第2节数据通信基础2012-02-28祥解.ppt

本节内容 信道 传输介质 数据编码 多路复用技术 数据交换技术 差错控制及检错 2.1 基本概念 数据及计算机通信术语 数据（Data）：传递（携带）信息的实体。 信息（Information）：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），数据以信号的形式在介质中传播。 模拟信号、数字信号 基带（Base band）、宽带（Broad band） 信道（Channel）：传送信息的线路（或通路）。 比特（bit）：即一个二进制位。比特率为每秒传输的比特数（即数据传送速率）。 码元（Code cell）：时间轴上的一个信号编码单元。 波特（Baud）：码元传输的速率单位。波特率为每秒传送的码元数（即信号传送速率）。 比特率、波特率和信号编码级数的关系如下： Rbit = Rbaud log2M 上式中： M-信号的编码级数，Rbit-比特率，Rbaud-波特率 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。 例如：当波特率为9600时 若M=2，数据传输率为9600b/s 若M=16，数据传输率为38.4kb/s 误码率：信道传输可靠性指标，是一个概率值。 信息编码：将信息用二进制数表示的方法。 例如：ASCII编码、BCD编码等 数据编码：将数据用物理量表示的方法。 例如：字符‘A’的ASCII编码其数据编码可能为 带宽（Band width，BW） 信道传输能力的度量。在传统的通信工程中： BW ≈ fmax－ fmin 单位：赫兹（Hz） 在计算机网络中，一般用每秒允许传输的二进制位数作为带宽的计量单位。主要单位： b/s ，kb/s，Mb/s，Gb/s。 例如：传统以太网理论上每秒可以传输1千万比特，带宽10Mb/s。 时延（Delay）:信息从网络一端传送到另一端所需的时间。 时延=处理时延+排队时延 +发送时延+传播时延 处理时延=对数据进行处理和错误校验所需的时间 排队时延=数据在中间结点等待转发的延迟时间 发送时延=数据位数/信道带宽 传播时延=d/s d:距离，s:介质中信号传播速度(≈0.7c) 时延带宽乘积：某一信道所能容纳的比特数。 时延带宽乘积=带宽×传播时延 例如，某信道的时延带宽乘积为100万比特，这意味着第一个比特到达目的端时，源端已发送了100万比特。 往返时延（Round-Trip Time，RTT）：从发送端发送数据开始，到发送端收到接收端的确认所经历的时间 RTT≈2×传播时延 传输可靠性 两个含义： 数据能正确送达 数据能有序送达（当采用分组交换时） 1. 数据通信的一般概念 通信的三个要素：信源、信宿和信道 信息通过数据通信系统的传输过程 把携带信息的数据用物理信号形式通过信道传送到目的地 信息和数据（二进制位）不能直接在信道上传输 编码：数据→适合传输的数字信号——便于同步、识别、纠错 调制：数字信号→适合传输的形式——按频率、幅度、相位 解调：接收波形→数字信号 解码：数字信号→原始数据 2. 数据通信系统的构成 数据传输系统 传输线路 有线介质、无线介质 传输设备 调制解调器、中继器、多路复用器、交换机等 调制解调器等网络接入设备也称为DCE（Data Circuit Equipment） 数据处理系统：计算机、终端等 分为： 源系统（信源＋发送器）：发出数据的计算机 目的系统（信宿＋接收器）：接收数据的计算机 计算机、终端等设备也称为DTE(Data Terminal Equipment) 数据通信基本过程 5个阶段 包含两项内容：数据传输和通信控制 过程 与打电话比较 建立物理连接 拨号，拨通对方 建立逻辑连接 互相确认身份 数据传输 互相通话 断开逻辑连接 互相确认要结束通话 断开物理连接 双方挂机 2.2 信道及其主要特征 1. 数字信道和模拟信道 数字信道：以数字脉冲形式（离散信号）传输数据的信道。 计算机网络中主要采用数字信道进行数据传输 ADSL、ISDN、DDN、ATM、局域网 模拟信道：以连续模拟信号形式传输数据的信道。 CATV、无线电广播、电话拨号线路 模拟信号和数字信号 模拟信号 时间上连续，包含无穷多个信号值 模拟信号能在数字信道上传输吗？ 数字信号 时间上离散，仅包含有限数目的信号值。