ch2-数据通信基础

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1、第二章数据通信的基础知识本章内容2.1数据通信的基本概念2.2信道及其主要特征2.3传输媒体2.4数据编码2.5多路复用2.6数据交换技术2.7差错控制12.1数据通信的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)

2、：信息量的单位。比特率为每秒传输的二进制位个数。码元(CodeCell)：时间轴上的一个信号编码单元。2.1.1数据通信的一般概念2t码元1码元2码元3码元4码元5信号同步脉冲同步脉冲：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3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，其数据编码可能为01000001t

3、4带宽“带宽”本来的意思是指某个信号具有的频带宽度。带宽的单位是赫兹(Hz)、千赫(kHz)、兆赫(MHz)等。对于数字信道，“带宽”是指在信道上(或一段链路上)能够传送的数字信号的速率，即数据率或比特率。比特(bit)是计算机中的数据的最小单元，它也是信息量的度量单位。带宽的单位就是比特每秒(bit/s)。带宽有时也称为吞吐量。5如果我们在网络中某一个点上观察数字信号流随时间的变化，那么信号在时间轴上的宽度就随着带宽的增大而变窄。下图是这一概念的示意图。67带宽带宽是通信信道的宽度，是信道频率上

4、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：kb/s，Mb/s，Gb/s，Tb/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。8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

5、秒）d:距离s:传播速度≈光速9ABAB宽带线路窄带线路宽带线路：每秒有更多比特从计算机注入到线路。宽带线路和窄带线路上比特的传播速率是一样的。正确的宽带和窄带概念10比喻：汽车运货宽带线路窄带线路宽带和窄带线路：车速一样宽带线路：车距缩短11一种错误概念——“宽带”相当于“多车道”多车道公路是并行传输……100101110100100111010001011010通信线路上通常都是串行传输12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

6、，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。链路带宽传播时延体积=时延带宽乘积13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：数据能正确送达数据能有序送达(当采用分组交换时)142.1.2数据通信系统模型通信的三个要素：信源、信宿和信道噪声信源发送器信道接收器信宿源系统目的系统数据通信系统的构成：传输系统(传输线路和传输设备)数据处理系统15一、数据传输系统1）传输线路2）调制解调器3）多

7、路复用器4）交换器二、数据处理系统1）终端设备：指用户与数据传输系统间的接口，为系统中计算机系统发送信息及接收来自计算机系统的信息。2）计算机系统——进行数据的收集和处理16三、数据通信基本过程：包括两个方面的内容——传输数据和通信控制1）建立通信线路；2）建立数据传输链路，建立同步联系；3）传送通信控制信号和数据；4）通过通信控制信息确认通信结束；5）通知交换机，通信结束，切断物理连接。17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

8、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18信息通过数据通信系统传输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、纠错调制：数字信号适合传输的形式—按频率、幅度、相位解调：接收波形数字信号解码：数字信号原始数据信息→数据→信号→在信道上传输→信号→数据→信息数据编码调制解调数据解码191）传输速率码元速率（RB），又称信号速率或波特(Ba