第1章(1) 计算机网络概论.ppt

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1、第1章计算机网络概论1.1数据通信基础1.1.1数据通信的基本概念1．数据信号数据可分为模拟数据与数字数据两种。在通信系统中，表示模拟数据的信号称作模拟信号，表示数字数据的信号称作数字信号，二者可以相互转化。模拟信号在时间上和幅度取值上都是连续的，其电平随时间连续变化，如图1-1（a）所示。例如，语音是典型的模拟信号，其他由模拟传感器接收到的信号如温度、压力、流量等也是模拟信号。数字信号在时间上是离散的，在幅值上是经过量化的，它一般是由二进制代码0，1组成的数字序列，如图1-1（b）所示。例如，计算

2、机中传送的是典型的数字信号。7/23/202117/23/20212传统的电话通信信道是传输音频的模拟信道，无法直接传输计算机中的数字信号。为了利用现有的模拟线路传输数字信号，必须将数字信号转化为模拟信号，我们将这一过程称作调制（Modulation）。在另一端，接受到的模拟信号要还原成数字信号，这个过程称作解调（Demodulation）。通常由于数据的传输是双向的，因此，每端都需要调制和解调，这种设备称作调制解调器（Modem）。7/23/20213模拟信号的数字化需要三个步骤：采样、量化和编码

3、。采样是指用每隔一定时间的信号样值序列来代替原来在时间上连续的信号，也就是在时间上将模拟信号离散化。量化是用有限个幅度值近似原来连续变化的幅度值，把模拟信号的连续幅度变为有限数量的有一定间隔的离散值。编码则是按照一定的规律，把量化后的值用二进制数字表示，然后转换成二值或多值的数字信号流，这样得到的数字信号可以通过电缆、光纤、微波干线、卫星通道等数字线路传输，在接收端则与上述模拟信号数字化过程相反，经过滤波又恢复成原来的模拟信号，上述数字化的过程又称为脉冲编码调制。7/23/202142．信道信息传输

4、的必经之路称为“信道”。信道有物理信道和逻辑信道之分。物理信道是指用来传送信号或数据的物理通路，网络中两个节点之间的物理通路称为通信链路，物理信道由传输介质及有关设备组成。逻辑信道也是一种通路，但在信号收、发点之间并不存在一条物理上的传输介质，而是在物理信道基础上，由节点内部或节点之间建立的连接来实现的。通常把逻辑信道称为“连接”。信道和电路不同，信道一般都是用来表示向某一个方向传送数据的媒体，一个信道可以看成是电路的逻辑部件，而一条电路至少包含一条发送信道或一条接收信道7/23/202153．数据

5、通信模型图1-2所示的是数据通信系统的基本模型。远端的数据终端设备（DataTerminalEquipment，DTE）通过数据电路与计算机系统相连。数据电路由通信信道和数据通讯设备（DataCommunicationEquipment，DCE）组成。如果通信信道是模拟信道，DCE的作用就是把DTE送来的数据信号变换为模拟信号再送往信道，信号到达目的节点后，把信道送来的模拟信号变换成数据信号再送到DTE；如果通信信道是数字信道，DCE的作用就是实现信号码型与电平的转换、信道特性的均衡、收发时钟的形成

6、与供给以及线路接续控制等等7/23/202167/23/202174．数据通信方式根据所允许的传输方向，数据通信方式可分成以下三种。（1）单工通信：数据只能沿一个固定方向传输，即传输是单向的。（2）半双工通信：允许数据沿两个方向传输，但在任一时刻信息只能在一个方向传输。（3）双工通信：允许信息同时沿两个方向传输，这是计算机通信常用的方式，可大大提高传输速率。7/23/202181.1.2数据传输1．数据传输的方式1）并行传输与串行传输并行传输指的是数据以成组的方式，在多条并行信道上同时进行传输。常用

7、的就是将构成一个字符代码的几位二进制码，分别在几个并行信道上进行传输。7/23/20219串行传输指的是数据流以串行方式，在一条信道上传输。但是串行传输存在一个收、发双方如何保持码组或字符同步的问题，这个问题不解决，接收方就不能从接收到的数据流中正确地区分出一个个字符来，因而传输将失去意义。如何解决码组或字符的同步问题，目前有两种不同的解决办法，即异步传输方式和同步传输方式。7/23/2021102）异步传输与同步传输异步传输一般以字符为单位，不论所采用的字符代码长度为多少位，在发送每一字符代码时，

8、前面均加上一个“起”信号，其长度规定为1个码元，极性为“0”，即空号的极性；字符代码后面均加上一个“止”信号，其长度为1或2个码元，极性皆为“1”，即与信号极性相同，加上起、止信号的作用就是为了能区分串行传输的“字符”，也就是实现了串行传输收、发双方码组或字符的同步。这种传输方式的优点是同步实现简单，收发双方的时钟信号不需要严格同步，缺点是对每一字符都需加入“起、止”码元，使传输效率降低，故适用于1200bps以下的低速数据传输。同步传输是以同步的时钟节拍来发送数据信