缓冲区大小有限对可靠传输协议的影响：可能造成网络拥塞的恶性循环对不可靠传输协议（音/视频）的影响：降低质量15北京科技大学通信工程系2.1基本概念端到端时延、时延抖动、丢失率、带宽等称为网络的服务质量（QualityofService，QoS）参数提供QoS保证的方法应用向网络声明自己的流量特征描述与QoS要求，提出资源预留