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卫生管理系主讲：田肖2020/1/15《计算机网络技术与应用》南阳医学高等专科学校第2章数据通信基础本章主要介绍数据通信基础知识，常见的数据传输介质以及多路复用、数据交换等数据通信技术。2.1数据通信基础知识1.数据、信息和信号2.通信系统模型3.数据传输方式4.物理信道的连接方式5.串行通信与并行通信6.数据通信方式7.数据通信的主要技术指标[Return]教学目标了解:数据通信基础知识。掌握:1.数据、信息和信号2.通信系统模型3.数据传输方式4.物理信道的连接方式5.串行通信与并行通信6.数据通信方式7.数据通信的主要技术指标。第2章数据通信基础新课导入信息的载体可以是数字、文字、语音、图形或图像。计算机产生的信息一般是字母、数字、符号的组合。数据通信是指在不同计算机之间传送表示字母、数字、符号的二进制代码0、1比特序列的过程。第2章数据通信基础数据通信的任务就是要传输二进制代码比特序列，而不需要解释代码所表示的内容。对于数据通信来说，被传输的二进制代码称为“数据（data）”；数据是信息的载体。数据涉及对事物的表示形式，信息涉及对数据所表示内容的解释。新课导入第2章数据通信基础2.1数据通信基础知识1.数据、信息和信号信息的载体可以是数字、文字、语音、图形和图像，我们常称它们为数据。数据是对客观事实进行描述与记载的物理符号。信息是数据的集合、含义与解释。信号（Signal）是数据的电磁波表示形式。模拟信号是随时间连续变化的信号数字信号是离散信号图2-1【模拟信号与数字信号】码元：在数据通信中，被传输的二进制代码0、1信号：是数据在传输过程中的电信号的表示形式。信号•数字信号（digitalsignal）：计算机所产生用两种不同的电平表示0、1比特序列的电压脉冲信号。•模拟信号（analogsignal）：电话线上传送的按照声音的强弱幅度连续变化的电信号称为模拟信号。信号电平是连续变化的。（声音，视频，温度，压力等）2.1数据通信基础知识模拟信号与数字信号2.1数据通信基础知识2.通信系统模型图2-2【通信系统的模型】通信系统的三个基本要素：信源是产生和发送信息的一端信道一般用来表示向某一个方向传送信息的媒体信宿是接受信息的一端2.1数据通信基础知识为什么要进行数字化？（1）抗干扰、抗噪声性能好；（2）差错可控；（3）易加密。按照在传输介质上传输的信号类型，可以相应地将通信系统分为：●模拟通信系统●数字通信系统2.1数据通信基础知识3.数据传输方式（1）模拟传输模拟传输指信道中传输的为模拟信号。当传输的是模拟信号时，可以直接进行传输。当传输的是数字信号时，进入信道前要经过调制解调器调制，变换为模拟信号。（a）信源为模拟数据（b）信源为数字数据其主要优点在于信道的利用率较高，但是其在传输过程中信号会衰减，会受到噪声干扰，且信号放大时噪声也会放大。2.1数据通信基础知识调制解调①调制——在发送端将数字信号变换成模拟信号用来完成调制解调功能的设备==》调制解调器（modem）②解调——在接收端将模拟信号还原成数字信号2.1数据通信基础知识（2）数字传输数字传输指信道中传输的为数字信号。当传输的信号是数字信号时，可以直接进行传输。当传输的是模拟信号时，进入信道前要经过编码解码器编码，变换为数字信号。（a）信源为模拟数据（b）信源为数字数据2.1数据通信基础知识4.物理信道的连接方式（1）点到点连接方式终端（或计算机）与计算机之间可以直接地或者通过调制解调器，用线路（拨号线路或专用线路）进行连接。当两者之间的通信量较大时，可采用这种点到点的连接方式。（2）多点连接方式多点方式即多个终端（或计算机）通过一条公用总线直接或通过调制解调器与计算机相连。2.1数据通信基础知识（3）集中式连接将多个相距不远的终端连接到多路复用器或集线器上，再用一条传输线路将复用器或集线器与计算机相连。（b）集中式连接2.1数据通信基础知识5.串行通信与并行通信（1）并行通信在并行数据传输中有多个数据位，同时在两个设备之间传输。图2-6【并行通信】2.1数据通信基础知识（2）串行通信串行数据传输时，先由具有8位总线的计算机内的发送设备，将8位并行数据经并一串转换硬件转换成串行方式，再逐位经传输线到达接收站的设备中，并在接收端将数据从串行方式重新转换成并行方式，以便的使用。图2-7【串行通信】6.数据通信方式（1）单工、半双工与全双工通信通信方式传输方向信道个数收发方的限制优缺点应用单工固定单向1一方只能发送，一方只能接收结构简单、效率低、只能单向传输信息广播、电视半双工限时双向2通信双方在不同时刻可分别发送或接收信息效率低对讲机等全双工双向2通信双方在同一时刻既可发送信息又可接收信息结构复杂、成本高、性能最好计算机之间2.1数据通信基础知识1）单工通信——信号只能向一个方向传输图2-3（a）单工通信2.1数据通信基础知识6.数据通信方式（1）单工、半双工与全双工通信2）半双工通信——信号可以双向传送，但必须交替进行，一个时间只能向一个方向传送。图2-3（b）半双工通信2.1数据通信基础知识6.数据通信方式（1）单工、半双工与全双工通信3）全双工通信——信号可以同时双向传送。•在硬件上增加一条数据传输线路，而不是通过开关的切换图2-3（c）全双工通信2.1数据通信基础知识6.数据通信方式（1）单工、半双工与全双工通信（2）异步传输和同步传输图2-8【异步传输】图2-9【同步运输】传输方式传输单位优点缺点异步传输字符控制简单、成本低效率低、速度慢同步传输报文或分组传输效率高误码率较高、控制复杂2.1数据通信基础知识6.数据通信方式7.数据通信的主要技术指标（1）信道带宽和信道容量通信系统中传输信息的信道具有一定的频率范围（即频带宽度），称为信道带宽。信道容量是指信道允许的最大数据传输速率，它与采用的传输介质、信号的调制解调方法、交换器的性能等密切相关，是描述信道的主要指标之一。2.1数据通信基础知识7.数据通信的主要技术指标（2）传输速率数据传输速率是指通信系统单位时间内传输的二进制代码的位（比特）数，通常使用“位/秒”（bps）、“千位/秒”（Kbps）、“兆位/秒”（Mbps）、“千兆位/秒”（Gbps）作为计量单位。2.1数据通信基础知识在信息传输通道中，携带数据信息的信号单元叫码元，每秒钟通过信道传输的码元数称为码元传输速率，简称波特率。波特率是指数据信号对载波的调制速率，它用单位时间内载波调制状态改变的次数来表示(也就是每秒调制的符号数)，其单位是波特（Baud,symbol/s）。波特率是传输通道频宽的指标。每秒钟通过信道传输的信息量称为位传输速率，也就是每秒钟传送的二进制位数,简称比特率。比特率表示有效数据的传输速率，用b/s、bit/s、比特/秒，读作：比特每秒。7.数据通信的主要技术指标2.1数据通信基础知识波特率与比特率的关系也可换算成：比特率=波特率*单个调制状态对应的二进制位数例如假设数据传送速率为120符号/秒(symbol/s)(也就是波特率为120Baud)，又假设每一个符号为8位(bit)即八相调制(单个调制状态对应3个二进制位)，则其传送的比特率为(120symbol/s)*(3bit/symbol)=360bps.7.数据通信的主要技术指标2.1数据通信基础知识（3）误码率误码率是衡量通信系统在正常的工作情况下传输可靠性的指标。误码率是指二进制码元在传输过程中被传错的概率。它等于错误接收的码元数在所传输的总码元中所占的比例。在实际的通信系统中，系统对误码率的要求应权衡通信的可靠性和有效性两个方面的因素，误码率越低，设备要求越高。7.数据通信的主要技术指标2.1数据通信基础知识（4）传输延迟信息传输的延迟指数据从信源（源计算机）到信宿（目的计算机）所花费的时间。信息传输的延迟时间主要与发送和接收处理时间、电信号响应时间、中间转发时间以及信道传输延迟时间有关。[Return]2.1数据通信基础知识7.数据通信的主要技术指标[Return]本节小结本节着重介绍了数据通信基础知识、数据、信息和信号、通信系统模型、数据传输方式、物理信道的连接方式、串行通信与并行通信、数据通信方式；最后简单介绍了数据通信的主要技术指标。思考与练习一、填空1.是数据的集合、含义与解释。是数据的电磁波表示形式。2.信号是随时间连续变化的信号，信号是离散信号。3.通信系统的三个基本要素：、、。二、简答题1.物理信道连接的方式有哪些？2..数据通信的主要技术指标有哪几个?2020/1/15南阳医学高等专科学校