河南机电 第2章 数据通信.pptVIP

第2章 数据通信基础  2.1 数据通信的基本概念 2.1 数据通信的基本概念 对一个十六进制信号的波形，其波特率为800波特/秒，则其比特率是多少？ 2.2 常见传输介质及特性 2.2 常见传输介质及特性 直通双绞线与交叉双绞线 1. 双绞线1236通信规则 在用双绞线做传输介质的以太网中，除了100Base-T4和1000Base-T以外，其余均只使用四对绞线中的两对。当信号通过双绞线电缆传输时，在电缆内的四对(八根)铜线(芯线)中，实际起作用的只有其中的两对，分别是1-2脚和3-6脚。比如，对应网卡接口如表2-1，1-2脚负责发送数据(TX+，TX-)，而3-6脚负责接收数据(RX+，RX-)。 2. 568A与568B定义的双绞线的连接规则 在568A与568B中所定义的RJ-45连接头各脚与双绞线各芯线排列的对应方式，如表2-2所示。 引脚568A标准568B标准1绿白橙白2绿橙3橙白绿白4蓝蓝5蓝白蓝白6橙绿7棕白棕白8棕棕其中1-2脚和3-6脚是对绞的两对芯线。对绞的电缆因为其中传输的信号方向相反，从而使彼此的电磁辐射相互抵消，因此使收、发数据之间的干扰降到最小。 2.2 常见传输介质及特性 传输介质的选择要从以下因素来考虑：网络拓扑的结构、实际需要的通信容量、可靠性要求、能承受的价格范围。 ⑴ 双绞线的显著特点是价格便宜，但与同轴电缆相比，其带宽受到限制。对于单个建筑物内的低通信容量网络来说，双绞线性能价格比可能是最好的。 ⑵ 同轴电缆的价格要比双绞线贵一些，对于大多数局域网来说，需要连接较多设备而且通信容量相当大时可以选择同轴电缆。 ⑶ 光纤作为传输介质，与同轴电缆和双绞线相比具有一系列优点：频带宽、速率高、体积小、重量轻、衰减小、能电磁隔离、误码率低等，已广泛用于高速数据通信网。随着光通信技术的发展和成本降低，光纤作为网络的传输介质也得到了普遍采用。 目前，便携式计算机已经有了很大的发展和普及，由于可随身携带，对于可移动的无线网的需求将日益增加，无线数字网络类似蜂窝电话网，人们可以随时随地将计算机接入网络，发送和接收数据。 无线电波 无线电通信就是利用地面发射的无线电波通过电离层的反射而到达接收端的一种远距离通信方式。无线电通信使用的频率一般在3MHz 至1GHz。 无线电波的传播特性与频率有关。在低频上，无线电波能轻易地绕过一般障碍物，但其能量随着传播距离的增大而急剧递减。在高频上，无线电波趋于直线传播并易受障碍物的阻挡，还会被雨水吸收。 微波 对于频率在100MHz以上的无线电波，其能量将集中于一点并沿直线传播，这就是微波。 微波通信是利用无线电波在对流层的视距范围内进行信息传输的一种通信方式，它使用的频率范围一般在1GHz至20GHz左右。 由于微波只能沿直线传播，所以微波的发射天线和接收天线必须精确对准，而且每隔一段距离就需要一个中继站。 无线电波 蓝牙技术 蓝牙是一种支持设备短距离通信（一般是10m之 内）的无线电技术。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、 笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。 蓝牙的标准是IEEE802.15，工作在2.4GHz 频带，带宽为 1Mb/s。 相移键控（PSK ,Phase Shift Keying） PSK是通过改变载波信号的相位值（φ）来表示数字信号“1”、“0”的，而载波信号的A和?不变。PSK包括绝对调相和相对调相两种类型： （1）绝对调相 绝对调相使用相位的绝对值，φ为0表示数字信号“1”，φ为π表示数字信号“0”。 （2）相对调相 相对调相使用相位的偏移值，当数字数据为0时，相位不变化，而数字数据为1时，相位要偏移π。 下图中，显示了对数字数据“010110”进行不同调制方法的波形。 3.模拟数据的数字信号编码 奈奎斯特定理（采样定理）： 如果连续变化的模拟信号最高频率为F，若以2F的采样频率对其采样，则采样得到的离散信号序列就能完整地恢复出原始信号。 编码后的信号称为PCM（Pulse Coded Modulation）信号（脉码调制信号） --话音信道带宽4KHz --采样时钟频率：8KHz ( 2倍话音最大频率) --量化级数：256级 (8位二进制码表示) --数据率：8000次/s*8bit = 64Kb/s ∴每路PCM信号的速率 = 64000bps PCM转换过程举例 线路交换方式的工作原理 报文和报文分组结构 由于分组长度较短，在传输出错时，检错容易并且重发花费的时间较少； 限定分组最大数据长度，有利于提高存储转发结点的存储空间利用率与传输效率； 公用数