第2章_计算机网络的基本原理.ppt

2.1 数据通信的基本概念 2.1.1　数据、信息和信号 2.1.2　通信系统模型 2.1.3　数据传输方式 2.1.4　串行通信与并行通信 2.1.5　数据通信方式 2.1.6　数字化是信息社会发展的必然趋势 2.1.1 数据、信息和信号 1. 数据 数据是对客观事实进行描述与记载的物理符号。它是信息的载体，可以是数字、文字、语言、图形和图像等。 2. 信息 信息是数据的集合、含义与解释。数据与信息的比较：数据相对具体，信息相对抽象概括；两者相对存在。 3. 信号 信号是数据的电磁波表示形式。信号可以分为模拟信号与数字信号两种。模拟信号是随时间连续变化的信号；数字信号是离散信号。如图2.1所示。 2.1.1 数据、信息和信号 2.1.2 通信系统模型 通信系统模型如图2.2所示。 2.1.2 通信系统模型 信源是产生和发送信息的一端，信宿是接受信息的一端。变换器和反变换器均是进行信号变换的设备，在实际的通信系统中有各种具体的名称，如信源发出的是数字信号而要以模拟信号传输，则用调制解调器；信源发出的是模拟信号而要以数字信号传输，则用编码解码器。 信道即信号的通道，它是任何通信系统中最基本的组成部分，它的定义有两种，即： 狭义信道 指传输信号的物理传输介质，如双绞线信道、光纤信道。 广义信道 指通信信号经过的整个途径，它包括各种类型的传输介质和中间相关的通信设备等。最常用的是调制信道，如图2.3 2.1.2 通信系统模型 图2.3 调制信道的范围是从调制器的输出端至解调器的输入端 编码信道指由编码器的输出到解码器的输入之间的部分 2.1.3　数据传输方式 1. 模拟传输 模拟传输指信道中传输的为模拟信号。当传输的是模拟信号时，可以直接进行传输。当传输的是数字信号时，进入信道前要经过调制解调器调制，变换为模拟信号。 如图2.4所示，（a）为当信源为模拟数据时的模拟传输，（b）为当信源为数字数据时的模拟传输。其主要优点在于信道的利用率较高，但是其在传输过程中信号会衰减，会受到噪声干扰，且信号放大时噪声也会放大。 2.1.3　数据传输方式 图2.4模拟传输 （a） 信源为模拟数据 （b） 信源为数字数据 2.1.3　数据传输方式 2. 数字传输 数字传输指信道中传输的为数字信号。当传输的信号是数字信号时，可以直接进行传输。当传输的是模拟信号时，进入信道前要经过编码解码器编码，变换为数字信号。 如图2.5所示，（a）为当信源为数字数据时的数字传输，（b）为当信源为模拟数据时的数字传输。其主要优点是，信号传输不失真，误码率低，能被复用和有效地利用设备，但是传输数字信号比传输模拟信号所要求的频带要宽得多，因此数字传输的信道利用率较低。 2.1.3　数据传输方式 图2.5 数字传输 （a）信源为数字数据 （b）信源为模拟数据 2.1.4 串行通信与并行通信 串行通信指数据流一位一位地传送，从发送端到接收端只要一根传输线即可，易于实现。 并行通信是一次同时传送一个字节（字符）,即8个码元。并行传送传输速率高，但传输设备要增加7倍，一般用于近距离范围要求快速传送的地方.如计算机与输出设备打印机 的通信一般是采用并行传送。 串行传送虽然速率低，但节省设备，是目前主要采用的一种传 输方式，特别是在远程通信中一般采用串行通信方式。 2.1.5 数据通信方式 单工、半双工与全双工通信 单工通信方式。在单工信道上信息只能在一个方向传送。发送方不能接收，接受方不能发送。 半双工通信方式。在半双工信道上，通信双方可以交替发送和接收信息，但不能同时发送和接收。在一段时间内，信道的全部带宽用于一个方向上的信息传递。 全双工通信方式。这是一种双向可同时进行信息的传递的通信方式。 2.1.5 数据通信方式 2. 异步传输和同步传输 异步传输：把各个字符分开传输，字符与字符之间插入同步信息 。 同步传输：发送方在发送数据之前先发送一串同步字符SYN，接收方只要检测到两个以上SYN字符时，即可确认已进入同步状态，准备接收数据。 2.1.6 数字化是信息社会发展的必然趋势 1. 目前计算机绝大部分是数字机，而数字机只能对数字数据进行存储和处理，因此，文字、声音、视频、图像等模拟数据，必须变换为数字数据后才能存入计算机，才能进行处理。 2. 数字信号只取有限个离散值，在传输过程中即使受到噪声的干扰，只要没有畸变到不可辨认的程度，就可以用信号再生的方法进行恢复。所以，数字传输能使信号不失真地正确传送，传输质量优于模拟