计算机网络 - 西南交通大学教务处-教务之星1-本科教学 .ppt

第二章 数据通信基础 2.1 数据通信的基础理论 2.2 物理传输媒体 2.3 传输技术 2.4 物理层接口标准举例 基本定义 码元:一个数字脉冲 信息量：取决于码元所取的离散值的个数log2N 码元速率（波特（baud）率）:每秒钟传送码元的数目。指信号的变化次数/秒。如果信号是发送的脉冲，即为发送脉冲的频率。单位波特　　　　 基本概念 信道带宽：信道可以不失真地传输信号的频率范围。 基本概念 数据传输速率--每秒传输二进制信息的位数 S=1/T log2N(bps) 数据传输速率是实际的数据传输速率。 信道容量与数据传输速率的关系：像公路上的最大限速与汽车实际速度的关系一样。 误码率 ?误码率是数字通信系统中单位时间内错误码元数与发送总码元数之比。 在计算机网络中，一般要求误码率低于10-6　 误码率公式：Pe=Ne/N　　　　　　　　　 　　Ne为其中出错的位数； N 为传输的数据总数。 信噪比 信号和噪声的功率比就叫做信噪比 信号和噪声的功率比越大，越有利于信号的接收。 信噪比：信号与噪声的功率之比，单位dB。 常用10log10(S/N)计算 时延(delay 或 latency) 发送时延：发送数据时，数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间。 发送速率： 数据在信道上的最大发送速率。 时延(delay 或 latency) 传播时延 电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。 时延(delay 或 latency) 处理时延 交换结点为存储转发而进行一些必要的处理所花费的时间。 结点缓存队列中分组排队所经历的时延是处理时延中的重要组成部分。 处理时延的长短往往取决于网络中当时的通信量。 有时可用排队时延作为处理时延。 时延(delay 或 latency) 数据经历的总时延就是发送时延、传播时延和处理时延之和： 三种时延所产生的地方 容易产生的错误概念 对于高速网络链路，我们提高的仅仅是数据的发送速率而不是比特在链路上的传播速率。 提高链路带宽减小了数据的发送时延。 双绞线电缆 非屏蔽双绞线（UTP） 即5类线 屏蔽双绞线（STP） 既3类线 常用非屏蔽双绞线（UTP） 双绞线传输速率支持：10/100mpbs 局域网有效传输距离一百米以内 非屏蔽双绞线（UTP）结构图： 非屏蔽双绞线（UTP）的使用： 屏蔽双绞线（STP）结构图： 同轴电缆： 一对导线按同轴形式构成线对，层间绝缘，外层屏蔽（即接地），最外层塑料外套保护。 传输容量处于双绞线与光纤之间。 同轴电缆连接器（T-BNC） 光纤电缆 由光导玻璃或塑料芯构成。 特点： 高的数据带宽：100MBPS~ 2GBPS以上 衰减小、低延时。 抗干扰能力强、不受电磁干扰、必威体育官网网址性好。 传输距离远。 安装较困难 价格高 光纤传输过程 电信号 电光转换 光纤上传输光信号 光电转换 电信号 光纤电缆结构图 卫星微波系统 移动通信 移动通信是指处于移动状态的对象之间的通信，它包括蜂窝移动、集群调度、无绳电话、寻呼系统和卫星系统。 第一代移动通信采用模拟技术。 第二代移动通信广泛采用数字技术（GSM,CDMA）。 第三代移动通信实现目标： 全球漫游 适应多种环境 提供高质量多媒体业务 提供大容量、高必威体育官网网址性和优质服务 移动通信系统基本工作原理 系统由移动业务交换中心（MSC）、基站（BS）设备及移动台（MS）（用户设备）以及交换中心至基站的传输线组成。 移动的交换中心（MSC）与公共的电话交换网相连，移动交换中心负责连接基站之间的通信，通话过程中，移动台（比如手机）与所属基站建立联系，由基站再与移动交换中心连接，最后接入到公共电话网。 基站与移动台（常常是手机）之间是无线通信，他们之间用无线电波进行信息传递，每个基站负责与一个特定区域的所有的移动台进行通信。基站和移动交换中心之间通过微波或有线交换信息进行彼此联系。最后移动交换中心再与公共电话网进行连接。 数据编码-单极性码 单极性码：用电压表示数据。用一种电平代表“1”，用另一种电平代表“0”，而且通常其中的一种电平(如“0”对应的电平)为0V。但由于单极性码具有直流成分且不含同步信息，影响了单极性码的应用。 极性码：用正、负电压表示数据 双极性码 归零码 后半部分归零 +?0电平表示0信号 -?0电平表1信号 不归零码 用两种电平表示“0”和“1”。 1信号，电平反转 0信号，电平不变 双相码 负跳变表1信号；正跳变表0信号 曼彻斯特编码 在每个比特的中间电平跳变一次 在表示数据“0”的时间区间内，信号的前半周为高电平，后半周为低电平，电平从高到低跳变一次 在表示数据“1”的时间区间内，信号的前半周为