计算机网络技术 教学课件 作者 邱建新 第2章 数据通信基础.ppt

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1、计算机网络技术第2章数据通信基础第2章数据通信基础本章导读数据通信网络是计算机网络的重要组成部分，数据通信技术是计算机网络技术的基础。本章主要介绍了数据通信的重要概念，比较详细地讲解了数据通信技术的主要技术指标、通信方式、复用技术、交换技术及差错控制技术等。第2章数据通信基础学习目标掌握数据通信基本原理和方式掌握数据通信三种模式掌握基带传输的各种编码方式掌握数据交换的几种方式2.1数据通信的基本概念数据通信是一门独立的学科，它涉及的范围很广。数据通信的任务是通过某种类型的介质（如电话线、光纤等）将数据从一个地

2、点传送到另一个地点的通信方式。数据是信息的载体，是信息的表示形式，而信息是数据的具体含义。数据通信就是要研究用什么媒体、什么技术来使信息数据化以及如何传输它。2.1.1数据和信号数据对于数据通信来说，被传输的二进制代码称之为“数据”（Data）。数据涉及对事物的表示形式，人们习惯将被传输的二进制代码的0.1称为码元。2.1.1数据和信号信号信号是数据在传输过程中的表示形式。数据必须转化为信号才能在媒体上传输。数据以模拟信号或数字信号的形式由一端传输到另一端。模拟信号是一种波形连续变化的电信号，它的取值可以是无

3、限个，如电话送出的话音信号，电视摄像产生的图像信号等；2.1.1数据和信号数字信号是一种离散信号，它的取值是有限的，信号波形如图2-1所示。在数据通信系统中，传输模拟信号的系统称为模拟通信系统，而传输数字信号的系统称为数字通信系统。图2-1模拟信号（a）与数字信号（b）波形2.1.2数据通信系统模型信源：产生和发送信息的一端叫信源信宿：接收信息的一端叫信宿信道：将通信线路称为信道2.1.2数据通信系统模型图2-2简单的数据通信系统模型2.1.2数据通信系统模型模拟通信系统普通的电话、广播、电视等都属于模拟通信

4、系统，模拟通信系统模型如图2-3所示。模拟通信系统通常由信源、非电/电变换器（发话器）、调制器、信道、解调器、电/非电变换器、信宿以及噪声源组成。2.1.2数据通信系统模型图2-3模拟通信系统模型2.1.2数据通信系统模型在模拟通信系统中，需要两种变换（1）第一种变换：发送端的连续消息要变换成原始电信号，接收端收到的信号要反变换成原连续消息。（2）第二种变换：调制和解调。调制：将原始电信号变换成其频带适合信道传输的信号。解调：在接收端将信道中传输的信号还原成原始的电信号。2.1.2数据通信系统模型数字通信系统

5、计算机通信、数字电话以及数字电视都属于数字通信系统，数字通信系统是指利用数字信号传递消息的通信系统，数字通信系统的模型如图2-4所示2.1.2数据通信系统模型图2-4数字通信系统模型2.1.2数据通信系统模型数字通信的主要特点：（1）抗干扰能力强，尤其是数字信号通过中继再生后可消除噪声积累；（2）数字信号通过差错控制编码，可提高通信的可靠性；（3）由于数字通信传输一般采用二进制码，所以可使用计算机对数字信号进行处理，实现复杂的远距离大规模自动控制系统和自动数据处理系统，实现以计算机为中心的通信网；2.1.2数

6、据通信系统模型（4）在数字通信中，各种消息（模拟的和离散的）都可变成统一的数字信号进行传输。在系统中对数字信号传输情况的监视信号、控制信号及业务信号都可采用数字信号。（5）数字信号易于加密处理，所以数字通信保密性强。2.2信道特性信道是传输信号的通道，是通信系统的三要素之一，是通信系统的重要组成部分。任何信号离开信道都不能进行传输。信道包括传输介质和通信设备。传输介质可以是有形介质，如同轴电缆及光纤等，也可以是无形介质，如传输电磁波的空间。通信设备有：发送设备、接收设备、调制器、解调器等。2.2信道特性信道按

7、所使用的传输介质可以分为有线信道与无线信道两类。（1）有线信道：使用有形的介质作为传输介质的信道称之为有线信道，它包括电话线、双绞线、同轴电缆和光纤等。（2）无线信道：以电磁波在空间传播的方式传送信息的信道称为无线信道，它包括无线电、微波、红外线和卫星通信信道。2.2信道特性2．模拟信道与数字信道（1）模拟信道：能传输模拟信号的信道称为模拟信道。模拟信号的电平随时间连续变化，语音信号是典型的模拟信号。如果利用模拟信道传送数字信号，则必须经过数字与模拟信号之间的变换。2.2信道特性（2）数字信道：能传输离散数字

8、信号的信道称为数字信道。离散的数字信号在计算机中是指由“0”和“1”的二进制代码组成的数字序列。当利用数字信道传输数字信号时不需要进行变换，而通常需要进行数字编码。2.2信道特性专用信道和公用信道（1）专用信道：专用信道又称专线，这是一种连接用户之间设备的固定线路，它可以是自行架设的专门线路，也可以是向电信部门租用的专线。专用信道一般用在距离较短或数据传输量较大的场合。（2）公用信道：公用信道是一种