数据通信技术简介教学课件

1、第4节 数据通信技术简介 8/3/20221第1章 1.4 数据通信技术简介1.4 数据通信技术简介计算机技术和现代通信技术相结合形成了计算机网络。 数据通信技术是构成现代计算机网络的重要基石之一。 本节主要介绍有关数据通信技术的基本知识。 8/3/20222第1章 1.4 数据通信技术简介1.4.1 数据通信的基本概念1. 数据通信的系统概述 (1) 信息（Information）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 (2) 数据信息的载体，一般用二进制代码表示 (3) 信号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 模拟信号是连续变化的数字信号是分立离散

2、的8/3/20223第1章 1.4 数据通信技术简介数据通信的系统模型 数据通信系统模型组成调制频率：信号1：1270Hz正弦波信号0：1070Hz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8/3/20224第1章 1.4 数据通信技术简介信道及信道的分类 信道：信号传输的通路(通信线路)信道分类：(1)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(2)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(3) 有线信道和无线信道：按传输通路介质来分有形介质(线、缆)、无形介质(空气、太空)(4)专用信道

3、和公用信道：按通路使用权限来分固定、专线、大型公共信道8/3/20225第1章 1.4 数据通信技术简介2.数据通信的传输媒体 通信网络中使用的传输媒体(介质) 有电话线及双绞线、电缆线、光纤、架空明线微波线路和卫星线路等。常用的是：(1)电话线 和双绞线(2)同轴电缆(3)光纤8/3/20226第1章 1.4 数据通信技术简介数据通信的传输媒体 通信网络中使用的传输媒体(介质) (4) 微波线路传输容量大直线传播和受环境条件的影响长途传输必须建立中继站必要时信号增强 8/3/20227第1章 1.4 数据通信技术简介数据通信的传输媒体 通信网络中使用的传输媒体(介质) (5) 卫星线路 微波

4、传输一种，中继站点卫星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 价格昂贵 8/3/20228第1章 1.4 数据通信技术简介数据通信的传输媒体 通信网络中使用的传输媒体(介质) (6)红外传输直线传播、距离有限(在视野内)速度快：100Mbps广泛用于家电遥控、计算机间数据交换8/3/20229第1章 1.4 数据通信技术简介3.数据通信的主要技术指标 主要有：传输速率B差错率 Pe可靠性 Pr带宽 W 8/3/202210第1章 1.4 数据通信技术简介3.数据通信的主要技术指标 (1)传输速率B 衡量传输能力的主要指标(比特率、波特率)比特率：数字信号的传输速率 定义：

5、单位时间内传输二进制代码有效位数单位：比特/秒（bps） 千比特/秒（kbps）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8/3/202211第1章 1.4 数据通信技术简介3.数据通信的主要技术指标 (2)差错率 pe 衡量传输质量的主要指标 比特差错率定义：差错的比特数占总数的比例（平均值） peb = 差错比特数 / 总比特数 在计算机通信中，一般要求比特差错率低于10-68/3/202212第1章 1.4 数据通信技术简介3.数据通信的主要技术指标

6、(3)可靠度 pr 衡量传输系统质量重要指标 可靠度 ：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tr / 全部工作时间Tr 8/3/202213第1章 1.4 数据通信技术简介3.数据通信的主要技术指标 (4)带宽 W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率之差单位：即频率的单位。8/3/202214第1章 1.4 数据通信技术简介1.4.2 常用通信系统 公用电话系统 移动电话系统 卫星通信系统 ISDN综合业务数字网络ADSL与Cable Modem 8/3/202215第

7、1章 1.4 数据通信技术简介常用通信系统 1. 公用电话系统 过程拨号 转换为代码 当地的交换中心 解析拨入的电话号码，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 同局直接连接，不同局通过上一级交换8/3/202216第1章 1.4 数据通信技术简介2 .移动电话系统 即蜂窝通信，手持或车载电话进行通信将通信覆盖区域划分为多个区域(单元)网络交换中心（NSO）计算机控制所有的单元移动电话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 在NSO控制下，站点广播、监听响应站点把回答传给NSO，由NSO完成整个连

8、接 8/3/202217第1章 1.4 数据通信技术简介3.卫星通信系统 组成：卫星、地面站工作原理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 地面用户通过地面站出入卫星系统形成链路 三颗相距120度的同步卫星就能覆盖整个赤道圆周通信频率范围：微波频段，即1-10GHZ开始使用新频段如12GHZ，14GHZ，20GHZ及30GHZ频段等 8/3/202218第1章 1.4 数据通信技术简介3.卫星通信系统 优点通信范围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电路和话务量可灵活调整 缺点 信号延迟（发、收方传播距离有72000KM） 10GHZ以上频带受降雨雪

9、的影响 天线受太阳噪声的影响8/3/202219第1章 1.4 数据通信技术简介卫星通信系统 频带宽度通信卫星：500 MHZ转发器：36 MHZ / 72 MHZ采用的多路通信技术频分多址时分多址码分多址 8/3/202220第1章 1.4 数据通信技术简介4. ISDN综合业务数字网络 ISDN(Integrated Services Digital Network)允许同时传送声音、数据、传真、视频等信号提供3条独立信道(2B+D)两条 64Kbps B信道、一条 16Kbps D信道B信道：传输纯数据，如脉码调制（PCM）语音数据、计算机通信数据D信道：用于控制和一些低速应用，如遥感（

10、远程读表）或警报系统。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，使用户在使用线路进行拨号上网时，不影响正常的电话使用。8/3/202221第1章 1.4 数据通信技术简介5 .ADSL与Cable Modem ADSL：非对称数字用户线路将电话线变成高速的数字线路同时提供电话、传真和高速的Internet服务使用频分复用三个信息通道高速下行通道：1.5Mbps-9Mbps 用于下载中速双工通道：16Kbps-1Mbps 用于上传 普通电话服务：老式电话服务 8/3/202222第1章 1.4 数据通信技术简介ADSL与Cable ModemCABLE MODEM：电缆(线缆

11、)调制解调器通过有线电视CATV某个传输频带进行调制解调一组用户共享一个信道连接方式：一端计算机，一端闭路电视插座按速率划分为两种：对称速率型：上、下行速率相同，500k - 2M bps 非对称速率型：下行2-40M，上行500k-10M 8/3/202223第1章 1.4 数据通信技术简介1.4.3通信技术的发展1.数字电视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数字电视节目是被A/D转换后数字化的按传输方式分为3种： 地面无线传输 卫星传输 有限传输优点避免噪声信号的影响 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 便于充分利用信道容量 便于加密/解密、加扰/解扰 8/3/202224第1章 1.4 数据通信技术简介2.3G时代的到来和4G未来 1G 模拟通信 2G 数字通信 3G 多媒体数据通信 提供的服务： 视频消息/视频邮件