计算机网络技术与应用（清华）.ppt

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1、第2章数据通信基础本章主要介绍数据通信基础知识，常见的数据传输介质以及多路复用、数据交换等数据通信技术。2.1数据通信基础知识2.2多路复用技术2.3数据交换技术2.4传输介质[Return]2.1数据通信基础知识1.数据、信息和信号信息的载体可以是数字、文字、语音、图形和图像，我们常称它们为数据。数据是对客观事实进行描述与记载的物理符号。信息是数据的集合、含义与解释。信号（Signal）是数据的电磁波表示形式。模拟信号是随时间连续变化的信号数字信号是离散信号图2-1【模拟信号与数字信号】2.通信系统模型图2-2【通信

2、系统的模型】通信系统的三个基本要素：信源是产生和发送信息的一端信道一般用来表示向某一个方向传送信息的媒体信宿是接受信息的一端3.数据传输方式（1）模拟传输模拟传输指信道中传输的为模拟信号。当传输的是模拟信号时，可以直接进行传输。当传输的是数字信号时，进入信道前要经过调制解调器调制，变换为模拟信号。（a）信源为模拟数据（b）信源为数字数据其主要优点在于信道的利用率较高，但是其在传输过程中信号会衰减，会受到噪声干扰，且信号放大时噪声也会放大。（2）数字传输数字传输指信道中传输的为数字信号。当传输的信号是数字信号时，可以直接

3、进行传输。当传输的是模拟信号时，进入信道前要经过编码解码器编码，变换为数字信号。（a）信源为模拟数据（b）信源为数字数据4.物理信道的连接方式（1）点到点连接方式终端（或计算机）与计算机之间可以直接地或者通过调制解调器，用线路（拨号线路或专用线路）进行连接。当两者之间的通信量较大时，可采用这种点到点的连接方式。（2）多点连接方式多点方式即多个终端（或计算机）通过一条公用总线直接或通过调制解调器与计算机相连。（3）集中式连接将多个相距不远的终端连接到多路复用器或集线器上，再用一条传输线路将复用器或集线器与计算机相连。（b

4、）集中式连接5.串行通信与并行通信（1）并行通信在并行数据传输中有多个数据位，同时在两个设备之间传输。图2-6【并行通信】（2）串行通信串行数据传输时，先由具有8位总线的计算机内的发送设备，将8位并行数据经并一串转换硬件转换成串行方式，再逐位经传输线到达接收站的设备中，并在接收端将数据从串行方式重新转换成并行方式，以便的使用。图2-7【串行通信】6.数据通信方式（1）单工、半双工与全双工通信通信方式传输方向信道个数收发方的限制优缺点应用单工固定单向1一方只能发送，一方只能接收结构简单、效率低、只能单向传输信息广播、电视

5、半双工限时双向2通信双方在不同时刻可分别发送或接收信息效率低对讲机等全双工双向2通信双方在同一时刻既可发送信息又可接收信息结构复杂、成本高、性能最好计算机之间（2）异步传输和同步传输图2-8【异步传输】图2-9【同步运输】传输方式传输单位优点缺点异步传输字符控制简单、成本低效率低、速度慢同步传输报文或分组传输效率高误码率较高、控制复杂7.数据通信的主要技术指标（1）信道带宽和信道容量通信系统中传输信息的信道具有一定的频率范围（即频带宽度），称为信道带宽。信道容量是指信道允许的最大数据传输速率，它与采用的传输介质、信号的

6、调制解调方法、交换器的性能等密切相关，是描述信道的主要指标之一。（2）传输速率数据传输速率是指通信系统单位时间内传输的二进制代码的位（比特）数，通常使用“位/秒”（bps）、“千位/秒”（Kbps）、“兆位/秒”（Mbps）、“千兆位/秒”（Gbps）作为计量单位。（3）误码率误码率是衡量通信系统在正常的工作情况下传输可靠性的指标。误码率是指二进制码元在传输过程中被传错的概率。它等于错误接收的码元数在所传输的总码元中所占的比例。在实际的通信系统中，系统对误码率的要求应权衡通信的可靠性和有效性两个方面的因素，误码率越低，

7、设备要求越高。（4）传输延迟信息传输的延迟指数据从信源（源计算机）到信宿（目的计算机）所花费的时间。信息传输的延迟时间主要与发送和接收处理时间、电信号响应时间、中间转发时间以及信道传输延迟时间有关。[Return]2.2多路复用技术计算机网络中，传输线路的成本占整个系统相当大的比例。为了提高传输线路的利用率，采用的方法是使多个数据通信合用一条传输线，这就是多路复用技术。1.频分多路复用频分多路复用（FDM）是将具有一定带宽的信道分割为若干个有较小频带的子信道，每个子信道供一个用户使用。图2-10【频分多路复用FDM】2

8、.时分多路复用时分多路复用TDM是将一条物理线路按时间分成一个个的时间片，每个时间片常称为一帧（Frame），每帧长125μs，再分为若干时隙，轮换地为多个信号所使用。图2-11【同步时分多路复用】图2-12【异步时分多路复用】表2-3频分多路复用和时分多路复用的比较分类特点（共享信道方式）优点缺点频分多路复用同一时间传送多路信号