第二章数据通信基础--李正淳.ppt

2.4 数据传输技术 2.4.1 传输方式 2.4.2 同步技术 2.4.3 多路复用技术 2.5 数据交换技术 2.5.1 电路交换 2.5.2 存储转发交换 2.5.3 其他高速交换技术 2.6 差错控制与检测 2.6.1 差错的产生 2.6.2 差错控制方法 学习目标: 1）了解并识记数据通信的基本概念 2）理解并掌握数据编码的类型和基本方法 3）掌握数据通信的主要技术指标及计算 4）掌握多路复用技术的分类和特点 5）理解数据交换技术的分类和特点 6）识记差错控制和检测的基本概念 2.1基本概念 信息 人对现实世界事物存在方式或运动状态的某种认识 表示信息的形式可以是数值、文字、图形、图像、声音等 数据 把事件的某些属性规范化后的表现形式 信号 是数据的具体的物理表现。在传输前，信息必须转换成物理信号。 2.1.2数据传输类型与通信方式 1.数据传输类型 模拟传输和数字传输 2.1.2数据传输类型与通信方式 （1）模拟信号的模拟传输 2.1.2数据传输类型与通信方式 信息通过数据通信系统进行传输的过程 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 波特率与比特率 信号传输速率B -- 每秒传输的码元数，单位为波特，记作 Baud。也称波特率。 计算公式: B=1/T (Baud)　　?? ...... ⑴ 式中 T为信号码元的宽度，单位为秒． 数据传输速率S--每秒传输二进制信息的位数，单位为位/秒，记作bps。计算公式: S=1/T * log 2 N (bps)　...... ⑵ 式中 T为一个码元信号的宽度，单位为秒； N为对一个码元编码采样的离散值的个数； log 2 N为每个码元的bit数。 数据传输速率也称比特率。 2.2常见传输介质及特性 有线介质 同轴电缆 双绞线 光纤 无线介质 微波（大地微波、卫星微波） 无线电 卫星移动通信 光纤的特点 优点 高带宽、高数据传输率 抗电磁干扰强，数据传输安全、可靠 抗腐蚀 衰减小 缺点 单向传输 光纤接口价格昂贵 工艺复杂、安装技术复杂 2.2.4无线通信 无线通信介质： 常用的有微波、红外线和可见光。 无线通信系统有：微波通信、蜂窝移动通信和卫星通信。 微波只能沿直线传播，在地面一般采用点对点方式通信。 蜂窝移动通信是广播式传输，采用多址接入技术区分用户。 卫星通信覆盖面积大，通信距离远，通信费用和距离无关， 有传输延迟。 地球同步卫星 与地面站相对固定位置 使用三颗卫星即可覆盖全球 传输延迟时间长（≈270ms） 广播式传输 应用领域： 电视传输 长途电话 专用网络 广域网 2.3数据编码技术 2.3.1数据编码类型 数字数据的模拟信号编码。主要用于数字信号的模拟传输。 数字数据的数字信号编码。主要用于数字信号的数据传输。 模拟数据的数字信号编码。主要用于模拟信号的数字传输。 振幅键控ASK：用载波的两个不同振幅表示0和1 移频键控FSK：用载波的两个不同频率表示0和1 移相键控PSK：用载波的起始相位的变化表示0和1 基带传输中常用的编码方式 NRZ (Non—Return to Zero) 高电平代表“1”，低电平代表“0”(用正电压表示数据“1”，负电压表示数据“0”，即所谓的“双极性”编码；).电压无需回到零值，故称“非归零码” 曼彻斯特编码 每一位的中间有一跳变， 位中间的跳变既作时钟信号，又作数据信号； 从低到高跳变表示“0”，从高到低跳变表示“1， 常用于以太网。 差分曼彻斯特编码 每位中间的跳变仅提供时钟定时，而用每位开始时有无跳变表示“0”或“1”，有跳变为“0”，无跳变为“1”。 常用于令牌环网 NRZ码特点： （1）简单 （2）编码中不包含同步信息 （3）连续多个“0”或“1”到来时，不容易区分 （4）存在直流分量 曼彻斯特码和差分曼彻斯特码特点 （1）自带时钟 （2）利用跳变容易判断“0”和“1” （3）无直流分量 （4）传输效率低一半。 2.3.4 模拟数据的数字信号编码方法 要转换的模拟数据主要是电话语音信号，模拟数据要在数字线路上传输，必须将其转换成数字信号。 采样定理： 如果模拟信号的最高频率为F，若以