2022年数据通信(1).ppt

,*,数据通信与计算机网络数据通信基础,数据通信与计算机网络技术,1,第2章 数据通信基础,主要学习内容,：,2.1 数据通信系统组成,2.2 数据通信的基本概念,2.3 数据编码技术,2.4 数据通信的基本方式,2.5 多路复用技术,2.6 数据交换方式,2.7 差错检验和控制,2,2.1,数据通信的基本概念,2.1.1,数据、信息,信息是人对现实世界事物存在方式或运动状态的某种认识;,数据是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。,3,2.1,数据通信的基本概念,信息：人对雪花和马的认识,数据：文字，二进制数，十进制数,信号：电压，光，磁场强度,5,2.1,数据通信的基本概念,两种不同类型的量：,A.时间、温度、电波、声音,B.字符，二进制数，电脉冲,信号中没有断开或不连续的的地方；,信号仅取一些有限数目的值；,2.1.2,信号与信号传输,6,2.1,数据通信的基本概念,模拟：,波动性；,持续变化；,反映事物的本质；,在电信业已经被广泛,使用超过100年；,数字：,离散性；,跃变性；,设备性能先进，,较为便宜；,模拟与数字的特点,7,A B C D,模拟数据用数字信号表示,和专用通路,式的发送技术,多路复用技术:用一条高速线路传送多条低速线路的数据,时分多路复用（TDM-Time Division Multiplexing）,波分多路复用（WDM-Wavelength Division Multiplexing）,循环冗余码(CRC)例子：,离散性；,差（微）分曼彻斯特编码（Differential Manchester Encoding）,设备性能先进，,载波信号：Asin(2nft+),跃变性；,离散性；,特点:信号被划分成若干通道,2.1,数据通信的基本概念,（,a,）模拟信号,（,b,）数字信号,8,2.1,数据通信的基本概念,数据,传输,：,9,2.1,数据通信的基本概念,2.1.3,基本概念和术语,数据传输速率,bps(bit per second),用C表示,信号传输速率波特（Baud）,用B表示,两者关系C=B,log,2,n,n是调制电平数,10,2.1,数据通信的基本概念,带宽,（,Bandwidth,）(HZ),数据速率,奈奎斯特公式:最大数据传输速率C=2Hlog2L(bps),香农公式:,最大数据传输速率C=Hlog2（1S/N）(bps),11,2.2,数据通信系统构成,噪声,数据通信系统模型,12,2.3,数据编码技术,不归零编码,NRZ(Non-Return-Zero),曼彻斯特编码(,Manchester Encoding,),差（微）分曼彻斯特编码,（,Differential Manchester Encoding）,2.3.1,数字数据用数字信号表示,13,2.3,数据编码技术,14,2.3,数据编码技术,2.3.1,数字数据用模拟信号表示,载波信号：,Asin(2nft+,),AM:,幅移键控（,Amplitude Shift Keying-ASK）,FM:,频移键控（,Frequency Shift Keying-FSK）,PM:,相移键控（,Phase Shift Keying-PSK,15,2.3,数据编码技术,16,2.3,数据编码技术,模拟数据用数字信号表示,脉冲编码调制（PCM）,17,2.3,数据编码技术,增量调制（DM）,18,2.4,数据通信的基本方式,2.4.1,数据通信的操作方式,19,2.4,数据通信的基本方式,异步通信格式,：,21,2.5 多路复用技术,频分多路复用（FDM-Frequency Division Multiplexing）,应用:无线电广播,电视,特点:信号被划分成若干通道,(频道,波段),每个通道独立进行数据传递,23,2.5 多路复用技术,时分多路复用（TDM-Time Division Multiplexing）,特点：多条低速线路轮流使用同一条高速线路进行数据传递,应用：电话主干线路,24,2.5 多路复用技术,波分多路复用（WDM-Wavelength Division Multiplexing）,应用：光缆线路,25,2.6 交换技术,2.6.1 电路交换,A,B,C,D,发送呼叫信号,传输,1.交换2.发送 呼叫信号,传输,1.交换2.发送 呼叫信号,传输,1.作出反应 2.发送回应 信号,26,2.6 交换技术,2.6.1 电路交换,特点:,27,2.6 交换技术,2.6.2 报文交换,A,D,C,B,发送报文,传输,等待-发送,传输,等待-发送,传输,28,2.6 交换技术,传输延迟,2.7.2 报文交换,A B C D,和专用通路,2.,存储-转发,式的发送技术,29,2.6 交换技术,2.6.3 分组交换,30,2.6 交换技术,2.6.3 分组交换,2.,存储-转发,式的发送技术,的,分组,后发送,31,2.6 交换技术,三种交换技术对比:,A.存在呼叫建立；专有线路上不传送数据时浪费资源,B.没有呼叫建立；只有发送数据时才占用线路,C.除了B的特点外，在接收分组时可以发送下一个分组,对线路的利用率,32,2.6 交换技术,三种交换技术对比:,A:固定的传输速率、会有呼叫阻塞,B,C:能进行速率转换、虽会降速但不会阻塞,可以使用优先级,A:实时性强,B,C:存在时延和额外开销,33,2.7,差错检验和控制,2.7.1 差错类型,随机差错；突发差错,2.7.2,差错检测码,奇偶校验码,循环冗余校验码,34,2.7,差错检验和控制,水平奇偶校验例子：,字符,ASCII,水平奇校验,H,1,0,0,1,0,0,0,1,a,1,1,0,0,0,0,1,0,m,1,1,0,1,1,0,1,0,g,1,1,0,0,1,1,1,0,n,1,1,0,1,1,1,0,0,c,1,1,0,0,0,1,1,1,o,1,1,0,1,1,1,1,0,垂直奇校验,0,1,1,1,1,1,0,1,35,2.7,差错检验和控制,2.7.2 循环冗余码(CRC),前提:发送方和接受方必须事先商定一个二进制数G(x)(生成多项式),发送端:计算校验和,将校验和加在数据末尾,使这个带校验和的数据能被G(x)除尽.,接收端:收到带校验和的数据后,用G(x)去除它,如果有余数,则传输出错,实现:用简单的硬件(移位寄存器电路)即可,36,2.7,差错检验和控制,数据=,1101011011,G(x)(生成多项式)=10011,循环冗余码(CRC)例子：,传输码元=数据（移位后）+余数,1101011011,1110,37,