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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。 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的 数据通信的系统模型 数据通信系统模型组成 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)专用信道和公用信道：按通路使用权限来分固定、专线、大型公共信道 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 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 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 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 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 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：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 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10-6 3.数据通信的主要技术指标  (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 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。 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 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 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完成整个连接 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 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