第一章-3计算机应用基础

1、2022-4-271第一章第一章 计算机应用基础知识计算机应用基础知识1.4 数据通信技术p.432022-4-272数据通信技术数据通信技术计算机技术和现代通信技术相结合形计算机技术和现代通信技术相结合形成了计算机网络。成了计算机网络。 数据通信技术是构成现数据通信技术是构成现代计算机网络的重要基石之一。代计算机网络的重要基石之一。 本节主要本节主要介绍有关数据通信技术的基本知识。介绍有关数据通信技术的基本知识。 2022-4-2731.4.1 数据通信的基本概念数据通信的基本概念 v计算机技术计算机技术 + 通信技术通信技术 = 计算机网络计算机网络v基本概念基本概念 P.43信息信息v通

2、信传输过程中数据所包含的内容通信传输过程中数据所包含的内容数据数据v信息的载体信息的载体,二进制代码表示二进制代码表示信号信号v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模拟信号：连续变化的正弦波模拟信号：连续变化的正弦波数字信号：离散的脉冲信号数字信号：离散的脉冲信号v数据通信数据通信技术技术研究计算机之间或计算机与数字终端设备之间使用数研究计算机之间或计算机与数字终端设备之间使用数字信号进行的通信的理论和方法字信号进行的通信的理论和方法2022-4-274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

3、正弦波调制 解调数据通信网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源数据宿数据宿2022-4-275 信道及信道的分类信道及信道的分类 按传输信号类型按传输信号类型v模拟信道：原始、调制模拟模拟信道：原始、调制模拟信号信号v数字信道：二进制数字信号数字信道：二进制数字信号按物理、逻辑性按物理、逻辑性v物理信道：传输介质、通信物理信道：传输介质、通信设备设备v逻辑信道逻辑信道：信号逻辑径路信号逻辑径路按传输通路介质按传输通路介质v有线信道：有形介质有线信道：有形介质(线、线、缆缆)v无线信道：无形介质无线信道：无形介质(空气、空气、太空太空) 按通路使用权限：按通路使用权限：

4、v专用信道：固定、专线专用信道：固定、专线v公用信道：大型公共信道公用信道：大型公共信道信道：信号传输的通路信道：信号传输的通路(通信线路通信线路)信道分类：信道分类：2022-4-2762. 数据通信的传输媒体数据通信的传输媒体 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) 有电话线、双绞线、电缆线、光纤、架空明线有电话线、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：微波线路和卫星线路等。常用的是：1.电话线电话线双绞线双绞线2.同轴电缆同轴电缆3.光纤光纤2022-4-277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. 微波线路微波线

5、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 2022-4-2785. 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 2022-4-2796. 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2022-4-271

6、03. 数据通信的主要技术指标数据通信的主要技术指标 v传输速率传输速率v差错率差错率v可靠性可靠性 v带宽带宽2022-4-2711 （1 1）传输速率传输速率B v衡量衡量传输能力传输能力的主要指标的主要指标(比特率、波特率比特率、波特率)v比特率比特率：数字信号的传输速率：数字信号的传输速率 定义：单位时间内传输二进制代码的有效位数定义：单位时间内传输二进制代码的有效位数单位：比特单位：比特/秒（秒（bps） 千比特千比特/秒（秒（kbps）v波特率波特率：调制速率，又称为波形速率：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

7、：波特（baud）B = 1/T v换算换算： 比特率比特率 = 波特率波特率 * 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2022-4-2712 （2 2）差错率差错率pe v衡量衡量传输质量传输质量的主要指标的主要指标 v码元差错率码元差错率(误码率误码率) ：定义：差错码元所占总数的比例定义：差错码元所占总数的比例 (平均值平均值) pe = 差错码元数差错码元数 / 总码元数总码元数指标：要求指标：要求10-6 v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 /

8、总比特数总比特数 2022-4-2713 （3 3）可靠性可靠性pr v衡量衡量传输系统质量传输系统质量重要指标重要指标 v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 波长、频率、速率或能量带的范围波长、频率、速率或能量带的范围带宽的单位就是频率的单位带宽的单位就是频率的单位2022-4-27144. 常用通信系统常用通信系统 v公用电话系统公用电话系统 v蜂窝电话系统蜂窝电话系统 v卫星通信系统卫星通信系统 vISDN综合业务数字网络综合业务数字网络vADSL与与Cabl

9、e Modem v计算机网络计算机网络2022-4-27151) 公用电话系统公用电话系统 过程过程v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 v解析拨入的电话号码，并判断出目的地解析拨入的电话号码，并判断出目的地v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v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 2022-4-27162) 蜂窝电话系统蜂窝电话系统 v即移动通信即移动通信，手持或车载电话

10、进行通信手持或车载电话进行通信v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)v网络交换中心（网络交换中心（NSO）计算机控制所有的单元）计算机控制所有的单元v移动电话能够和单元站点进行双向无线电通信移动电话能够和单元站点进行双向无线电通信v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v 在在NSO控制下，站点广播、监听响应控制下，站点广播、监听响应v站点把回答传给站点把回答传给NSO，由，由NSO完成整个连接完成整个连接 2022-4-27173) 卫星通信系统卫星通信系统 组成组成：卫星卫星、地地面面站站工作原理工作原理v卫星在空中起中继站的作用卫星在空中

11、起中继站的作用 v地地面面站是卫星系统与地面公众网的接口站是卫星系统与地面公众网的接口 v地面用户通过地地面用户通过地面面站出入卫星系统形成链路站出入卫星系统形成链路 v三颗相距三颗相距120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：v微波频段，即微波频段，即1-10GHZv开始使用新频段开始使用新频段如如12GHZ，14GHZ，20GHZ及及30GHZ频段等频段等 2022-4-2718优点优点 P.48v通信范围大通信范围大v受自然灾害影响的影响不大受自然灾害影响的影响不大v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v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 v信号延迟信号延迟（发、收方（发、收方传播距离有传播距离有72000KM）v10GHZ以上频带受降雨雪的影响以上频带受降雨雪的影响 v天线受太阳噪声的影响天线受太阳噪声的影响 2022-4-2719频带宽度频带宽度v通信卫星通信卫星：500 MHZv转发器转发器：36 MHZ / 72 MHZ采用的多路通信技术采用的多路通信技术v频分多址频分多址v时分多址时分多址v码分多址码分多址 2022-4-27201.4.2 通信技术的发