第02章数据通信基础.说课讲解.ppt

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1、第02章数据通信基础.学习内容：数据通信的基本概念各类传输介质的特点数据传输类型及相应技术多路复用技术广域网中的数据交换技术差错控制技术2.1数据通信的基础知识2.1.1相关术语信息是指有用的知识或者消息。数据则是信息的表达方式。信号是数据在传输过程中的电磁波表现形式。每个通信系统都有信源、信道和信宿三个基本要素。数据通信是指发送方将需要发送的数据转换成信号并通过物理信道传输到接收方的过程。信号的概念信号是数据在传输过程中电磁波的表示形式；模拟信号（analogsignal）的信号电平是连续变化的；数字信号（digitalsigna

2、l）是用两种不同的电平去表示0、1比特序列的电压脉冲信号表示；按照在传输介质上传输的信号类型，通信系统分为模拟通信系统与数字通信系统两种。模拟信号与数字信号波形数据通信2.1.2数据通信系统模型2.1.3数据通信的主要技术指标数据传输速率数据传输速率数据传输速率又称比特率，指单位时间内所传送的二进制位的个数，单位为比特每秒，表示为bps或b/s。信号传输速率信号传输速率又称波特率或调制速率，指单位时间内所传送的信号的个数，单位为baud（波特），通常用于调制解调器传输信号的速率。比特率与波特率的关系比特率与波特率都是衡量信息在传输线

3、路上传输快慢的指标，但两者针对的对象有所不同，比特率针对的是二进制位数传输，波特率针对信号波形的传输。信道容量：指物理信道上能够传输数据的最大能力。带宽：对于模拟信道，带宽是指信道所能传输的信号的频率宽度。误码率：二进制数在数据传输过程出错的概率。时延：个数据报文或分组从一个网络（或一条链路）的一端传送到另一端所需的时间。2.1.3数据通信的主要技术指标2.2传输介质传输介质是通信网络中发送方和接收方之间的物理通路。传输介质的性能对网络的通信、速度、距离、价格以及网络中的结点数和可靠性都有很大影响。常用的网络传输介质有很多种，可分为

4、两大类：一类是有线传输介质，如同轴电缆、双绞线、光纤等；另一类是无线传输介质，如微波和卫星等。2.2.1有线传输介质1.双绞线双绞线是由两根绝缘铜导线拧成规则的螺旋状结构。把电线绞起来的目的是减少线对之间的电磁干扰、噪声、串音等。在传输系统中，通常把许多这样的线对捆在一起，再包上保护层形成一条电缆，以便使用。一般说来，双绞线的线路损耗大、传输速率低，但价格便宜，易于安装，主要用于局域网中，传输距离为几百米。非屏蔽双绞线UTP和RJ-45连接器非屏蔽双绞线UTP优点：尺寸小、重量轻、容易弯曲价格便宜容易安装和维护RJ-45连接器牢固、

5、可靠缺点：抗干扰能力较弱传输距离比较短UTP分为：3类线、4类线、5类线和超5类线UTP非常适合于楼宇内部的结构化布线屏蔽双绞线STP优点：传输质量较高电缆尺寸和重量与UTP相当缺点：安装不合适有可能引入外界干扰2.同轴电缆同轴电缆以硬铜线为芯,外包一层用密织的网状导体环绕的绝缘材料,网外又覆盖一层保护性材料,按同轴形式构成。分类：基带同轴电缆和宽带同轴电缆细同轴电缆和粗同轴电缆同轴电缆的特点1.优点传输距离较远，覆盖的地域范围较大技术非常成熟2.缺点电缆硬，折曲困难，重量重3.局域网常用同轴电缆粗同轴电缆：直径1cm细同轴电缆：直

6、径0.5cm4.同轴电缆不适合用于楼宇内的结构化布线3.光纤光纤的优点：传输速率高传输距离远传输损耗低抗干扰能力强光纤缺点：价格相对较高安装比较困难光纤的分类：多模光纤和单模光纤光纤适合于楼宇内部的结构化布线2.2.2无线介质地面微波通信优点：通信信道的容量很大微受外界干扰影响比较小，传输质量较高投资少、见效快缺点：相邻站之间必须直视，不能有障碍物有时也会受到恶劣气候的影响隐蔽性和保密性较差2.卫星通信卫星通信的主要缺点和地面通信的优缺点差不多。卫星通信的最大特点是通信距离远，且通信费用与通信距离无关。网络中两台计算机的通信过程网络

7、通信系统设计中要解决的几个基本问题：数据传输类型频带传输、基带传输数据通信方式串行通信、并行通信单工通信、半双工或全双工通信数据传输的同步方式同步通信、异步通信在通信系统中，模拟数据和数字数据中的任何一种数据都可以通过调制或编码的过程形成两种信号（模拟和数字）中的任何一种信号。于是就产生了四种数据传输形式。2.3数据传输类型及相应技术数据编码技术2.3.1基带传输与数字信号的编码1.基带传输所谓基带是指调制前原始信号所占用的频带，是原始信号所固有的基本频带。在信道中直接传送基带信号时，称为基带传输。进行基带传输的系统称为基带传输系统

8、。在数据通信系统中，信源数据经编码器转换为典型的表示二进制的比特序列的矩形脉冲信号，它是能够被直接传输的数字基带信号。计算机网络系统是以计算机为主体的数据通信系统，由信源产生的基带信号都是数字信号，所以这里所说的基带传输是一种数字传输