第2章 数据通信与通信网基础ppt课件.ppt

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1、第二章数据通信与通信网基础本章着重介绍计算机网络技术中的数据通信的基础技术。这部分内容对学习者学习计算机网络技术来说是非常重要的、必须掌握的。这部分内容对深入学习计算机网络具有重要意义。2021/7/281主要内容（一）1.数据通信的基本概念要求掌握：数据和信息、信号和信道、模拟数据和数字数据、信道带宽和数据传输速率等有关概念和知识。2.数据通信方式要求掌握：并行传输与串行传输、同步传输与异步传输、单工、半双工和全双工、点对点和多点线路连接以及基带传输与频带传输等知识。3.传输介质要求掌握：双绞线、同轴电缆、光纤、微波、

2、卫星等。2021/7/282●基本概念数据(Data)：传递（携带）信息的实体，例如语音或ASCII。--模拟(Analog)数据与数字(Digital)数据信息(Information)则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一些术语2021/7/283信道(Channel)：传送信息的线路（或通路）。比特率(BitRate)：数据传输速率定义为单位时间内传送的比特数，单位为比特/秒(bit/s)或简写为bps。码元(CodeCell)：

3、时间轴上的一个信号编码单元。t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2021/7/284波特率(Baud)：每秒传送的码元数(传输的波形个数),单位为波特(baud)。设一个波形的持继时间为T1Baud=1/T也可以写成Rbit=Rbaudlog2M其中M是信号的编码级数。一个信号往往可以携带多个二进制位，所以在固定的信息传输速率下，比特率往往大于波特率。换句话说，一个码元中可以传送多个比特（bit）。2021/7/285(b)用一个波形代表二个代码3210-1-2-300

4、1111100100(a)用一个波形代表一个代码如果信号波形的持续时间为T，则单位时间内传送的比特数为：Rbit=log2M/T=Rbaudlog2M2021/7/286例如：8级编码一带宽3kHz的理想低通信道，其最高码元传输速率为6000Baud。若一个码元携带3bit的信息，则最高信息传输速率为18000b/s若基带信号101011000110111010将该信号每3bit编组，即101，011，000，110，111，0103个比特有八种不同的排列。采用8种相位调制，即φ0表示000，φ1表示001，φ2表示01

5、0，φ3表示011，φ4表示100，φ5表示101，φ6表示110，φ7表示111。这样原来的信号就转变为φ5φ3φ0φ6φ7φ2也就是说原来要发送18个码元，每个携带1bit信息。变换后发送6个码元，每个码元携带3bit信息2021/7/287带宽(Bandwidth)：信号或信道占据的频率范围信道容量(Channelcapacity)：信道的最大数据率bps误码率(Biterrorrate)：信道传输可靠性指标P=错误的位数/传输的总位数信息编码：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规则。例

6、如：字母‘A’的ASCII编码为01000001，其数据编码可能为01000001t2021/7/288●通信系统模型通信的三个要素：信源、信宿和信道任何一个通信系统都可以抽象为以下模型：噪声信源编码调制信道解调解码信宿编码器：数据适合传输的信号——便于识别、纠错调制器：信号适合传输的形式——按频率、幅度、相位解码器：传输信号原始数据解调器：接收波形数字信号序列2021/7/289信息→数据→信号→在介质上传输→信号→数据→信息通信系统的任务信息通过通信系统传输把携带信息的数据用物理信号形式通过介质传送到目的地。

7、信息和数据（0、1比特）不能直接在介质上传输。2021/7/2810I/O或ModemI/O或ModemTextText(1)输入信息m(2)输入数据g(t)(3)传输信号s(t)(4)接收信号r(t)(5)输出数据g’(t)(6)输出信息m’例如：PC用户希望发送一段文本给另一个用户(1)(2)(3)(4)(5)(6)传输系统数据通信发生在两个通过某种点－点传输媒体直接连接的设备之上。2021/7/2811●通信系统的构成:◆数据传输系统：1）传输线路（包括传输介质和中继设备）2）传输设备：调制解调器、多路复用器、交

8、换机、路由器等◆数据处理系统：主要是指计算机。●通信基本过程—包含两项内容：数据传输和通信控制建立物理连接→建立逻辑连接→数据传送→断开逻辑连接→断开物理连接（想想：打电话的过程）2021/7/2812●数据通信系统的作用和功能数据通信系统的基本作用是在两个实体之间交换数据数据通信系统要完成如下关键任务:传输系统利用