精品课件数据通信原理

1、本章内容 通信系统简介通信系统简介 数据通信相关技术简介数据通信相关技术简介 通信方式实例通信方式实例计算机通信术语计算机通信术语 数据数据(data)：传递传递(携带携带)信息的实体。信息的实体。 信息信息(information)：是数据的内容或解释。是数据的内容或解释。 信号信号(signal)：数据的物理量编码数据的物理量编码(通常为电编通常为电编码码)，数据以信号的形式传播。，数据以信号的形式传播。 模拟信号与数字信号模拟信号与数字信号基带基带(base band)与宽带与宽带(broad band) 信道信道(channel)：传送信息的线路传送信息的线路(或通路或通路) 比特比特

2、(bit)：信息量的单位。比特率为每秒传输信息量的单位。比特率为每秒传输的二进制位个数，用的二进制位个数，用bit / s表示。表示。 误码率：误码率：信道传输可靠性指标，是概率值。信道传输可靠性指标，是概率值。 信息编码：信息编码：将信息用二进制数表示的方法。将信息用二进制数表示的方法。 数据编码：数据编码：将数据用物理量表示的方法。将数据用物理量表示的方法。例如：字符例如：字符a的的ascii编码编码(是信息编码的一种是信息编码的一种)为为01000001，其数据编码可能为其数据编码可能为01000001t通信系统简介通信系统简介通信系统三要素：通信系统三要素：信源信源、信宿信宿和和信道信

3、道噪声噪声信源信源发送器发送器信道信道接收器接收器信宿信宿源系统源系统目的系统目的系统 信息通过数据通信系统传输信息通过数据通信系统传输 把携带信息的数据用物理信号形式通把携带信息的数据用物理信号形式通过信道传送到目的地。信息和数据过信道传送到目的地。信息和数据(0,1比特比特)一般不能直接在介质上传输。一般不能直接在介质上传输。传输系统传输系统数字信道和模拟信道数字信道和模拟信道模拟信号和数字信号模拟信号和数字信号 模拟信号：时间上连续，包含无穷多个信号值（幅度连续）模拟信号：时间上连续，包含无穷多个信号值（幅度连续） 数字信号：时间上离散，仅包含有限数目的信号值（幅度离散）数字信号：时间上

4、离散，仅包含有限数目的信号值（幅度离散）数字通信与模拟通信数字通信与模拟通信数字通信的优点数字通信的优点通信方式通信方式数据流动的方向数据流动的方向单工单工：数据单向传输：数据单向传输（无线电广播）（无线电广播）半双工半双工：数据可以双向交替传输，但不能：数据可以双向交替传输，但不能在同一时刻双向传输在同一时刻双向传输（对讲机）（对讲机）全双工全双工：数据可以双向同时传输：数据可以双向同时传输（电话）（电话） 或者具有两条物理上独立的传输线路或者具有两条物理上独立的传输线路 或者具有一条物理线路上的两个信道，分别用或者具有一条物理线路上的两个信道，分别用于不同方向的信号传输于不同方向的信号传输

5、数字数据的传输方式数字数据的传输方式基带传输：不需调制，编码后的数字脉冲基带传输：不需调制，编码后的数字脉冲信号直接在信道上传送。信号直接在信道上传送。例如：以太网（例如：以太网（ethernet）频带传输：数字信号需调制成音频模拟信频带传输：数字信号需调制成音频模拟信号后再传送，接收方需要解调。号后再传送，接收方需要解调。例如：通过电话模拟信道传输例如：通过电话模拟信道传输宽带传输：数字信号需调制成频带为几十宽带传输：数字信号需调制成频带为几十mhz到几百到几百mhz的模拟信号后再传送，接的模拟信号后再传送，接收方需要解调收方需要解调例如：闭路电视的信号传输例如：闭路电视的信号传输数字数据的

6、传输方式数字数据的传输方式（续）（续）串行传输和并行传输串行传输和并行传输异步传输和同步传输异步传输和同步传输2.3 交换技术交换技术什么是交换？什么是交换？ 按某种方式动态地分配传输线路资源按某种方式动态地分配传输线路资源 例如，电话交换机在用户呼叫时为用户选择一例如，电话交换机在用户呼叫时为用户选择一条可用的线路进行接续。用户挂机后则断开该条可用的线路进行接续。用户挂机后则断开该线路，该线路又可分配给其它用户。线路，该线路又可分配给其它用户。为什么要采用交换技术？为什么要采用交换技术？ 节省线路投资，提高线路利用率节省线路投资，提高线路利用率实现交换的方法主要有：实现交换的方法主要有：电路

7、交换电路交换、报文报文交换交换、分组交换分组交换bdcaef电路交换电路交换 交换设备在通信双方找出一条实际的物理线路交换设备在通信双方找出一条实际的物理线路的过程。的过程。 特点：数据传输前需要建立一条端到端的通特点：数据传输前需要建立一条端到端的通路。路。称为称为“面向连接的面向连接的” 过程：建立连接过程：建立连接通信通信释放连接释放连接 优缺点：优缺点：建立连接的时间长；建立连接的时间长；一旦建立连接就独占线路，线路利用率低；一旦建立连接就独占线路，线路利用率低；无纠错机制；无纠错机制；建立连接后，传输延迟小建立连接后，传输延迟小。不适用于计算机通信，因为计算机数据具有突发性不适用于计

8、算机通信，因为计算机数据具有突发性的特点，真正传输数据的时间不到的特点，真正传输数据的时间不到10%。报文交换报文交换 整个报文整个报文(message)作为一个整体一起发送。作为一个整体一起发送。 在交换过程中，交换设备将接收到的报文先存储，待在交换过程中，交换设备将接收到的报文先存储，待信道空闲时再转发出去，一级一级中转，直到目的地。信道空闲时再转发出去，一级一级中转，直到目的地。这种数据传输技术称为这种数据传输技术称为存储存储-转发转发。 传输之前不需要建立端到端的连接，仅在相邻结点传传输之前不需要建立端到端的连接，仅在相邻结点传输报文时建立结点间的连接。输报文时建立结点间的连接。称为称为“无连接的无连接的”分组交换（包交换）分组交换（包交换） 将报文划分为若干个大小相等的分组将报文划分为若干个大小相等的分组(packet)进行存储转发。进行存储转发。