1.4数据通信技术简介..ppt

华东师范大学计算中心 1.4 数据通信技术简介 引言 计算机技术和现代通信技术相结合形成了计算机网络。 计算机网络：资源子网＋通信子网 数据通信技术是构成现代计算机网络的重要基石之一。 1.4.1 基本概念 1.数据通信的系统概述 ① 研究对象: 计算机之间 计算机与数字终端设备之间 使用数字信号进行的通信的理论和方法。 信息（Information）通信传输过程中数据包含的内容载体一般为数字、文字、语音和图像等 数据信息的载体，一般用二进制代码表示 信号数据在传输过程中的表示形式分为模拟信号和数字信号两类 模拟信号是连续变化的 数字信号是分立离散的 ③ 模拟和数字信号 数据既可以表示成模拟信号（如正弦波），也可表示成数字信号。 普通电话线 模拟信号 局域网传输线 数字信号 二者可相互转换： A/D转换器：模拟 → 数字 D/A转换器：数字 → 模拟 调制解调器：数字 → 模拟、模拟 → 数字 ④ 数据通信的系统模型 数据源、数据通信网、数据宿三部分组成。 数据通信系统模型： 调制解调器（modem），编码解码器 ⑤ 信道 信道：信号传输的通路。 常见信道分类 按传输信号类型： 模拟信道、数字信道 按物理、逻辑性： 物理信道：传输介质与通信设备组成 逻辑信道：信号逻辑通路，一般称为“连接” 按传输通路介质： 有线信道：电话线、双绞线、同轴电缆、光缆 无线信道：微波、卫星 按通路使用权限： 专用信道：固定、专线 公用信道：大型公共信道 2.数据通信的传输媒体 ——常用的传输媒体(介质) 通信网络中使用的传输媒体有很多，其中最常用的是: 电话线 双绞线 同轴电缆 光纤 ① 电话和双绞线 通过调制解调器 方便、便宜，可靠性较差 双绞线： 主要用于近距离通信 传输率在10Mbps（每秒10Mbit）左右 ② 同轴电缆 传输容量大 抗干扰性好 价格较高 ③ 光纤 纯净的玻璃制成 通过光的全反射来传输信息 传输速度快、距离远 抗电磁、湿气等干扰 实现代价高 ④ 微波线路 传输容量大 只能直线传播，受环境条件的影响 长途传输必须建立中继站 ⑤ 卫星线路 微波传输的一种，中继站点是卫星 有海量的带宽，具有广泛的应用市场 不受地理环境和通信距离的限制 价格昂贵 ⑥ 红外传输 直线传播、距离有限(在视线内) 速度快：100Mbps 广泛用于家电遥控、计算机间数据交换 ３.数据通信的主要技术指标 衡量数据通信系统的特性： 传输速率：衡量传输能力的主要指标。 比特率：单位时间内传输的二进制代码的有效位数（bps、kbps），也叫波特率。 差错率：衡量传输质量的主要指标。 比特差错率：差错的比特数占总数的比例（平均值）。 可靠性：衡量传输系统质量的重要指标。 可靠度 ：系统正常工作时间占全部工作时间百分比 带宽：波长、频率或其能量带的范围。 信号带宽、信道带宽 ① 公用电话系统 公共交换电话网络（PSTN） 传统的、语音通信 呼叫过程：拨号 → 交换中心解析电话号码的目的地 → 通过线路交换，在主叫、被叫间建立通道 → 双方电话通信。 ② 移动电话系统 移动电话系统也叫蜂窝电话系统 通信覆盖的地理区域划分为单元。 网络交换中心(NSO)控制所有单元。 单元之间边界不明确 呼叫移动电话的过程： NSO向所有单元站点传送 各个单元站点广播 某站点收到移动电话回答，通知NSO建立连接。 ③ 卫星通信系统 1957年苏联发射第一颗人造地球卫星。 广泛用于电话、电报、数据、电视、广播等。 卫星通信系统：卫星＋地球站 频率范围：通常为微波频段，1~10GHZ 优点： 范围大，容易实现越洋、洲际通信 自然灾害影响不大 方便广播和多地址通信 电路和话务量可灵活调整 缺点： 有延迟 雨雪天气影响 太阳噪声影响 ④ ISDN综合业务数字网络 电话系统的模拟信号无法满足各种数字业务需求。 国际电信联盟ITU-T开发了“综合业务数字网络 (ISDN)”标准。 能在一个系统中同时传送声音、数据、传真、视频。 ⑤ ADSL和Cable Modem 接入因特网的技术的一种。 06版第四章有详细介绍 数字电视：采用数字信号来广播原来为模拟信号的图象和声音的电视系统。 节目的采编、压缩、传输、接收全都采用数字信号处理。（这种通信也称为数字通信） 信号损失小、效果好。 按传输方式分类： 地面无线传输——地面数字电视 卫星传输——卫星数字电视 有线传输——有线数字电视，当前普及 按数字电视清晰度分类： 标准清晰度数字电视 低清晰度数字电视 高清晰度数字电视——HDTV 按屏幕幅度分类： 4:3 16:9 我国HDTV标准为： 分辨率：1200*800 屏幕宽高比：16:9 避免噪声信号