宽带网络技术 教学课件 作者 申普兵 第1章.ppt

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1、第一章数据通信基础1.1数据通信网的组成1.2数据通信网传输技术1.3数据通信网交换技术1.4数据差错控制技术1.1数据通信网的组成数据通信网就是由数据终端、传输、交换和处理等设备组成的体系，用以数据的传输、交换与处理，并尽可能提高网内各种设备的利用率，以获得网内资源（包括通信线路、硬件、软件数据库等）的共享。1.1.1数据通信网的组成和分类一、数据通信网的组成数据通信网是一种使用转接交换设备和传输链路，将处于不同地理位置的数据终端设备互连起来，实现通信和信息交换的网络，如图1.1所示。二、数据通信

2、网的分类根据不同的分类方法，数据通信网可以分成很多种类型。1．按服务的对象分类①公用数据通信网：即公众网。②专用数据通信网：它是为满足各专业性行业通信的需要而建设的专用数据通信网。2．按数据通信网的服务范围分类①局域网（LAN）②广域网（WAN）③城域网（MAN）3．按数据通信网的拓扑结构分类①总线网总线拓扑结构的优点是：所需电缆数量少，结构简单，易于扩充，增加或减少用户比较方便。其缺点是：系统范围有限，一般在几公里以内；故障诊断和隔离较困难；在多个站点同时争用总线时，不能保证信息的及时传送。②星型

3、网星型拓扑结构的优点是：控制简单，容易进行故障诊断和隔离。其缺点是：中央结点负担重，易形成瓶颈，一旦发生故障，全网受影响。③环型网环型拓扑结构的优点是：电缆长度短，扩充容易，增加或减少工作站时，仅需简单的连接。其缺点是：结点的故障会引起全网的故障，检测故障较困难。④网型网网型拓扑结构的优点是：可靠性高，无瓶颈问题和失效问题。其缺点是：结构比较复杂，成本比较高。⑤混合网混合网一般由网型网和星型网组合而成。三、数据通信网的发展趋势数据通信技术的发展方向是数字化、宽带化、综合化、智能化、个人化和标准化。数

4、字化就是在数据通信网上全面使用数字技术，包括信息的数字化以及传输和交换的数字化等。综合化包括两重含义，即业务综合和网络的综合。前者指话音、数据、图像等各种业务的综合；后者指电信网、计算机网、电视网等各种网络的综合。智能化是指数据通信网中引入更多的智能部件，构成智能网（IN），从而提高网络和业务的应变能力；它可以对网络资源进行动态分配，随时提供满足各类用户需要的业务。个人化即个人通信，指无论任何人在任何时候，位于任何地方都能自由地与世界上其他任何人进行通信。1.1.2数据通信系统的构成一、数据终端设备

5、数据终端设备（DataTerminalEquipment，DTE）由数据输入设备（产生数据的数据源）、数据输出设备（接收数据的数据宿）和传输控制器组成。二、数据电路数据电路由传输信道（传输线路）及其两端的数据电路终接设备（DataCircuitTerminatingEquipment，DCE）组成。三、中央计算机系统中央计算机系统由通信控制器（或称前置处理机）、主机及外围设备组成，具有处理从数据终端设备输入的数据信息，并将处理结果向相应的数据终端设备输出的功能。1.1.3数据通信的特点一、通信的对象

6、有机器参与数据通信是实现计算机和计算机之间以及人和计算机之间的通信，而电话通信是实现人和人之间的通信。二、数据传输的可靠性要求高数据通常以二进制“1”和“0”的组合编码表示，如果一个码组中的一个比特（“1”或“0”）在传输过程中产生错误，则在接收端可能被理解为完全不同的信息，甚至是相反的含义。三、数据通信量的突发性较为严重表1.2提供了在各种不同工作环境下数据通信速率的平均值和高峰值。四、数据通信网应提供足够灵活的接口能力数据通信的“用户”是各种各样的计算机和终端设备，它们在通信速率、编码格式、同步

7、方式和通信规程等方面都会有很大的差异。五、数据通信的信息传输效率很高1.1.4数据通信的主要性能指标一、有效性质量指标有效性质量指标是衡量系统传输能力的主要指标，通常从码元速率、信息速率、数据传送速率、功率利用率和频带利用率等方面来考虑。1．码元速率（或称调制速率）每秒钟传输数据信号码元的数目称为码元速率。单位：波特（B），用符号RB表示。2．信息速率（或称数据传信速率）每秒钟传输的信息量称为信息速率。单位：比特/秒（bit/s），用符号Rb表示。比特是英文binarydigit的缩写，在信息论中作

8、为信息量的度量单位。信息量是衡量各种不同消息中包含信息多少的标准。通常用符号I表示。3．数据传送速率单位时间内在数据传输系统中的相应设备之间传送的比特、字符或码组平均数。单位：比特/秒（bit/s）、字符/秒或码组/秒。其中的相应设备常指调制解调器、中间设备或数据源与数据宿。4．功率利用率数据通信传输系统的功率利用率用系统信噪比来描述。在保证系统传输质量的条件下，系统所需要的最低归一化信噪比定义为系统的功率利用率。5．频带利用率频带利用率用系统单位频带内所实现的信息传