计算机网络 第2章 数据通信基础.pptVIP

计算机网络（第2版） 第二章 第 2 章 数据通信基础 本章主要内容 数据通信基本知识； 传输媒体； 信号调制技术； 复用技术； 差错控制技术； 拥塞控制技术。 2.1 数据通信基本知识 本讲主要内容： 数据通信系统模型； 通信方式； 数字通信与模拟通信。 一、数据通信系统模型 数据通信系统 信源：信号源端； 发送器：信源信号形式至传输系统信号形式转换； 传输系统：实现信号发送器至接收器传输； 接收器：传输系统信号形式至信宿信号形式转换； 信宿：信号目的端。 一、数据通信系统模型 两种信号转换方式 编码：一种数字信号转换为另一种数字信号，或者模拟信号转换为数字信号的过程； 调制：数字信号转换为模拟信号，或者一种模拟信号转换为另一种模拟信号的过程。 二、通信方式 三、数字通信和模拟通信 数字信号和模拟信号的区别 数字信号和模拟信号的区别 数字和模拟信号失真的原因 数字信号再生过程 数字信号适用环境 2.2 传输媒体 本讲主要内容： 同轴电缆； 双绞线； 光纤。 主要内容 同轴电缆； 双绞线； 光纤； 三种传输媒体的性能区别； 传输媒体和网络特性。 一、同轴电缆 二、双绞线 三、光纤 三、光纤 四、三种传输媒体比较 随着综合布线系统的兴起和普及，星形和树形网络结构成为主流，同轴电缆及对应的总线形网络结构已退出市场； 双绞线便宜、铺设方便，但无中继传输距离短、易受电磁干扰； 光纤不受电磁干扰、无中继传输距离远、传输速率高，但费用高。 五、传输媒体和网络特性 传输媒体和网络拓扑结构； 传输媒体和通信方式； 传输媒体和网络通信距离。 传输媒体和网络拓扑结构 同轴电缆 传输媒体和网络传输距离 同轴电缆 双绞线 传输媒体和通信方式 双绞线 光纤 2.3 信号调制技术 本讲主要内容 引入信号调制技术的原因； 振幅键控调制技术； 移频键控调制技术； 移相键控调制技术； 正交幅度调制技术。 一、引入信号调制技术的原因 基带信号由多次谐波信号组成； 多次谐波信号构成的带宽和基带信号传输速率成正比； 信号失真与信号频率范围与传输距离成正比。 一、引入信号调制技术的原因 　调制解调技术 调制技术是将数字信号转换成模拟信号的技术，解调技术则是将模拟信号转换成数字信号的过程。数字信号是直接表示二进制数0和1的信号，它具有两种不同的状态。而用于调制数字信号的模拟信号是正弦波信号（这里被称为载波信号），它具有三个基本特征：幅值、频率和相位。因此，可用两个基本特征不同的模拟信号表示数字信号的两种不同的状态，因而引出三种基本调制技术：调幅、调频和调相。 二、移幅键控调制技术 三、移频键控调制技术 四、移相键控调制技术 五、正交幅度调制技术 如果采用上述三种调制方法，数字信号的传输速率是无法提高的。 如果将在幅度调制方法中，将信号幅值分为4级，则可以表示4种不同的状态中的一种。而2位数字信号可以组合成4中不同的状态，因此，一次信号变化可以传输两位二进制数。 五、正交幅度调制技术 用4种不同相位和4种不同的幅值构成16种不同的信号状态，用来表示4位二进制数。 2.4 复用技术 本讲主要内容： 频分复用技术； 时分复用技术； 波分复用技术； 码分复用技术。 一、频分复用技术 应用于模拟信号传输方式； 高带宽线路带宽被分成多个频段； 将每一路信号调制对应的频段； 不同频段的信号复合在一起通过同一线路传输； 接收端根据和频段的固定对应关系确定每一路信号。 二、时分复用技术 前提是线路传输速率是信号传输速率的N倍，N＞1。 以时间T为周期划分线路传输时间； 将时间T划分为N个称为时隙的相同时间间隔t（t=T/N）； 每一个时隙能够传输一路信号时间周期T内需要传输的数据； N路信号路可以在时间周期T内传输完全部数据。 三、波分复用技术 虽然波长对应频率，但波分复用和频分复用有所区别； 频分复用是连续频段、连续幅度的多路信号复用； 波分复用是单一频率、离散幅度的多路信号复用。 四、码分复用 每一个站分配不同的码片，不同站码片相互正交； 发送的的每一位二进制数扩展为码片（1码片，0码片取反）； 码片同步情况下，多个移动站可以同时发送，基站能够分离出不同移动站发送的数据（码片序列）。 2.5 差错控制技术 本讲主要内容 数据检错和纠错； 数据链路层差错控制技术； 端到端差错控制技术。 一、差错控制概述 邮政服务系统并不可靠，如何在不可靠的邮政服务系统的基础上，保证寄信人至收信人之间的可靠通信：差错控制技术 二、检错码与数据检错 常见检错码 奇偶效验码：奇数位错。 检验和：连续多位错。 循环冗余码：多处偶发性连续多位错 二、检错码与数据检错 检错码是一组添加的冗余信息； 检错码和数据之间存在关联，可以简单表示成：检错码＝F（数据）； 接收端通过检测检错码和数据的关联是否