第2章 数据通信基础——计算机网络课件.ppt

第2章 数据通信的基础知识 本章内容 数据通信系统 基本概念 传输介质 数据编码 多路复用技术 数据交换技术 差错控制 数据通信性能指标 2.1数据通信系统 源系统 源点：源点设备产生通信网络要传输的数据。 发送器：通常源点生成的数据要通过发送器编码后才能够在传输系统中进行传输。 目的系统 接收器：接收传输系统传送过来的信号，并将其转换为能够被目的设备处理的信息。 终点：终点设备从接收器获取传送来的信息。 传输系统 可以是简单的物理通信线路 也可以是连接源系统和目的系统之间的复杂网络设备 数据通信过程 5个阶段 包含两项内容：数据传输和通信控制 过程 建立物理连接 建立数据传输链路 数据传输 双方确认通信结束，断开逻辑连接 断开物理连接 2.2基本概念 数据与信号 信道 通信方式 传输方式 同步方式 2.2.1数据与信号 信息（Information） 待传输的内容，如声音、图片。 数据（Data） 信息的表示形式，是传递（携带）信息的载体，有模拟数据和数字数据之分。 信号（Signal） 是数据传输的物理量表示形式（通常为电编码），数据通过信号的形式在介质中传播，有模拟信号和数字信号之分。 模拟信号 表示数据的特征参量连续，包含无穷多个信号值 数字信号 表示数据的特征参量离散，仅包含有限数目的信号值。最常见的是二进制信号 周期信号 信号由不断重复的固定模式组成（如正弦波） 非周期信号 信号没有固定的模式和波形循环（如语音信号） 不同类型的数据在不同类型的信道上传输有4种情况： 模拟传输和数字传输所使用的技术 信源编码：将模拟数据用数字信号表示的方法。例如 PCM编码。 数字编码（数字信号编码或信道编码）：将数字数据用数字信号表示的方法，使信号适合信道的传输，便于同步识别、纠错等。 解码：编码的逆过程。 2.2.2 信道 信道（Channel）：传送信息的通道。 数字信道：以数字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 模拟信道：以模拟信号传输数据的信道。 模拟电视、无线电广播、电话拨号线路 数字通信与模拟通信 数字通信 在数字信道上实现模拟信息或数字信息的传输 模拟通信 在模拟信道上实现模拟信息或数字信息的传输 数字通信的优点 抗噪声（干扰）能力强 可以控制差错，提高了传输质量 便于用计算机进行处理 易于加密、必威体育官网网址性强 计算机通信仅在不得已的情况下，才会采用模拟通信，如通过电话线拨号上网。 2.2.3 通信方式 单工 数据单向传输（例：无线电广播） 半双工 数据可以双向交替传输，但不能在同一时刻双向传输（例：对讲机） 全双工 数据可以双向同时传输（例：电话） 需要具有两条物理上独立的传输线路； 或者需要具有一条物理线路上的两个信道，一般采用4线制，分别用于不同方向的信号传输。 2.2.4 传输方式 基带传输：不需调制，编码后的数字脉冲信号（基带信号）直接在信道上传送。 例如：以太网（局域网） 频带传输：数字数据调制成高频模拟信号后再传送，接收方需要解调。 例如：通过电话网络传输数据 宽带传输：把信号调制成频带为几十MHZ到几百MHZ的模拟信号后再传送，接收方需要解调。 例如：闭路电视的信号传输 数字调制 宽带传输 2.2.5 同步方式 同步的目的：使接收端严格按发送端的时间基准 (包括开始时间、位边界、重复频率等)接收数据。 数据通信中需要在三个层次上实现同步： 位——位同步 字符——字符同步 帧(Frame)——帧同步 位同步 目的：使接收端与发送端的每一位数据保持同步，识别码位 的边界。 外同步——发送端发送数据之前发送同步脉冲信号，接收方用接收到的同步信号来锁定自己的时钟脉冲频率。 位同步 自同步——通过特殊编码（如曼彻斯特编码），使数据编码信号中包含同步信号，接收方从数据编码信号中提取同步信号来锁定自己的时钟脉冲频率。 字符同步 目的：找到正确的字符边界，识别完整的字符。 起止式（异步式）：每个字符按照独立的整体进行发送，字符间隔时间可变。采用这种异步式同步方式的通信也称“异步通信”。 1个起始位，5～8个数据位，1、1.5或2个停止位。 起止式的优缺点： 每个字符开始时都会重新获得同步，频率的漂移不会积累。 增加了辅助位，且每两个字符之间的间隔时间不固定，所以传输效率低。 字符同步 同步式：字符成组进行发送，字符间无间隔时间。发送每