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第三章 数据通信技术 计算机网络的组成 3.1 数据通信技术概述 数据通信：是研究计算机之间或计算机与数字终端设备之间使用数字信号进行通信的理论和方法 3.1.1 数据通信的系统模型 3.1.2 数据通信的基本概念 1.信息、数据和信号 信息：通信传输过程中数据所包含的内容，其载体一般为数字、文字、语音和图像等 数据：信息的载体，一般用二进制表示 信号：数据在传输过程中的表示形式，可分为模拟信号和数字信号，模拟信号是连续变化的，而数字信号是分立离散的 A/D D/A 2. 信道及信道的分类 信道：信号传输的通路 分类： 按传输信号的类型：模拟信道与数字信道 物理信道与逻辑信道 按传输信号通路的媒体是否有形：有线信道与无线信道 按使用权限：专用信道与公共信道 3.1.3 数据通信的传输媒体 通信网络中使用的传输媒体有电话线、双绞线、电缆线、光纤、微波线路和卫星线路 最常用：电话线、双绞线、同轴电缆和光纤 1.电话线和双绞线 特点：使用方便、价格便宜，但线路损耗大，易受各种电信号干扰，可靠性差，不适用于长距离、高速、大容量通信 2.同轴电缆线 组成：传导物（铜线）、绝缘材料、网状导线和塑料外皮 特点：传输容量大，抗干扰性好，但一般价格比较高 3.光纤 组成：纤芯、包层和套层 特点：速度快、传输距离远，可达50KM，抗干扰性好，但价格较高 4.微波线路 是一种无线电通信，其传输一般发生在两个地面站之间 特点：宽带传输，可以传输大容量的信号，但只能直线传播 5. 卫星线路 是微波传输的一种，它的中继点是绕地球轨道运行的卫星 特点：通信频带宽，不受地理环境和通信距离影响，但价格太高 6. 红外线传输 使用红外线为载体传输数据，要求发送方和接收方彼此在视线内 特点：使用方便、速度较快、传输安全，适用于近距离的数据传输 3.1.4 数据通信的接口和标准 数据通信中通信设备之间的连接称为接口 1. RS-232接口： 外观：25针、9针 速度：19200bps 连接设备：鼠标等 2.RS-449接口 RS-449标准定义了接口针的功能，而电气标准则由RS-422或RS-423来定义 外观：37针 RS-422：平衡电路 RS-423：不平衡电路 3.USB接口 USB接口：是通用串行总线接口的简称。 USB标准接口：最高速率为12Mbps，最多可连接127设备 常用连接设备：调制解调器、打印机、扫描仪等 USB 2.0:480Mbps 3.1.5 数据通信的主要技术指标 1.传输速率B 比特率或波特率 比特率：单位时间内所传输的二进制代码的有效位数，其单位为bps或kbps 波特率:线路中每秒传送的波形的个数，其单位为波特 比特率和波特率的换算关系： 比特率=波特率 N为一个脉冲信号表示的有效状态数 2.差错率 码元差错和比特差错 码元差错 比特差错 3.可靠度 4. 带宽 指传送信号的频谱中具有足够能量的最高频率和最低度频率之差 3.2 数据传输类型 基带传输：数据通过数字信号方式进行传输 频带传输：数据通过模拟信号方式进行传输 3.2.1 基带传输 特点：在通信线路上直接传输二进制脉冲，一次仅能传输一个信号并占用一个信道。 编码：数字信号进行基带传输，必须先进行编码 非归零编码 曼彻斯特编码 差分曼彻斯特编码 3.2.2 频带传输 特点：传输距离较远 过程：采用某一频率的正（余）弦信号作为载波，在发送端把数字信号通过某种调制方法加载到载波信号上，然后通过信道进行传输，在接收端再将数字信号从载波上取下来。 调制方法： 幅度调制ASK：幅度是变量，频率和相位是常数 频率调制FSK：频率是变量，幅度和相位是常数 相位调制PSK：相位是变量，幅度和频率是常数 3.2.3 调制解调器 ? ? 1.调制和解调器的基本工作原理 调制：数字信号转换成模拟信号 幅度调制 频率调制 相位调制 解调：将模拟信号转换成数字信号 2.调制和解调器的分类 按连接方式分类： 内置式：安装在主板扩展槽上 外置式：接在RS-232接口上 无线电： 按功能分类： 数据调制解调器 Fax/Modem Fax/Voice/Modem 按使用通信线路分类 调制解调器：使用公用电话网，56Kbps Cable Modem:使用有线电视电缆网络 双向对称式：2Mbps~10Mbps 非对称式：下载：30Mbps，上传：500K~2.56Mbps ADSL Modem:非对称数字用户环路技术，用电话线 下载：7Mbps 上传：640KBPS 3.调制解调器的技术指标 V.32标准：针对7200bps、12000bps和14400bps全双工调制解调器的标准 V.32 bis标准 ：针对高于14400的带数据压缩和差错检验功