迈普数据通信基础

•技术服务部培训工程师：唐亦•手机：[phone]•Email：[e-mail]讲师介绍数据通信的产生和发展数据通信相关基础概念通信接口与线缆课程内容通信技术的发展早期的通信方式——狼烟、锣鼓、书信通信最基本的方式：听觉与视觉手段早期通信的局限——时间和空间局限性通信——是信息的传递与交换过程，目的是由一个地方向另一个地方传递信息，实现人与人之间的信息交换•电通信的到来——1838年电报的产生（莫尔斯）——使用线缆上的电脉冲传递信息——引发通信革命，改变了人们的通信方式。•1876年电话的产生（贝尔）——通信技术进一步发展——声音转换为电信号，使人们远距离直接对话成为现实——扩展了通信发展的空间。通信技术的发展数据通信的产生电子计算机问世——微电子技术与计算机技术大量应用，任何信息均可转换为数据形式（2进制格式）计算机与通信技术结合,促使数据通信飞速发展——扩大计算机的应用范围，推进人类社会信息化进程——通信领域的飞跃——人－人通信——人－机通信、机－机通信数据通信的产生和发展数据通信相关基础概念通信接口与线缆课程内容数据通信的概念•数据通信即传输的信息为数据形式的通信方式——数据为某种意义的数字信号的组合（字母、数字和符号）•数据通信编码标准：用于将字符信息翻译成二进制代码的标准——最广泛使用的标准为ASCII码（美国标准信息交换码）。字符信息数据ASCII码字符信息光电信号二进制代码字符信息二进制代码光电信号数字通信系统数据信息传输示意图信号的分类模拟信号－在时间特性上状态连续变化的连续信号数字信号－在时间、振幅特性上状态均离散变化信号模数的相互转换模拟信号数字信号通过抽样、量化编码等步骤通过解码、平滑等步骤数字通信系统模型信源、信道、信宿、调制器、噪声、带宽、比特速率PSTN简单的数字通信系统范例数字通信系统的主要特点抗干扰能力强可实现高质量的远距离通信能适应各种通信业务能实现高保密通信通信设备的集成化和微型化串、并行传输（一）•传输模式定义了比特组合传输的方式•多条线路同时传输一组二进制代码——并行传输•一组数据在一条线路上一位一位地传送——串行传输一组二进制代码单信道一组二进制代码信道12345678串、并行传输模式图位7=1位8=0并行传输ASCII码“K”（时钟的下降沿采样）导线1.位1=1位3=0位2=12.3.4.5.6.7.8.位4=1位5=0位6=0时序时钟并行传输示例传号空号启停111110000串行传输ASCII码“K”串行传输示例串行传输存在收、发双方如何保持码组或字符串的同步的问题——两种不同的解决办法，即异步传输方式和同步传输方式由于设备与实施条件的限制，并行传输用于距离很短的数据传输（几英尺之内），而串行方式则可用于长距离传输。串、并行传输（二）10111111000000011同、异步传输（一）•异步传输一般以字符为单位，在发送一组字符代码时，前后均各加上一个起始位和一个停止位，以保证能区分串行传输的“字符”，也就是实现串行传输收、发双方码组或字符的同步。•异步传输的特点－对线路适用性好，收发双方的时钟信号不需要严格同步。－缺点是对每一字符都需加入“起、止”数据位，使传输效率降低。－适用于较低的低速数据传输。（最大速率115200bps）同、异步传输（二）•同步传输是以同步的时钟节拍来发送数据信号的，数据的发送一般以组(或称帧)为单位，帧内各数据位的相对位置固定，在每帧数据开始部分放置特定的传输控制字符或同步序列来完成的，不同的传输协议有不同的帧格式。接收端为了从收到的数据流中正确地区分出一个个信号码元，首先必须根据帧头的同步控制字符来建立准确的时钟信号。然后再顺序取出各数据位。•同步传输的特点：－传输效率较高，但对线路适用性较差。－在一段数据链路中，只能有一个设备作为时钟源。流量控制（1）•异步传输过程中，一段链路中各点的速率不一致，可能造成链路的阻塞，故应采用某种机制调节数据链路上的信息流量，决定暂停、停止或继续接收信息，因此流控是必不可少的。通过物理接口的定义来实现流控，优点是数据透明性好，缺点是要硬件支持，某些设备不支持。硬流控软流控通过发送流控信号来控制链路的流控，它的优点是不需硬件支持。软流控流量控制流量控制（2）单工、半双工与全双工（1）•根据数据电路的传输能力，数据通信可以有单工、半双工和全双工三种通信方式。AAABBB单工半双工全双工单工：通信双方之间只能在一个指定的方向上进行传输，一方固定作为数据源，而另一方固定作为数据宿，信息只能由一方传到另一方。全双工：通信双方之间可以在两个方向上同时进行传输。半双工：通信双方之间可以在两个方向上进行传输，但两个方向的传输不能同时进行，同一时间只能有一个方向上的传输存在。单工、半双工与全双工（2）数据通信的产生和发展数据通信相关基础概念通信接口与线缆课程内容定义：机械特性：电气特性：功能特性：规程特性：人们对话不仅要有相通的语言，也需要有双方沟通的默契。同样的，通信双方传输数据时不仅要求相同的传输机制，还要有相互间对话沟通的接口。网络体系结构的物理层中包含几种不同类型的接口，用于连接DTE和DCE。数据接口和电缆V24串行接口：同异步接口，接口定义DB25，最高速率128K；V35串行接口：同步接口，接口定义M34，最高速率2M；迈普公司同异步串口模块可以同时支持V24/V35工作方式。路由器提供的串口一般为DTE接口；MODEM类产品一般提供DCE接口。数据接口与线缆：串行数据接口双绞线双绞线TP（TwistedPair）是目前使用最广，价格相对便宜的一种传输介质。它是由两条相互绝缘的铜导线组成。双绞线采用了一对互相绝缘的金属导线互相绞合的方式来抵御一部分外界电磁波干扰。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起，可以降低信号干扰程度，每根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消。“双绞线”的名字也由此而来。双绞线的分类双绞线常见的有3类线，5类线（百兆）和超5类线（百兆，带屏蔽），以及最新的6类线（千兆），前者线径细而后者线径粗。双绞线（网线）的接口标准为RJ45、电话线接口标准为RJ11；迈普公司标配的5类双绞线：黑色：交叉线（用于PC-PC，路由器-路由器，交换机-交换机）绿色：直连线（用于PC-交换机，路由器-交换机）同轴电缆同轴电缆中的材料是共轴的，外导体是一个由金属丝编织而成的圆形空管，内导体是圆形的金属芯线。内外导体之间填充着绝缘介质。同轴电缆一般用于设备的E1/CE1模块端口，工作速率可达2Mbps光纤光传输系统由三个部分组成：光纤传输介质、光源和检测器。光纤传输介质是超细玻璃或熔硅纤维。光源是发光二极管（LightEmittingDiode，LED）或激光二极管。检测器是光电二极管。多模光纤：光信号以多个模式进行传播，适用于小容量、短距离传输，价格便宜；单模光纤：光信号只能以单种模式进行传输，适用于大容量、长距离传输，较昂贵；