中南大学网络技术与应用课件第3章数据通信与通信网基础.ppt

第3章 数据通信与通信网基础 数据通信方式 数据编码技术 多路复用 数据交换技术 第一页，共二十八页。 3.1.1 数据(data) 、信息(Information)与信号(Signal) 网络中传输的二进制代码被称为数据。 数据是信息的载体 信息是数据的内容和解释 信号是数据的编码，数据以信号的形式传播。 -- 模拟信号与数字信号 -- 基带( Base band ) 与宽带( Broadband )信号 信号是数据在传输过程中的电磁波表示形式。 从时间域来看，数字信号是一种离散信号，模拟信号是一种连续变化信号。 1.3.1 数据通信的基本概念 第二页，共二十八页。 3.1.2 数据通信系统 通信系统的三个基本要素： 信源：是产生和发送信息的一端 信道：通信双方以传输介质为基础的传输信息的通道 信宿：是接受信息的一端 第三页，共二十八页。 2. 信道 信道是数据信号传输的必经之路，它一般由传输线路和传输设备组成。 物理信道和逻辑信道 物理信道是指用来传送信号或数据的物理通路，它由传输介质及有关通信设备组成。 逻辑信道也是网络上的一种通路，在信号的接收和发送之间不仅存在一条物理上的传输介质，而且在此物理信道的基础上，还在节点内部实现了其他连接，通常把这些连接称为逻辑信道。 同一物理信道上可以提供多条逻辑信道；而每一逻辑信道上只允许一路信号通过。 第四页，共二十八页。 信号变换器 信号变换器的作用是将信源发出的信息变换成适合在信道上传输的信号。 4. 噪声源 第五页，共二十八页。 5.数据通信、数字通信与模拟通信 根据信号方式的不同，通信可分为模拟通信和数字通信。 数字信号是一种离散的、脉冲有无的组合形式，是负载数字信息的信号。电报信号就属于数字信号。 ”。“数字通信”是指用数字信号作为载体来传输信息，或者用数字信号对载波进行数字调制后再传输的通信方式。 在用户线上传输模拟信号的通信方式称为“模拟通信”。 第六页，共二十八页。 数字信号经过数模变换后可在模拟信道上传输；模拟信号经模数变换后也可在数字信道上传输。 数字通信的优点： 抗干扰能力强。 便于加密，实现必威体育官网网址通信 易于实现集成化，减小通信设备体积、功耗。 易于存储、处理、交换等。 缺点：占更宽的频带。 第七页，共二十八页。 用模拟信道进行的数据通信称为模拟数据通信 用数字信道进行的数据通信称为数字数据通信。 第八页，共二十八页。 3.2.1 串行传输与并行传输 串行通信是指通信时的数据流以串行方式在信道上传输。串行传输是一位一位地传送，从发送端到接收端只要一根传输线，易于实现，是目前采用的一种主要通信方式。 并行通信是指数据以成组的方式在多个并行的信道上同时传输。并行通信方式线路成本较高，一般用于短距离通信。 3.2 数据通信方式 第九页，共二十八页。 3.2.2 异步传输与同步传输 在串行通信中，通信双方收发数据序列必须在时间基准上取得一致，这样才能保证接收的数据与发送的数据一致，这就是通信中的同步。同步问题分为： 正确区分信号中的每个比特----位同步 区分每个单元（字符或字节）的开始和结束位----字符同步 区分每个完整的信号块或帧（报文）的开始和结束位----帧同步 第十页，共二十八页。 异步传输方式 收发两端各自有相互独立的位定时时钟，数据的传输速率是双方约定的，收方利用数据本身来进行同步的传输方式。异步传输又称群同步，是指传输的信息被分成若干“群”，靠起始和停止位来实现字符定界及字符内比特同步。 在异步传输中，数据被划分成字符分组独立进行传输。该小组包含： ☆ 1 bit起始位：表示字符的开始 ☆ 5～8bit数据位：表示要传输的字符内容 ☆ 1bit校验位：用于进行奇校验或偶校验 ☆ 1～2bit终止位：表示接收字符结束 第十一页，共二十八页。 同步传输方式 收发双方采用了统一时钟的传输方式。至于统一时钟信号的来源，或是双方有一条时钟信号的信道，或是利用独立同步信号来提取时钟。 实现位同步的方法可分为： 外同步法：接收端的同步信号事先由发送端送来，而不是自己产生也不是从信号中提取出来。即在发送数据之前，发送端先向接收端发出一串同步时钟脉冲，接收端按照这一时钟脉冲频率和时序锁定接收端的接收频率，以便在接收数据的过程中始终与发送端保持同步。 自同步法：能从数据信号波形中提取同步信号的方法。典型例子就是著名的曼彻斯特编码，常用于局域网传输。 第十二页，共二十八页。