数据通信技术应用简介

1、数据通信技术应用简介2022-2-16第1章 1.4 数据通信技术简介2计算机技术和现代通信技术相结合形成计算机技术和现代通信技术相结合形成了计算机网络。了计算机网络。 数据通信技术是构成现代数据通信技术是构成现代计算机网络的重要基石之一。计算机网络的重要基石之一。 本节主要介本节主要介绍有关数据通信技术的基本知识。绍有关数据通信技术的基本知识。 2022-2-16第1章 1.4 数据通信技术简介3(1) 信息（信息（Information）通信传输过程中包含的内容，其载体一般为数字、通信传输过程中包含的内容，其载体一般为数字、文字、语音和图像等文字、语音和图像等 (2) 数据数据信息的载体，

2、一般用二进制代码表示信息的载体，一般用二进制代码表示 (3) 信号信号数据在传输过程中的表示形式数据在传输过程中的表示形式分为模拟信号和数字信号两类分为模拟信号和数字信号两类 模拟信号是连续变化的模拟信号是连续变化的 数字信号是分立离散的数字信号是分立离散的2022-2-16第1章 1.4 数据通信技术简介4数据通信系统模型数据通信系统模型组成组成调制频率：调制频率：信号信号1：1270Hz正弦波正弦波信号信号0：1070Hz正弦波正弦波调制 解调数据通信网发送设备传输信道接收设备输入数据输出数据数据源数据宿干扰源2022-2-16第1章 1.4 数据通信技术简介5信道：信号传输的通路信道：信

3、号传输的通路(通信线路通信线路)信道分类：信道分类：(1)模拟信道和数字信道：按传输信号类型来分模拟信道和数字信道：按传输信号类型来分原始、调制模拟信号、二进制数字信号原始、调制模拟信号、二进制数字信号(2)物理信道和逻辑信道：按物理、逻辑性来分物理信道和逻辑信道：按物理、逻辑性来分 传输介质、通信设备、信号逻辑路径传输介质、通信设备、信号逻辑路径(3) 有线信道和无线信道：按传输通路介质来分有线信道和无线信道：按传输通路介质来分有形介质有形介质(线、缆线、缆)、无形介质、无形介质(空气、太空空气、太空)(4)专用信道和公用信道：按通路使用权限来分专用信道和公用信道：按通路使用权限来分固定、专

4、线、大型公共信道固定、专线、大型公共信道2022-2-16第1章 1.4 数据通信技术简介6通信网络中使用的传输媒体通信网络中使用的传输媒体(介质介质) 有有 线及双绞线、电缆线、光纤、架空明线及双绞线、电缆线、光纤、架空明线微波线路和卫星线路等。常用的是：线微波线路和卫星线路等。常用的是：(1) 线线 和双绞线和双绞线(2)同轴电缆同轴电缆(3)光纤光纤2022-2-16第1章 1.4 数据通信技术简介7通信网络中使用的传输媒体通信网络中使用的传输媒体(介质介质) (4) (4) 微波线路微波线路 传输容量大传输容量大 直线传播和受环境条件的影响直线传播和受环境条件的影响 长途传输必须建立中

5、继站长途传输必须建立中继站 必要时信号增强必要时信号增强 2022-2-16第1章 1.4 数据通信技术简介8通信网络中使用的传输媒体通信网络中使用的传输媒体(介质介质) (5) 卫星线路卫星线路 微波传输一种，中继站点卫星微波传输一种，中继站点卫星 不受地理环境和通信距离的限制不受地理环境和通信距离的限制 有海量的带宽，具有广泛的应用市场有海量的带宽，具有广泛的应用市场 价格昂贵价格昂贵 2022-2-16第1章 1.4 数据通信技术简介9通信网络中使用的传输媒体通信网络中使用的传输媒体(介质介质) (6)(6)红外传输红外传输 直线传播、距离有限直线传播、距离有限(在视野内在视野内) 速度

6、快：速度快：100Mbps 广泛用于家电遥控、计算机间数据交换广泛用于家电遥控、计算机间数据交换2022-2-16第1章 1.4 数据通信技术简介10主要有：主要有：传输速率传输速率B差错率差错率 Pe可靠性可靠性 Pr带宽带宽 W W 2022-2-16第1章 1.4 数据通信技术简介11衡量传输能力的主要指标衡量传输能力的主要指标(比特率、波特率比特率、波特率)比特率：数字信号的传输速率比特率：数字信号的传输速率 定义：单位时间内传输二进制代码有效位数定义：单位时间内传输二进制代码有效位数 单位：比特单位：比特/秒（秒（bps） 千比特千比特/秒（秒（kbps）波特率：调制速率，又称为波形

7、速率波特率：调制速率，又称为波形速率 定义：线路中每秒传送的波形的个数定义：线路中每秒传送的波形的个数 单位：波特（单位：波特（baud）B = 1/T 换算： 比特率 = 波特率 * log2n n为一个脉冲信号表示的有效状态数为一个脉冲信号表示的有效状态数2022-2-16第1章 1.4 数据通信技术简介12衡量传输质量的主要指标衡量传输质量的主要指标 比特差错率比特差错率 定义：差错的比特数占总数的比例（平均值）定义：差错的比特数占总数的比例（平均值） peb = 差错比特数差错比特数 / 总比特数总比特数 在计算机通信中，一般要求在计算机通信中，一般要求比特差错率低于比特差错率低于10

8、-62022-2-16第1章 1.4 数据通信技术简介13衡量传输系统质量重要指标衡量传输系统质量重要指标 可靠度可靠度 ：定义：正常工作时间占全部工作时间百分比定义：正常工作时间占全部工作时间百分比pr = 正常工作时间正常工作时间tr / 全部工作时间全部工作时间Tr 2022-2-16第1章 1.4 数据通信技术简介14带宽是指波长、频率或能量带的范围。带宽是指波长、频率或能量带的范围。信号带宽：传送信号的频谱中具有足够能量的信号带宽：传送信号的频谱中具有足够能量的最高频率和最低频率之差最高频率和最低频率之差信道带宽：信道能够传输的最高频率和最低频信道带宽：信道能够传输的最高频率和最低频

9、率之差率之差单位：即频率的单位。单位：即频率的单位。2022-2-16第1章 1.4 数据通信技术简介15公用公用 系统系统 移动移动 系统系统 卫星通信系统卫星通信系统 ISDN综合业务数字网络综合业务数字网络ADSL与与Cable Modem 2022-2-16第1章 1.4 数据通信技术简介16过程过程拨号拨号 转换为代码转换为代码 当地的交换中心当地的交换中心 解析拨入的解析拨入的 号码，并判断出目的地号码，并判断出目的地线路交换方式，建立通道，发送响铃信号线路交换方式，建立通道，发送响铃信号摘机通话、挂机结束连接摘机通话、挂机结束连接 交换系统由多级交换中心组成的层次结构组成交换系统

10、由多级交换中心组成的层次结构组成 同局直接连接，不同局通过上一级交换同局直接连接，不同局通过上一级交换2022-2-16第1章 1.4 数据通信技术简介17即蜂窝通信，手持或车载即蜂窝通信，手持或车载 进行通信进行通信将通信覆盖区域划分为多个区域将通信覆盖区域划分为多个区域( (单元单元) )网络交换中心（网络交换中心（NSONSO）计算机控制所有的单元）计算机控制所有的单元移动移动 能够和单元站点进行双向无线电通信能够和单元站点进行双向无线电通信单元间的分界定义并不十分明确单元间的分界定义并不十分明确 在在NSONSO控制下，站点广播、监听响应控制下，站点广播、监听响应站点把回答传给站点把回

11、答传给NSONSO，由，由NSONSO完成整个连接完成整个连接 2022-2-16第1章 1.4 数据通信技术简介18组成：卫星、地面站组成：卫星、地面站工作原理工作原理卫星在空中起中继站的作用卫星在空中起中继站的作用 地面站是卫星系统与地面公众网的接口地面站是卫星系统与地面公众网的接口 地面用户通过地面站出入卫星系统形成链路地面用户通过地面站出入卫星系统形成链路 三颗相距三颗相距120120度的同步卫星就能覆盖整个赤道圆周度的同步卫星就能覆盖整个赤道圆周通信频率范围：通信频率范围： 微波频段，即微波频段，即1-10GHZ1-10GHZ 开始使用新频段开始使用新频段如如12GHZ12GHZ，1

12、4GHZ14GHZ，20GHZ20GHZ及及30GHZ30GHZ频段等频段等 2022-2-16第1章 1.4 数据通信技术简介19优点优点通信范围大通信范围大受自然灾害影响的影响不大受自然灾害影响的影响不大可以方便地实现广播和多址通信可以方便地实现广播和多址通信可以电路和话务量可灵活调整可以电路和话务量可灵活调整 缺点缺点 信号延迟（发、收方传播距离有信号延迟（发、收方传播距离有72000KM72000KM） 10GHZ10GHZ以上频带受降雨雪的影响以上频带受降雨雪的影响 天线受太阳噪声的影响天线受太阳噪声的影响2022-2-16第1章 1.4 数据通信技术简介20频带宽度频带宽度通信卫星

13、：通信卫星：500 MHZ500 MHZ转发器：转发器：36 MHZ / 72 36 MHZ / 72 MHZMHZ采用的多路通信技术采用的多路通信技术频分多址频分多址时分多址时分多址码分多址码分多址 2022-2-16第1章 1.4 数据通信技术简介21ISDN(Integrated Services Digital Network)ISDN(Integrated Services Digital Network)允许同时传送声音、数据、允许同时传送声音、数据、 、视频等信号、视频等信号提供提供3 3条独立信道条独立信道(2B+D)(2B+D)两条两条 64Kbps B 64Kbps B信道

14、、一条信道、一条 16Kbps D 16Kbps D信道信道B B信道：传输纯数据，如脉码调制（信道：传输纯数据，如脉码调制（PCMPCM）语音数）语音数据、计算机通信数据据、计算机通信数据D D信道：用于控制和一些低速应用，如遥感（远信道：用于控制和一些低速应用，如遥感（远程读表）或警报系统。程读表）或警报系统。一般采用时分多路复用技术进行传输一般采用时分多路复用技术进行传输 优点：为用户提供更大的带宽，使用户在使用线优点：为用户提供更大的带宽，使用户在使用线路进行拨号上网时，不影响正常的路进行拨号上网时，不影响正常的 使用。使用。2022-2-16第1章 1.4 数据通信技术简介22ADS

15、LADSL：非对称数字用户线路：非对称数字用户线路将将 线变成高速的数字线路线变成高速的数字线路同时提供同时提供 、 和高速的和高速的InternetInternet服务服务使用频分复用使用频分复用三个信息通道三个信息通道高速下行通道：高速下行通道：1.5Mbps-9Mbps 1.5Mbps-9Mbps 用于下载用于下载中速双工通道：中速双工通道：16Kbps-1Mbps 16Kbps-1Mbps 用于上传用于上传 普通普通 服务：老式服务：老式 服务服务 2022-2-16第1章 1.4 数据通信技术简介23CABLE MODEMCABLE MODEM：电缆电缆(线缆线缆)调制解调器调制解调

16、器通过有线电视通过有线电视CATVCATV某个传输频带进行调制解调某个传输频带进行调制解调一组用户共享一个信道一组用户共享一个信道连接方式：一端计算机，一端闭路电视插座连接方式：一端计算机，一端闭路电视插座按速率划分为两种：按速率划分为两种： 对称速率型：上、下行速率相同，对称速率型：上、下行速率相同，500k - 2M bps 非对称速率型非对称速率型：下行下行2-40M，上行，上行500k-10M 2022-2-16第1章 1.4 数据通信技术简介241.1.数字电视数字电视采用数字信号来广播原来为模拟信号的图像和采用数字信号来广播原来为模拟信号的图像和声音信号的新的电视系统声音信号的新的

17、电视系统数字电视节目是被数字电视节目是被A/DA/D转换后数字化的转换后数字化的按传输方式分为按传输方式分为3 3种：种： 地面无线传输地面无线传输 卫星传输卫星传输 有限传输有限传输优点优点避免噪声信号的影响避免噪声信号的影响 避免非线形失真的影响避免非线形失真的影响 便于与计算机配合实现信号的存储、控制和调整便于与计算机配合实现信号的存储、控制和调整 便于充分利用信道容量便于充分利用信道容量 便于加密便于加密/ /解密、加扰解密、加扰/ /解扰解扰 2022-2-16第1章 1.4 数据通信技术简介252.3G2.3G时代的到来和时代的到来和4G4G未来未来 1G 1G 模拟通信模拟通信 2G 2G 数字通信数字通信 3G 3G 多媒体数据通信多媒体数据通信 提供的服务