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第3章 数据通信与广域网技术 3.1 数据通信的基本概念 3.2 传输介质及主要特性 3.3 无线与卫星通信 3.4 基带和频带传输技术 3.5 多路复用技术 3.6 数据交换技术 3.7 差错控制方法 3.1 数据通信的基本概念 3.1.1 信息、数据和信号 3.1.2 数据传输类型与通信方式 3.1.1 信息、数据和信号 1．信息的概念 数据通信的目的是交换信息（Information），信息的载体可以是数字、文字、语音、图形或图像。为了传送信息，必须对信息中所包含的每一个字符进行编码。因此，用二进制代码来表示信息中的每一个字符就是编码。 目前最常用的二进制编码标准为美国标准信息交换码。ASCII码用7位二进制数来表示一个字母、数字、控制字符或符号。任何信息都可以用ASCII码来表示。 数据通信是指在不同计算机之间传送表示字母、数字、符号的二进制代码0、1比特序列的过程。 2．数据 在二进制码代码的传输过程中，网络中所传输的二进制代码被称为数据（Data）。它是一种承载信息的实体，涉及到事物的具体形式。例如文字、声音和图像等。而信息是对数据的解释，是该数据的内容和含义。 数据可分为模拟数据和数字数据两类。 模拟数据:指在某个区间连续变化的物理量，例如声音的大小和温度的变化等。 数字数据:指离散的不连续的量，例如文本信息和整数。它用有限的一系列符号代表信息。 3．信号 信号（signal）是数据在传输过程中的电磁波表示形式。通常，将数据的表示方式分为数字信号和模拟信号两种。 模拟信号是指一种连续变化的电信号，例如：电话线上传送的按照话音强弱幅度连续变化的电波信号。 数字信号是指一种离散变化的电信号，例如计算机产生的电信号就是“0”和“1”的电压脉冲序列串。 4．通信系统模型 “数据通信”是专指信源和信宿中数据的形式是数字的，在信道中传输时，可根据需要采用模拟/数字传输。 模拟传输——是一种利用模拟信道，不考虑传输内容的模拟信号传输方式。 其特点为：数据进入之前要经过调制，变换为模拟的调制信号。 优点：信道利用率较高，且可利用已有线路获得更高的数据传输速率。 缺点：当远距离传输时，经多次放大或存在累积误差。 数字传输——是一种利用数字信道，关心传输内容的数字信号传输形式。 其特点为：可直接传输二进制数据或经过二进制编码的数据，也可传输数字化了的模拟信号。 优点：当传输距离远时，不会产生累积误差；传输质量高；数字传输设备价格较便宜。 缺点：信道利用率较低。 3.1.2数据传输类型与通信方式 ⑴ 单工通信与双工通信 根据信号能够在信道上的传输方向和控制方式，信道可为单工信道、半双工信道和全双工信道，相应地在这三种信道上也就能进行单工、半双工和全双工的通信方式进行通信。 单工（Simplex） 　　　在单工模式下，数据传输的流向仅允许单方向传输。如下图所示： 半双工（Half-Duplex；HDX） 　 在半双工模式下，数据传输的流向允许做双向的传输，但在同一时间只有单一方向的数据可传输，也就是说，半双工无法在同一时间，做双向的数据传输。 全双工（Full-Duplex；FDX） 　　与前面两种模式相比，全双工模式可提供双向同时的数据传输。 ⑵ 串行通信与并行通信 串行通讯（serial communication） 　在传送数据时，是依序送出或接收一个bit。 并行通讯（parallel communication） 　在并行通讯中，数据是在同一时间内，由多条数据线传送与接收。 ⑶ 同步通信与异步通信 所谓同步，是指接收端要校准自己接收码元的频率和接收时间，在时间基准上与发送端取得一致，按照发送端发送码元的速率以及每个码元的起止时间连续地接收数据。因此同步目的是使接收端与发送端在时间基准上一致（包括开始时间、位边界、重复频率等）。 A 、位同步（Bit Synchronous） 在数据通信过程中，首先要解决收发双方的时钟频率的一致性问题。解决的基本方法是：要求接收端根据发送端发送数据的起止时间和时钟频率，来校正自己的时间基准与时钟频率，这个过程就叫做位同步。 实现位同步的方法主要有以下两种。 外同步法。 内同步法。 B 、字符同步（Character Synchronous） 标准的ASCII字符是由8 bit二进制0、1组成。发送端以8 bit为一个字符单元来发送，接收端也以8 bit的字符单元来接收。保证收发双方正确传输字符的过程就叫做字符同步。 异步制（Asynchronou