计算机网络技术---第2章.ppt

计算机网络技术 第 2 章 数据通信基础 第2章 数据通信基础 教学目标 （1）了解数据通信的基本概念及各种通信技术的特点； （2）熟悉数据通信系统的基本要素； （3）熟悉线路通信方式； （4）掌握串行通信与并行通信的特点与区别； （5）熟悉编码的类型； （6）熟悉频分多路复用与时分多路复用技术； （7）掌握数据交换的几种常用方法； （8）了解各种传输介质的特点和应用场合,了解差错控制技术。 第2章 数据通信基础 教学内容 2.1 数据通信的基本概念 2.2 数据传输方式 2.3 数据编码技术 2.4 多路复用技术 2.5 数据交换原理 2.6 传输介质 2.7 差错控制技术 1.数据通信的定义： 数据通信(DC)是指计算机与计算机或计算机与其他数据终端之间存储、处理、传输和交换信息的一种通信技术，是计算机技术与通信技术相结合的产物。 从严格意义上来讲，数据通信是指依照通信协议，利用数据传输技术在两个功能单元之间传递数据信息。 2.数据通信的特点 1）机与机之间的通信 2）准确性和可靠性要求高 3）传输速率高 4）通信持续时间差异较大 5）具有灵活的接口能力 数据通信系统的模型 2.1.1基本术语 1.数据 数据是一种有意义的实体，它包含了事物的内容，例如一个文件中的文字、符号、图形、数码都是数据。 2.信息 信息是数据所包含的内容和解释，数据是信息的载体，信息需要通过一定的数据形式来表示。 3.信号 信号是数据的载体，例如声波信号和电磁波信号携带了声音数据和光电数据，它可分为模拟信号和数字信号。 模拟的和数字的数据、信号 4.信源与信宿 信源是指产生和发送信号的设备。 信宿是指接收和处理信号的设备。 5.信道 信道是传输信息的通道，分为物理信道和逻辑信道两种。物理信道是指传送信号的物理通道，由传输介质与传输设备构成。逻辑信道是指网络上的一条有效信号通路-即连接，一个逻辑信道上只允许一路信号通过。 6．信息量 信息量是指传输信息的量度，包括位、码元、帧、包几个单位。 (1)位：位是承载信息的最小单位，即二进制数的一位，也叫比特(bit)。 (2)码元：一个单位数字脉冲叫码元，一个码元可以携带1位或多位信息。 (3)帧: 帧是数据通信的最小单位，往往由若干个位至几千个位组成; (4)包：传输数据的单位，由若干个帧组成一个数据包。 2.1.2 通信技术指标 1．数据传输速率 数据传输速率S又称为比特率，它表示单位时间内信道所传送的信息量的多少，单位是比特/秒 (Bit/s)： 1Gbit/s=103Mbit/s=106Kbit/s=109bit/s 2．信号传输速率 信号传输率B是指信道上传输信号的波型速率或调制速率，也称为波特率。定义为：数据传输过程中，在信道上每秒钟传送的信号波型个数，其单位是“波特(Baud)”。 波特率B与比特率S存在下列关系： S=B×log2N 3．信号传播速度 信号传播速度V是指电磁波在介质中单位时间内传播的距离，其单位是米每秒(m/s)。 电磁波在真空中的传播速度约为3×108m/s, 电磁波在一般金属中的传播速度约为2×108m/s。 4．信号带宽 信号带宽是指信号的频率范围，即信号的最高频率与最低频率之差，单位是赫兹(Hz)。 5．信道带宽 信道带宽F是指物理信道允许通过的信号的频率范围，单位是赫兹（HZ）。 有效带宽是指单位大小的信号通过信道时，幅度衰减为原信号的0.707倍时，最高频率与最低频率之差。 6．信道容量 信道容量C是指物理信道的最大数据传输速率，它表征一个信道传输数据的能力，单位也是比特/秒。 (1)无噪声时的信道容量公式: C=2F×log2N 单位(bit/s) (2)有噪声时的信道容量公式: C=F×log2(1+S/N) 单位(bit/s) F为信道带宽，单位是赫兹（HZ）。S表示信道上所传信号的平均功率，单位为瓦特；N表示信道内部的噪声功率，单位为瓦特；S/N称为信噪比。分贝值与信噪比的关系为： (dB)=10lg(S/N) 7．误码率 误码率Pe是传送中数据出错的概率，也称为“出错率”，它是通信系统中衡量系统传输可靠性的重要指标。设传输的数据码元总数为N，出