网络基础与应用21(数据通信基础).ppt

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第,2,章 数据通信基础,本章主要介绍的内容有：,数据通信的基本概念,数据通信的基本方式,数据交换技术,差错控制与校验,数据通信的主要性能指标,多路复用技术,2.1,数据通信的基本概念,数据通信,是指在计算机之间、计算机与终端以及终端与终端之间传送表示字符、数字、语音、图像的二进制代码,0,、,1,比特序列的过程。,信号（,Signal,）,是数据的电磁波表示形式。,按照在传输介质上传输的信号类型，可以分为：,模拟信号,数字信号两类,相应地将数据通信系统分为：,模拟通信系统,数字通信系统两种。,2.1,数据通信的基本概念,2.1.1,数据、信息与信号,1,信息和数据,数据是信息的载体，信息则是数据的具体内容和解释，有具体含义，表示信息的形式可以是数值、文字、图形、声音、图像及动画等。信息涉及数据所表示的内涵，而数据涉及信息的表现形式，它可以是数字、文字、语音、图形或图像等，数据是通信双方交换的具体内容。,2.1,数据通信的基本概念,2.1.1,数据、信息与信号,2,信号,在数据通信中，信息被转换为适合在通信信道上传输的电磁波编码。这种在信道上传输的电磁波编码叫做信号（,Signal,）。,信号是数据在传输过程中的电磁波的表示形式。,2.1,数据通信的基本概念,2.1.1,数据、信息与信号,下图分别表示模拟信号和数字信号。,2.1,数据通信的基本概念,2.1.2,数据通信系统,信息传输系统由三个主要部分组成：信源（发送机）、信宿（接收机）和信道。,数据传输系统模型,2.1,数据通信的基本概念,2.1.2,数据通信系统,计算机网络中数据通信图示说明。,2.2,数据通信方式,2.2.1,并行传输与串行传输,2.2,数据通信方式,2.2.2,异步传输与同步传输,下图为异步传输,2.2,数据通信方式,2.2.3,数据传输方向,单工通信,半双工通信,全双工通信,2.2,数据通信方式,2.2.4,连接方式,下图分别为点到点连接方式和多点连接方式。,计算机,计算机,调制解调器,调制解调器,公共电话,交换网,2.2,数据通信方式,2.2.5,基带传输、频带传输、宽带传输与数字数据传输,数据信号的基本传输方式有两种，即：,基带传输,频带传输,除此之外，在前两种数据信号基本传输方式的基础上演化而来还有：,宽带传输,数字数据传输,2.3,数据交换技术,一般的交换网络示意图如下图所示，虚线内是通信子网。,H1,H2,H4,H3,A,B,E,D,C,图,2-15,一般的数据交换网络,2.3,数据交换技术,2.3.1,电路交换,电路交换（,Circuit Switching,）,也叫线路交换，是数据通信领域最早使用的交换方式。,通过电路交换进行通信，就是要通过中间交换节点在两个站点之间建立一条专用的通信线路。,最普通的电路交换例子是电话通信系统。,2.3,数据交换技术,2.3.2,报文交换和报文分组交换,输出,输入,缓冲存储,信 息,处 理,和,转 发,图,2-17,存储转发原理图,2.4,差错控制与校验,2.4.1,差错控制方法,在数据通信系统中，差错控制包括,差错检测,和,差错纠正,两部分，具体实现差错控制的方法主要有以下四种。,1,反馈重发检错方法,检错码编码器,信,源,发送器,接收器,检错码译码器,信宿,噪声源,重发控制,反馈控制,反馈信道,前向信道,图,2-19 ARQ,方法原理图,2.4,差错控制与校验,2.4.1,差错控制方法,2,前向纠错方法,纠错码编码器,信源,发送器,接收器,纠错码译码器,信宿,噪声源,前向信道,图,2-20 FEC,方法原理图,2.4,差错控制与校验,2.4.1,差错控制方法,3,混合纠错方法,4,反馈检测方法,2.5,数据通信的主要性能指标,数据通信的主要性能指标是衡量数据传输的有效性和可靠性的参数。有效性主要由数据传输速率、信道带宽和传输延迟等指标来衡量；可靠性一般用数据传输的误码率指标来衡量。,2.5.1,数据传输速率与信道带宽,1,信道带宽,信道上传输的是电磁波信号，某个信道能够传送电磁波的有效频率范围就是该信道的带宽,。,2,数据传输速率与信道最大传输速率,数据传输速率是指信道每秒所能传输的二进制比特数。,信道的最大传输速率是与信道带宽有直接联系的，即信道带宽越宽，数据传输速率越高，所以人们可以用“带宽”去取代“速率”。,2.5,数据通信的主要性能指标,2.5.2,误码率,误码率是衡量通信系统在正常工作情况下传输可靠性的指标。误码率是指二进制码元在传输过程中被传错的概率。,2.5.3,传输延迟、利用率和抖动,传输延迟,是指计算机系统的发送和接收处理之间的时间。,利用率,是吞吐量和最大数据传输速率之比。,延迟不是固定不变的，它的实时变化叫做,抖动,（,Jitter,）。,2.6,多路复用技术,当传输介质的带宽超过了传输单个信号所需的带宽，人们就通过在一条介质上同时携带多个传输信号的方法来提高传输系统的利用率，这就是所谓的,多路复用,，如下图所示。,。,多路,复用器,n,个输入,。,多路,复用器,n,个输出,1,条线路，,n,个信道,图,2-21,多路复用示意图,第二章 课堂作业,1,、简述数据、信息与信号之间的关系。,2,、什么是信源、信宿、信道？,3,、概念比较：,1,）并行传输与串行传输；,2,）异步传输与同步传输,4,、数据的传输方向有哪几种？简述各自特点。,5,、什么是基带传输、频带传输、宽带传输与数字数据传输？,6,、在数据通信系统中，实现差错控制的方法主要有哪几种？并简要阐述。,7,、名词解释：信道带宽、数据传输速率与信道最大传输速率、误码率、传输延迟、抖动和信道利用率,