模拟信号 - 计算机网络.PPT

第2章 数据通信的基础知识 本章内容 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，它的带宽为10Mb/s。 时延（Delay）：信息从网络的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 又分为： 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？