数据通信的基础知识

1、第二章数据通信的基础知识 基本概念 信息及其主要特征 传输介质 数据编码 多路复用技术 数据交换技术 差错控制及检测1基本概念数据通信与数据通信系统数据通信系统的主要构成传输速率2数据通信信源信宿信道噪声一次通信中产生和发送信息的一端叫做信源。接收信息的一端叫做信宿。信源和信宿之间通过信道进行信息的交换。信息在传输过程中可能会受到外界的干扰，这种干扰叫噪声。3数据通信系统数据传输系统传输线路调制解调器多路复用器交换机数据处理系统终端设备计算机系统4数据通信基本过程第一阶段：建立通信线路第二阶段：建立数据传输链路第三阶段：传送通信控制信号和传送数据第四阶段：数据传输结束，双方通过通信控制信息 确

2、认此次通信结束第五阶段：任何一方通知交换机通信结束，可以切 断物理连接5数据通信的主要技术指标传输速率码元速率（）信息速率（b）blog误码率误码率Pc误位率Pb误字符率Pw6信息及其主要特征数字信道和模拟信道信道的最大传输速率通信线路连接方式数据的传输方式7数字信道和模拟信道以数字脉冲形式传输数据的信道称为数字信道以连续模拟信号形式传输数据的信道称为模拟信道如果信源产生的是数字数据可以有两种传输方式.用模拟信道传输信宿噪声信源传输介质调制器解调器.用数字信道传输8信道的最大传输速率C=2Wlog2M W为信道宽带 C为信道容量C=Wlog2（1+S/N） W为信道宽带 S/N为信噪比9通信线

3、路连接方式点点连接方式分支连接方式集线连接方式10数据的传输方式信道的通信方式 单工通信 （无线电广播 ） 半双工通信 （对讲机） 全双工通信11数据的传输方式基带传输 方波固有的频率称为基带，方波信号称为基带信号。在信道上直接传送数据的基带信号称为基带传输（编码解码器）频带传输 是指数字信号调制成音频信号后再发送和传输，到达接收端后把音频信号解调成原来的数字信号。（调制解调器）12宽带传输常用于中。在早期这是利用频带宽度至少为的宽带同轴电缆作为传输介质。使用时通常将这样宽的频带划分为若干个子频带，分别用这些子频带来传送音频信号，视频信号以及数字信号。利用宽带传输系统来实现声音，文字和图象的一

4、体化传输。现在常指传输速率大于bs的广域网接入技术，如，等。（射频调制解调器）13数据同步方式同步，是指接收端严格的按照发送端所发送的每个码元的重复频率以及起止时间来接收数据。位同步字符同步帧同步14传输介质同轴电缆双绞线电缆光钎电缆无线传输介质地面微波卫星微波红外线通信15同轴电缆16型号RG-8或RG-11 （阻抗50欧姆）粗缆RG-58（50欧姆）细缆RG-59（75欧姆）CATV细缆RG-62（93欧姆）ARCnet网络及IBM3270系统专用 一般为频分多路复用17双绞线电缆18光钎电缆19数据编码数字数据的数字信号编码数字数据调制编码模拟数据的数字信号编码20数字数据的数字信号编码

5、001101(a)(b)(c)不归零制编码 无电压0 负电压1曼彻斯特编码 位中间跳变从高到低1从低到高0差分曼彻斯特编码 每一位的开始有跳变0无跳变121数字数据调制编码调频FM调幅AM调相PM见page4822模拟数据的数字信号编码采样定理：一个连续变化的模拟信号，假设其最高频率或带宽为fmax，若对它以周期T进行采样，则采样频率f=1/T，若能满足f2 fmax，那么采样后的离散序列就能无失真的恢复出原始的模拟信号。23脉冲编码调制技术原始信号采样量化编码00011124多路复用技术频分多路复用时分多路复用波分多路复用码分多路复用25频分多路复用（FDM） Frequency Divis

6、ion Multiplexing频分多路复用本质上就是把每路信息以某种调制方式调制到不同频率的载波上，然后合并成一个信号送到信道上传输。接收方把接收到的信号送入带通滤波器，分离出各载波信号，这些载波经过解调，最后借助低通滤波器将原始信息恢复出来。 （同时发送）有线电视 ADSL 收音机26频分多路复用60646872通道1通道2通道3频率/KHZ多路复用的通道原来的带宽3003100频率/KHZ通道1.2.327时分多路复用（TDM） Time Division Multiplexing将一个传输周期划分为多个时隙，让多路信号分别在不同的时隙内传送，形成每一路信号在连续的传送周期内轮流发送的情

7、形。（非同时发送）同步时分复用（STM）异步时分复用（ATM）28时分多路复用TDMBBBAAACCCABCTDMABCCCCAAABBB29波分多路复用（WDM） Wavelength Division Multiplexing波分多路复用技术是在一根光钎中能同时传输多个光波信号的技术。在发送端将不同波长的光信号组合起来，复用到一根光钎上，在接收端又将组合的光信号分开，并送入不同的终端。30波分多路复用波长功率光钎1的波谱波长功率光钎2的波谱波长功率光钎3的波谱波长功率光钎4的波谱波长功率共享光钎的波谱光钎1光钎3光钎4光钎2光栅光栅共享光钎波分多路复用单钎传输31码分多路复用（CDM） W

8、avelength Division Multiplexing根据码型结构的不同来实现信号分割的多路复用称为码分多路复用。所有用户使用同一频率，占用相同的带宽，各个用户可以同时发送或接收信号，用各自不同的地址码序列区分，或者说是根据信号的不同波形区分。32交换技术电路交换报文交换分组交换 数据报和虚电路快速分组交换 帧中继和异步传输模式33电路交换所谓电路交换服务，就是在两个用户要进行通信时，首先建立一条临时的专用线路，用户通信时独占这条线路，不与其它用户共享，直到通信一方释放这条专用线路。建立连接数据传输拆除线路34电路交换的基本过程交换节点A交换节点B交换节点C交换节点D连续呼叫呼叫应答数

9、据传输确认连接释放时间35报文交换传输非及时性的数字数据，中转节点可先把收到的信息存储起来，等到信道空闲时再把信息转发给下一个节点，这样经过多个中转节点的存储转发，最后到达目标节点。这种交换方式就称为存储转发或存储交换。报文交换是以报文为单位进行存储交换的技术。36报文交换的基本过程交换节点A交换节点B交换节点C交换节点D报文报文报文时间确认37分组交换分组交换方式是把要传输的报文分成若干个小的数据块，称为分组，然后以分组为单位按照与报文交换同样的方法进行传输。数据报虚电路38数据报ADCB整序提供不可靠的服务，或者说无连接服务39虚电路AFEDGCB提供可靠的服务，或者说面向连接服务40帧中继和异步传输模式帧中继，是以帧为单位进行交换的技术。异步传输模式，是以信元为单位进行传输的技术。 信元是一种极短的、固定长度的数据分组。每个信元长53个字节。包括5个字节的信头和48个字节的信息域。41差错检测及控制差错，就是在数据通信中，接收端接到的数据与发送端发出的数据出现不一致的现象。包括位丢失，位值不一致。差错是由热躁声引起的。物理线路的电气特性造成信号的畸变和衰减。