第02章 数据通信技术基础.pptVIP

第2章数据通信技术基础计算机网络与通信

(第2版)第2章数据通信技术基础2.1引言2.2数据传输技术2.3数据编码技术2.4数据交换技术2.1引言数据通信研究的内容划分为以下三个基本方面：数据传输数据编码数据交换1．数据传输数据传输主要解决如何为数据信息提供传输通路的问题，研究适合数据信息的传输媒质及其特性，以及各传输设备的接口标准等。2．数据编码数据编码是指把需要加工处理的数据信息，用特定的数字来表示的一种技术，解决怎样把发送端的信号变换为适合于传输的电信号，或者把接收端的电信号变换为终端设备可接收的形式。对数据进行编码，一是为了适合传输媒体特性，便于远距离传输；二是为了去掉数据的冗余信息，提高数据输出的信息率；三是为了保证通信系统传输的可靠性，提高系统的抗干扰能力。3．数据交换数据经编码后在通信线路上进行传输的最简单形式，是在两个互连的设备之间直接进行数据通信。但是网络中所有设备都直接两两相连是不现实的，通常要经过中间节点将数据从信源逐点传送到信宿，从而实现两个互连设备之间的通信。这些中间节点并不关心数据内容，它门的目的只是提供一个交换设备，把数据从一个节点传送到另一个节点，直至到达目的地。通常将数据在各节点间的数据传输过程称为数据交换。2.2数据传输技术2.2.1数据传输模式2.2.2信息、数据、信号与数据传输2.2.3信道与接口2.2.4数据传输质量指标2.2.1数据传输模式1．直通链路发射机和接收机两个通信设备之间的直达传输路径。发射机和接收机之间只包括用来增强信号的放大器或转发器，而不包括其他任务设备2．点对点传输与多点间传输3．单工、半双工和全双工传输方式单工(simplex)：信号只沿单方向传输；一端是发射机，另一端是接收机。半双工(half-duplex)：传输的两端都可以发射，但是每次只允许一端发射。全双工(full-duplex)：两端可以同时发射。4．基带传输和频带传输基带传输：将基带信号进行传输的方式。（基带是指未经调制变换的信号所占的频带）频带传输：将基带信号通过某种频率变换(例如调制)后利用模拟信道进行传输的方式。5．异步传输与同步传输所谓同步，就是要求数据通信系统的接收端与发送端保持步调一致，建立起时间上确定关系的机制。如果数据通信系统的接收端与发送端不能同步，将会使误码率增加，甚至导致通信无法进行。最早采用的通信方式称为“异步传输”。在异步传输中，发送端可以在任何时刻向信道发送信号，而不管接收端是否得知发送端已开始发送操作，每个字符均独立发送，两字符之间的间隔是任意的。异步传输方式的缺点是效率低、速度慢，优点是控制简单，一般用于低速线路中。5．异步传输与同步传输同步传输是一种效率更高的传输方式，它要求收发双方有相同的时钟，因此接收端知道在何时接收每位数据。同步传输方式的优点是效率高、开销小，特别适合大数据块的高速传输；缺点是控制比较复杂，如果传输中出现错误，则需要重新传送整个数据块。5．异步传输与同步传输2.2.2信息、数据、信号与数据传输1．信息香农规定：一条消息所承载的信息量I等于该消息所表示事件发生概率p的倒数的对数，具体可以用下式表示：对数以2为底，则信息量的单位是比特(bit)；对数以e为底，则信息量的单位是奈特(Nat)；对数以10为底，则信息量的单位是哈特莱(Hartley)1．信息平均信息量：设信息源含m个符号s1,s2,…,sm的，每个符号出现的概率p(s1)=p1，p(s2)=p2,…,p(sm)=pm：1．信息一个符号的平均信息量：2．信号与数据(1)?信号的一般概念信号是数据的表达形式。通信系统中所用的信号指的是电信号，即随时间变化的电压或电流。按照不同的标准，信号可以分为以下几类。①?连续信号和离散信号②?随机信号和确定信号③?周期信号和非周期信号①?连续信号和离散信号连续信号是指其强度随时间连续平稳变化的信号。当连续信号的独立变量和幅值均连续时，又称为模拟信号。离散信号是指其强度在某段时间内保持某一恒定值，而在另一段时间内，则改变为另一恒定值的信号。当离散信号的独立变量和幅值均离散时，又称为数字信号。②?随机信号和确定信号随机信号是指不能用确定的时间函数来描述，也无法预测其某一时刻精确取值的信号。它只能用统计的方法进行描述，只能在一定的准确性或可信性范围内进行预