第二章-网络通信基础
计算机网络 第二章 数据通信基础 1
复习：1.我们要访问某个网站，必须打开浏览器，在地址栏中输入相关信息，这是由哪个层的哪个协议规定的？2.OSI模型中，为传输层提供直接或间接服务的有哪几个层？3.一个主机与一个中继系统能否称为一对对等实体？4.只有两个端系统的通信系统中数据的封装与拆封过程如何？增加一个或多个中继系统之后呢？5.每个中继系统都需要对数据进行拆封之后再封装，这句话如何理解？6.会话层中设置的同步控制用于完成什么功能？7.一次传输连接可以对应多个会话连接，这句话如何理解？反过来，一次会话连接也能对应多次传输连接，如何理解？1.http协议2.网络层直接为传输层提供服务，数据链路层和物理层间接为传输层提供服务3.不能，两者从网络体系结构上包含的层是不同的，完成的功能也完全不同4.数据在发送端由上到下进行封装，在接收端由下到上进行拆封；每个中继系统都会完成数据的自下而上的拆封和自上而下的封装5.中继系统中总是由一个端口接收数据，从物理接口接收开始向上逐层拆封，向外转发时则由上向下逐层封装，到物理接口发送6.当传输连接的意外中断引起会话过程的意外中断之后，只要新的传输连接建立起来，会话过程即可由断点之前最近的同步点处继续进行下去7.一次传输连接建立起来之后，完成一个会话连接后可以不断掉传输连接而继续进行下一次会话连接；从时间顺序上，多个会话连接必须是前后按顺序进行。
一个会话连接可以因为传输连接的中断而建立在多个传输连接的基础上来完成，也可以将一次会话内容分解到多个并行的传输连接中完成。
第二章数据通信基础数据通信基本知识传输媒体信号调制技术复用技术差错控制技术拥塞控制技术2.1 数据通信基本知识2.1.1 通信系统模型2.1.2 通信方式数据通信中，按信号在传输介质中的传输方向，可分三种方式：单工、半双工、全双工。
如图所示2.1.3 数字通信和模拟通信数字通信：传输系统的物理链路上传输的是数字信号（数字信号是指离散的电信号，直接用两种不同的电压表示二进制的0和1，又称基带信号）模拟通信：传输系统的物理链路上传输的是模拟信号（模拟信号是指连续的载波信号）要表示路口红灯的变化过程，要使用什么信号？要表示24小时天气温度的变化过程，要使用什么信号呢？信号传输过程的失真由于物理链路存在电阻、电感和电抗，导致信号经过物理链路时会衰减，衰减程度与物理链路的长度成正比，衰减后的信号会产生失真，失真是指组成信号的不同频率的波形的不同程度的衰减所造成的信号形状发生变化，而不仅仅是指信号幅度等比例降低。
第2章 计算机网络通信原理
第2章计算机网络通信原理本章首先简单介绍数据通信的基本概念和原理，然后介绍各种传输介质、数据传输方式、数据交换技术、数据编码技术、多路复用技术和差错控制技术等。
通过本章学习，要求掌握数据传输方式，掌握数据交换技术，掌握差错控制技术；熟悉多路复用技术，了解传输介质，了解数据编码技术。
理解数数据据通信的基本概念和原理。
2.1 数据通信基本知识2.1.1信息、数据、信号和信道在计算机网络中，通信的目的就是为了交换信息。
1．信息信息是对客观事物属性和特性的描述，可以是对事物的形态、大小、结构、性能等全部或部分特性的描述，也可以是对事物与外部联系的描述。
信息是字母、数字、符号的集合，其载体可以是数字、文字、语音、视频和图像等。
2．数据数据是指数字化的信息。
在数据通信过程中，被传输的二进制代码（或者说数字化的信息）称为数据。
数据是信息的表现形式或载体。
数据分为数字数据和模拟数据。
数字数据的值是离散的，如电话号码、邮政编码等；模拟数据的值是连续变换的量，如身高、体重、温度、气压等。
数据与信息的区别在于，数据是信息的载体或表现形式，而信息则是数据的内在含义或解释。
3．信号数据通信中，信号是数据在传输过程中的电磁波的表示形式，因此数据只有转换为信号才能传输。
信号是运输数据的工具，是数据的载体，是数据的表现形式，信号使数据能以适当的形式在介质上传输。
从广义上讲，信号包含光信号、声信号和电信号，人们通过对光、声、电信号的接收，才知道对方要表达的消息。
信号从形式上分为模拟信号和数字信号。
模拟信号指的是在时间上连续不间断，数值幅度大小也是连续不断变化的信号，如传统的音频信号、视频信号等。
数字信号指的是在时间轴上离散，幅度不连续的信号，可以用二进制1或0表示，如计算机数据、数字电话、数字电视等输出的都是数字信号。
4．信道信道是信息从发送端传输到接收到的一个通路，它一般有传输介质（线路）和相应的传输设备组成。
在数据通信系统中，信道为信号的传输提供了通路。
第二章-数据通信技术-1
• 结论：采样速率必须是最高频率的两倍，因为波形的每 个周期相当于两个值——一个表示正的幅度级别，另一 个表示负的幅度级别。因此，如果每秒有 w 个周期 （即，赫兹），那么我们就有 2w 个信号状态。如果无 噪声信道每个信号状态使用 N 个值，则信道每秒的最 大数据传输能力可由下式给出： • • • • C=2W×log2 N C=数据传输率，单位bit/s W= 带宽，单位Hz N= 信号状态编码级数
模拟信号数字化的三步骤
•
1)采样，以采样频率Fs把模拟信号的值采出；
•
2)量化，使连续模拟信号变为时间轴上的离散值；
•
3)编码，将离散值变成一定位数的二进制数码。
奈奎斯特公式-编码的基础
• 1920年 ，奈奎斯特发现无噪声信道的最大信号传输速 率是采样数目的两倍。通过标准正弦载波可以看出这 个发现，正弦波自然形态的半个周期表示一个信号状 态是可能的，因为这两个半周期互为镜像。
6.1 数字数据的数字信号编码
• 编码方式
• 编码特点 • 同步过程
编码方式
• 不归零编码(NRZ) 1：单极性不归零码 2：双极性不归零码 • 归零编码(RZ) 1：单极性归零码 2：双极性归零码
两类编码图例
单极性脉冲编码
双极性归零脉冲编码
双极性脉冲编码
单极性归零脉冲编码
交替双极性归零脉编码
图例
6.2 数字数据的模拟信号编码
• 为了利用廉价的公共电话交换网实现计算机之 间的远程通信，必须将发送端的数字信号变换 成能够在公共电话网上传输的音频信号，经传 输后再在接收端将音频信号逆变换成对应的数 字信号。实现数字信号与模拟信号互换的设备 称作调制解调器(Modem)。 • 模拟信号传输的基础是载波，载波具有三大要 素：幅度、频率和相位，数字数据可以针对载 波的不同要素或它们的组合进行调制。
《计算机网络》第二章—数据通信基础练习题
精品文档精品文档.《计算机网络》《计算机网络》第二章——数据通信基础练习题第二章——数据通信基础练习题一、填空题：一、填空题：1.________1.________是两个实体间的数据传输和交换。
是两个实体间的数据传输和交换。
是两个实体间的数据传输和交换。
2._____2._____是传输信号的一条通道，可以分为是传输信号的一条通道，可以分为是传输信号的一条通道，可以分为________________________和和________________。
3._____3._____是信息的表现形式，有是信息的表现形式，有是信息的表现形式，有________________________和和________________两种形式。
两种形式。
两种形式。
4.________4.________是描述数据传输系统的重要技术指标之一。
是描述数据传输系统的重要技术指标之一。
是描述数据传输系统的重要技术指标之一。
5.________是指信道所能传送的信号频率宽度，它的值为____________________________________________。
6.6.数据通信系统一般由数据通信系统一般由数据通信系统一般由________________________、、________________和和________________等组成。
等组成。
7.7.根据数据信息在传输线上的传送方向，根据数据信息在传输线上的传送方向，数据通信方式有数据通信方式有________________________、、________________和和________________三种。
三种。
三种。
8.8.基带、基带、频带、宽带是按照宽带是按照______________________________________________________________________________来分类的。
来分类的。
计算机网络技术基础教程
计算机网络技术基础教程计算机网络技术基础教程第一章：计算机网络概述1.1 网络的定义与分类1.2 计算机网络的发展历程1.3 网络的基本组成与功能第二章：网络通信基础2.1 信号与信道2.2 数据传输方式2.3 编码与调制2.4 数字化通信系统2.5 模拟化与数字化通信系统的对比第三章：计算机网络体系结构3.1 OSI参考模型3.1.1 物理层3.1.2 数据链路层3.1.3 网络层3.1.4 传输层3.1.5 会话层3.1.6 表示层3.1.7 应用层3.2 TCP/IP参考模型3.2.1 网络接口层 3.2.2 网际层3.2.3 传输层3.2.4 应用层第四章：物理层4.1 数据通信4.2 传输介质4.3 基带与宽带传输4.4 信道复用技术4.5 传输介质的调制解调第五章：数据链路层5.1 帧与帧同步5.2 解决信道错误与丢失5.3 链路管理与控制5.4 介质访问控制5.5 局域网与广域网第六章：网络层6.1 数据包的传输与交换6.2 路由选择与转发6.3 网络互联与互联网6.4 IPv4与IPv66.5 网络地质转换（NAT）与端口地质转换（PAT）第七章：传输层7.1 传输层的任务与功能7.2 TCP协议7.3 UDP协议7.4 可靠数据传输与流量控制7.5 拥塞控制8.1 常见应用协议8.1.1 HTTP协议8.1.2 FTP协议8.1.3 SMTP协议8.1.4 DNS协议8.2 网络安全与应用层协议 8.2.1 SSL/TLS协议8.2.2 SSH协议8.2.3 IPsec协议第九章：网络管理与安全9.1 网络管理概述9.2 管理协议9.3 网络故障诊断与管理 9.4 网络性能优化9.5 网络安全基础9.6 防火墙与入侵检测系统10.1 附录A：网络设备常用命令及示例10.2 附录B：常用网络工具介绍10.3 附录C：常用网络术语解释本文档涉及附件：附件A: 网络设备常用命令及示例附件B: 常用网络工具介绍附件C: 常用网络术语解释本文所涉及的法律名词及注释：1、OSI参考模型 - OSI（Open Systems Interconnection）是由国际标准化组织（ISO）制定的一个网络架构，用于指导计算机网络的设计和实现。
计算机网络网络通信基础ppt课件
数据的传输方式
单工、半双工与全双工通信
发送
单向通道
接收
(a)
发送 接收
双向通道 (b)
接收 发送
发送 接收
双向通道 (c)
接收 发送
数据的传输方式
按照传输能力数据的 传输方式另外一种分类为 串行通信、并行通信
发送端
b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 串行通信信道 (a)
3、双绞线
2） UTP双绞线的特点
结构简单，容易安装，普通UTP较便宜 有一定的传输速率 信号衰减较大，传输距离有限（100m） 有辐射，容易被窃听
3、双绞线
2） UTP双绞线的特点
结构简单，容易安装，普通UTP较便宜 有一定的传输速率 信号衰减较大，传输距离有限（100m） 有辐射，容易被窃听
集线器交换机与集线器交换机通过普通端口进行连接两台计算机间的直接双绞线连接同类交叉3双绞线2utp双绞线的特点结构简单容易安装普通utp较便宜有一定的传输速率信号衰减较大传输距离有限100m有辐射容易被窃听3双绞线2utp双绞线的特点结构简单容易安装普通utp较便宜有一定的传输速率信号衰减较大传输距离有限100m有辐射容易被窃听3光纤1光纤的构造3光纤2光纤的特点1优点传输速率高传输距离远传输损耗低抗干扰能力强2缺点价格相对较高安装比较困难3光纤的分类多模光纤单模光纤传输质量比多模光纤好3光纤只要从纤芯中射到纤芯表面的光线的入射角大于某一个临界角度就可产生全反射
设备。分为数字信道、模拟信道。 模拟是与连续相对应的。模拟数据取某一区间的连续值，而
模拟信号是一个连续变化的物理量。比如声音信号就是一个 连续变化的物理量。 数字是与离散相对应的。数字数据取某一区间内有限个离散 值，而数字信号是取几个不连续的物理状态来代表。比如计 算机里用高低电平信号来表示信息，就是一个离散的物理量。
中职计算机网络基础 第二章数据通信基础综合练习题附解析答案
第二章数据通信基础综合练习题一、单项选择题1.X.25和FR分别表示( )。
A.企业内部网和帧中继网B.综合业务数字网和数字数据网C.帧中继网和企业内部网D.公用分组交换网和帧中继网2.调制解调技术主要用于( )的通信方式中。
A.模拟信道传输数字数据B.模拟信道传输模拟数据C.数字信道传输数字数据D.数字信道传输模拟数据3.关于调制解调器的描述正确的是( )。
A.在接收端将数字信号转换为模拟信号，在发送端将模拟信号转换为数字信号B.“调制”是指将数字信号转换为模拟信号的过程C.调制解调器必须通过申请才能由ISP发放D.调制解调器的调制技术只有频移键控和相移键控两种4.帧中继技术本质上是( )交换技术。
A.报文B.线路C.信元D.分组5.下列交换方法中，( )的传输延迟最小。
A.报文交换B.线路交换C.分组交换D.上述所有的6.在下列多路复用技术中，( )具有动态分配时隙的功能。
A.同步时分多路复用B.统计时分多路复用C.频分多路复用D.波分多路复用7.下列有关数据通信的说法中，( )是不正确的。
A.基带传输是将模拟信号调制成数字信号后发送和传输B.频带传输是把数字信号调制成模拟信号后发送和传输C.异步传输可以在任何时刻向信道发送信号D.同步传输是以报文或分组为单位进行传输8.下列关于电路交换说法正确的是( )。
A.线路利用率高B.电路交换中的节点对传输的信号不做任何处理C.信道的通信速率低当内前D.通信双方不必同时工作9.在( )传输中，一组比特同时发送，每个比特都在一条独立的线路上。
A.异步串行B.同步串行C.并行D.以上都是10.信道上可传送信号的最高频率与最低频率之差为( )。
A.波特率B.比特率C.吞吐量D.信道带宽11.Internet中采用的数据交换技术是( )。
A.电路交换B.报文交换C.分组交换D.信元交换12在通信系统中，把来自许多信号源的信号组合起来，再通过一条传输线路同时发送的技术称为( )。
计算机网络第二章
第二章数据通信基础1、数据通信：是两个实体间的数据传输和交换，它是通过各种不同的方式和传输介质，把处在不同位置的终端和计算机，或者计算机与计算机连接起来，从而完成数据传输、信息交换和通信处理等。
2、信息：是对客观事物的反应，可以是对物质的形态、大小、结构、性能等全部或部分特性的描述，也可以表示物质与外部的联系。
3、数据：信息可以用数字的形式来表示，数字化的信息成为数据。
4、数据和信息的关系：数据是信息的载体，信息则是数据的内在含义或解释。
5、信道：是传送信号的一条通道，可分为物理信道和逻辑信道。
6、信道按使用权限可分为专业信道和共用信道；按传输介质可分为有线信道、无线信道和卫星信道；按信号的种类可分为模拟信道和数字信道等。
7、信道容量：是指信道传输信息的最大能力，通常用信息速率来表示。
8、信道容量的单位是：bps9、码元（码位）是构成信息编码的最小单位。
10、7个码元组成的序列，通常称为码字。
11、比特率：是一种数字信号的传输速率，它表示单位时间内所传送的二进制代码的有效位数。
12、比特率单位：bps或kbps。
13、波特率：它是针对在模拟信道上进行数字传输时，每秒钟载波调制状态的改变的次数。
14、波特率单位：baud15、误码率：指信息传输的错误率，也称错误率，是数据通信系统在正常工作情况下，衡量传输可靠性的指标16、吞吐量：单位时间内整个网络能够处理的信息总量17、吞吐量单位：字节/秒或位/秒18、传播延迟：信号在信道中传播，从信源端到信宿端需要一定的时间，这个时间称为传播延迟。
19、信道带宽：是指信道所能传送的信号频率宽度，它的值为信道上可传送信号的最高频率与最低频率之差。
20、普通电话线路的带宽一般为3000Hz。
21、数据传输率：是指单位时间内信道内传输的信息量，即比特率。
22、传输每一位所占时间越小，则速率越高。
23、数据通信系统时由数据终端设备、数据线路端接设备和通信线路组成。
24、数据终端设备：是指用于处理用户数据的设备，是数据通信系统的信源和信宿。
计算机网络知识精讲 第二章 物理层
第二章物理层(一) 通信基础1. 信道、信号、带宽、码元、波特、速率、信源与信宿等基本概念2. 奈奎斯特定理与香农定理3. 编码与调制4. 电路交换、报文交换与分组交换5. 数据报与虚电路(二) 传输介质1. 双绞线、同轴电缆、光纤与无线传输介质2. 物理层接口的特性(三) 物理层设备1. 中继器2. 集线器2.1 通信基础2.1.1 信道、信号、带宽、码元、波特、速率、信源与信宿等基本概念（1）信道：向某一个方向传送信息的媒体。
（2）信号：数据的电磁或电气表现。
（3）带宽：媒介中信号可使用的最高频率和最低频率之差，或者说是频带的宽度，Hz；另一定义是信道中数据的传送速率，bps。
（4）码元：在使用时间域（简称时域）的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形。
（5）波特：单位时间内传输的码元数。
（6）比特率：单位时间内传输的比特数。
（7）信源（8）信宿计算机网络的性能计算1. 速率比特（bit）是计算机中数据量的单位，也是信息论中使用的信息量的单位。
一个比特就是二进制数字中的一个1 或0。
速率即数据率(data rate)或比特率(bit rate)是计算机网络中最重要的一个性能指标。
速率的单位是b/s（bps），kb/s, Mb/s, Gb/s 等“带宽”(bandwidth)本来是指信号具有的频带宽度，单位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）。
现在“带宽”是数字信道所能传送的“最高数据率”的同义语，单位是“比特每秒”，或b/s (bit/s)，bps。
更常用的带宽单位是千比每秒，即kb/s （103 b/s）兆比每秒，即Mb/s（106 b/s）吉比每秒，即Gb/s（109 b/s）太比每秒，即Tb/s（1012 b/s）请注意：在计算机界，K = 210 = 1024M = 220, G = 230, T = 240。
3. 时延(delay 或latency)传输时延（发送时延）发送数据时，数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间。
通信网基础课后答案
第一章通信网概述1.1简述通信系统模型中各个组成部分的含义，并举例说明。
答：通信系统的基本组成包括：信源，变换器，信道，噪声源，反变换器和信宿六部分。
信源：产生各种信息的信息源。
变换器：将信源发出的信息变换成适合在信道中传输的信号。
信道：按传输媒质分有线信道和无线信道，有线信道中，电磁信号或光电信号约束在某种传输线上传输；无线信道中，电磁信号沿空间传输。
反变换器：将信道上接收的信号变换成信息接收者可以接收的信息。
信宿：信息的接收者。
噪声源：系统内各种干扰。
1.2现代通信网是如何定义的？答：由一定数量的节点和连接这些节点的传输系统有机地组织在一起的，按约定信令或协议完成任意用户间信息交换的通信体系。
适应用户呼叫的需要，以用户满意的效果传输网内任意两个或多个用户的信息。
1.3试述通信网的构成要素及其功能。
答：通信网是由软件和硬件按特定方式构成的一个通信系统。
硬件由：终端设备，交换设备和传输系统构成，完成通信网的基本功能：接入、交换和传输；软件由：信令、协议、控制、管理、计费等，它们完成通信网的控制、管理、运营和维护，实现通信网的智能化。
1.4分析通信网络各种拓扑结构的特点。
（各种网络的拓扑结构图要掌握）答：基本组网结构：Ø网状网：优点：①各节点之间都有直达线路，可靠性高；②各节点间不需要汇接交换功能，交换费用低；缺点：①各节点间都有线路相连，致使线路多，建设和维护费用大；②通信业务量不大时，线路利用率低。
如网中有N个节点，则传输链路数H=1/2*N(N-1)。
Ø星形网：优点：①线路少，建设和维护费用低；②线路利用率高；缺点：①可靠性低，②中心节点负荷过重会影响传递速度。
如网中有N个节点，则传输链路数H=N-1。
Ø环形网：同样节点数情况下所需线路比网状网少，可靠性比星形网高。
如网中有N个节点，则传输链路数H=N。
Ø总线形网：优点：①节点接入方便②成本低，缺点：①传输时延不稳定②若传输总线损坏，整个网络会瘫痪。
计算机网络技术第二章知识点
计算机网络技术第二章知识点在计算机网络技术的学习中，第二章通常会涵盖一些关键的概念和技术，这些知识对于我们深入理解网络的运行原理和工作方式至关重要。
首先，我们来谈谈数据通信基础。
数据在网络中传输，就像是货物在运输线上流动。
数据通信的基本任务就是要将这些“货物”准确、快速地从源点传送到目的地。
这涉及到信号的类型，比如模拟信号和数字信号。
模拟信号就像连续的波浪，是平滑变化的；而数字信号则是离散的，像一个个台阶。
在数据传输中，还有一个重要的概念是带宽。
带宽可以理解为信息公路的宽度，它决定了在单位时间内能够传输的数据量。
带宽越大，就像公路越宽，能同时通过的车辆越多，数据传输速度也就越快。
数据传输方式也有多种。
比如串行传输和并行传输。
串行传输是一位一位地依次传输数据，就像单人依次通过狭窄的通道；并行传输则是多位数据同时传输，如同多人同时通过宽敞的大门。
但并行传输在距离较长时，由于信号同步等问题，成本较高，所以在长距离传输中，串行传输更为常见。
接着，我们说一说信道复用技术。
这就好比在一条道路上，通过巧妙的安排，让多个用户能够同时使用，提高道路的利用率。
常见的信道复用技术有时分复用、频分复用和波分复用。
时分复用是按照时间划分，不同用户在不同的时间段使用信道；频分复用则是根据频率来划分，每个用户使用不同的频率范围；波分复用主要用于光通信，是按照光的波长来划分信道。
差错控制也是第二章的一个重要知识点。
在数据传输过程中，由于各种干扰和噪声，可能会出现错误。
差错控制技术的目的就是检测和纠正这些错误，确保数据的准确性。
常见的差错控制方法有检错码和纠错码。
检错码只能检测出错误，但不能纠正；而纠错码不仅能检测错误，还能纠正错误，但实现起来通常更加复杂。
然后是数据交换技术。
这类似于在不同的地点之间传递物品，有不同的传递方式。
电路交换就像是建立一条专用的通道，在通信期间一直占用；报文交换则是把要发送的信息整体作为一个报文，通过存储转发的方式进行传输；分组交换则是把报文分成一个个较小的分组进行传输，提高了传输效率和灵活性。
计算机网络技术第2章数据通信基础
信道
解码器
信宿
噪音源
数字通信系统结构
由于数字信号不适合远距离传输，所以在传输前将其变为模拟 信号。因此，数字通信系统通常由信源、信源编码器、调制器、 信道、解调器、信道译码器、信源译码器、信宿、噪音源组成， 其结构模型如下页图所示。
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2.1.1 数据通信系统
信
信
信
调
信
解
信
信
信
源道
道
源
编
编
制
调
译
译
源
信道容量是指信道能传输信息的最大能力，一般用时间内最大可传
送的字节数来表示。信道容量由信道带宽F、可使用的时间T以及信 道质量决定。信道容量和信道带宽具有正比关系，带宽越宽， 则容量越大，传输效率也就越高。关于信道容量的计算有两条 著名的定理。
13
2.1.4 信道带宽和信道容量
⑴ 奈奎斯特(Nyquist)定理：1942年,H.Nyquist证明，任何 一个信号如果通过带宽为W（Hz）的理想低通滤波器，若每秒取样 2W次，就可以完整地重现该滤波过后的信号。在理想条件下 (无噪音有限带宽W的信道)，其最大的数据传输速率C（信道容
⑴ 数据块长度为108bit，数据发送速率为1Mbps； ⑵ 数据块长度为1000bit，数据发送速率为1Gbps；
解：根据上述计算发送时延公式和计算传播时延公式，分别求出不 同链路的不同时延。
⑴ 发送时延＝108bit/(1Mbps)＝100s
传播时延＝1000bit/(2×108m/s)＝5ms
信源
调制器
信道
解调器
噪音源 模拟通信系统结构
5
信宿
2.1.1 数据通信系统
(2) 数字通信系统：计算机通信、数字电话以及数字电视等信号 都属于数字信号，由数字信号构成的通信系统属于数字通信系统。 数字通信系统通常由信源、编码器、信道、解码器、信宿以及噪音 源组成，其基本结构模型如下图所示。
计算机网络——第二章：通信基础
计算机网络——第二章：通信基础1. 发送信息的一端叫（）？ [单选题] *信源(正确答案)信宿信道信号2. 接收信息的一端叫（）？ [单选题] *信源信宿(正确答案)信道信号3. 信源和信宿这间的通信线路叫（）？ [单选题] *信源信宿信道(正确答案)信号4. 通信系统有五个基本组件是（）、（）、信道、接收设备、接收机？ *发送设备(正确答案)发送机(正确答案)手机电话5. 信号有（）、（）两种 *电信号光信号模拟信号(正确答案)数字信号(正确答案)6. 下面哪个数据传输快？ [单选题] *200 Kbps2 Gbps(正确答案)1024 Mbps4096 bps7. 家庭中常用的因特网接入方式是（）。
[单选题] *A．光纤接入B．GPRS接入C．ADSL接入(正确答案)D．DDN专线接入8. 路由器的主要作用是（）。
[单选题] *A．用于模拟信息与数字信息之间的转换B．将经过长距离传输后衰减的电信号增强C．用于连接不同网络(正确答案)D．用于完成与它相连的线路之间的数据单元的交换9. 在数据通信中，将信道上的数字信号变换成模拟信号的过程称之为( )。
[单选题] *A．编码B．解码C．解调D．调制(正确答案)答案解析：把数字信号变换成模拟信号的过程，叫做调制10. 将发送端模拟信号转换成数字脉冲信号的过程称之为（） [单选题] *A.链路传输B.调制C.解调A/D(正确答案)D.数字信道传输11. 下列哪种上网方式必须使用调制解调器( )。
[单选题] *A．局域网上网B．广域网上网C．专线上网D．电话线上网(正确答案)答案解析：电话线传输的信号属于模拟信号，计算机处理的是数字信号。
计算机利用电话线进行通信，必须将数字信号转换成模拟信号发送，将接收到的模拟信号转换成数字信号处理。
调制解调器的作用就是专门针对电话线路进行调制(数字信号到模拟信号)和解调(模拟信号到数字信号)的。
网卡和集线器都是网络连接设备，不具有调制解调作用。
通信网理论基础课后答案
通信⽹理论基础课后答案通信⽹理论基础第⼆章习题2.2 求M/M/m （n ）中，等待时间w 的概率密度函数。
解：M/M/m （n ）的概率分布为：11010011!)(!)(--=--??--+=∑m r m n m k m m p k m p ρρρρ>≤≤-≤≤=nk n k m p k m m k p k m p km kk 0!10!)(00ρρ假定n>m ，n ≥0，现在来计算概率P{w>x}，既等待时间⼤于x 的概率。
∑=>?=>nj j j x w P p x w P 0}{}{其中，P j {w>x}的概率为：nj m x w P n j m i x m ex w P m j x w P j mj i ixm j j ≤≤=>-≤≤?=>-≤≤=>∑-=-1}{1!)(}{100}{0µµ 可得：xm m nn i m m n i i x m m n m j n m j i i x m j m nn mj mj i i xm j em m P x w P 则若n P i x m e P m m i x m e P m m P i x m eP x w P )(01001001!)(1}{1!)(!!)(!!)(}{λµµµµρρρρρµρµρµ--+--=--=-=--=-=-?-=>∞→+--?=??+??=+??=>∑∑∑∑∑特别的，新到顾客需等待的概率为：!)(1}0{0m m P W P mρρ?-=>])!1()()!1()(!)()([)1(!)(⽽1210--------=----=---∑m n m m m n x m i x m e m P m x f m n nm n i m n m i m x m m w µλµρλµρλλµρρµnm k kxm m m w P w P P w P 注：e m m P m xf 在n =∞===--=∞→∑-=--}{}0{)()1(!)(10)(0λµλµρρ2.4求M/D/1排队问题中等待时间W 的⼀、⼆、三阶矩m 1、m 2、m 3，D 表⽰服务时间为定值b ，到达率为λ。
网络技术基础(第二章)
第二章数据通信基础本章主要内容2.1 数据通信的基本概念2.2 信号同步与编码2.3 数据通信系统模型2.4 传输方式2.5 多路复用技术2.6 传输差错检测与校验2.1 数据通信的基本概念2.1.1 信号与信道a、信号（signal）计算机内部的数据（文字/数值/图像/声音等）均要转换为通信线路上电信号或光信号才能传送。
通信信号一般可分为两类：◆模拟信号（analog signal）连续变化值（如数学中之实数）。
自然界产生的物理量一般均为模拟信号。
◆数字信号（digital signal）离散变化值（如数字中之整数）。
计算机内部传输和处理的均为矩形脉冲形式的数字信号（1和0），又称为“基带信号”。
信号的特性有：振幅（变化的大小）、频率（变化的快慢）、相位（变化的时间）。
振幅越大、频率越高，信号传送的距离越远（如高音喇叭）。
b、信道（channel）所谓“信道”，顾名思义，就是通信信号传输的“通道”。
信道与实际通信线路并不等同。
一条通信线路往往包括一条发送信道和一条接收信道。
信道一般也可分为两类：◆模拟信道专用于传送模拟信号◆数字信道专用于传送数字信号无论是模拟信号还是数字信号,在传输过程中都要变成适合信道传输的信号形式，否则就会因传输衰减等原因变得无法使用.信源是模拟数据，在模拟信道上传输——模拟通信信源是模拟数据，在数字信道上传输——数字通信信源是数字数据，在模拟信道或数字信道上传输——数据通信c、带宽（bandwidth）信号所占据的频率范围称为信号的带宽。
信道能传送的频率范围称为信道的带宽。
信道带宽必须大于被传送的信号的带宽，否则就会出现失真。
对模拟信号，带宽为通信信道所能提供的频率宽度（范围）；对数字信号，带宽为通信信道每秒能传送的二进制位数（bps ）。
一般认为具有8～10Mbps 及以上数据传输速率的网络称为“宽带网”。
最新发展还有所谓“广带”（broadband ）无线接入技术，其传输速率≥10兆位/秒。
第二章 网络与通信基础知识
第二章网络与通信基础知识一．数据通信系统简介数据通信系统是传递信息所需的一切技术设备的总合。
图2-1为单向数据通信系统的结构图。
从图可以看出，数据通信系统一般由信息员、信息接收者、发送设备、接收设备和传输介质几个部分组成。
1．信息源和信息接收者信息源和信息接收者是信息的产生者和使用者。
在数字通信系统中传输的信息是数据，是数字化了的信息。
这些信息可能是原始数据，也可能是经计算处理过的结果，还可能是某些指令和标志。
信息源可根据输出信号的性质不同而分为模拟信息源和数字信息源（或称离散信息源）。
模拟信息源输出的是幅度连续变化的信号，如电话机；数字信息源输出的是离散的符号序列或文字。
模拟信息源和数字信息源可以互相转换。
现场总线所传输的信号为数字信号，模拟信息源可以通过臭氧和量化变化为数字信息源。
随着计算机和数字通信系统的发展，数字信息员的种类和数量越来越多。
2．发送设备发送设备的基本功能是将信息源和传输介质匹配起来，即将信息源产生的信息信号结果编码，变换为便于传送的信号形式，送往传输介质。
对于数字通信系统来说，发送设备的编码常常又可分为信道编码和信源编码两部分。
信源编码是把连续消息变换为数字信号；而信道编码则是使数字信号和传输介质匹配，提高传输的可靠性或有效性。
信号的变换方式很多，最常见的变换方式是调制。
发送设备还要包括未达到某些特殊要求进行各种处理，如多路复用、保密处理、救出编码处理等。
3．传输介质传输介质指发送设备到接收设备之间信号传递所经过的媒介，它可以是无线的，如电磁波、红外线等，也可以是有线的，如电缆、双绞线、光缆等。
4．接受设备接收设备的基本功能是完成发送设备的翻变换，即进行解调、译码、解密等。
信息在传输介质传输过程中会引入某些干扰，如热噪声、脉冲干扰、信号衰减等。
因此接收设备的任务是从带有干扰的信号中正确恢复出原始信息来。
对于多路信号，还包括解除多路复用，实现正确分路。
通常，信息源也是信息接收者，通信的双方需要随时交流信息，因此要求系统进行双向通信。
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Manchester编码可以保证在每个比特的正中 间出现一个跳变,这对接收端提取比特同步信 号是非常有利的。
任何实际的信道都不是理想的,在传输信号 时会产生各种失真以及带来多种干扰。
码元传输的速率越高，或信号传输的距离 越远，在信道的输出端的波形的失真就越 严重。
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数字信号通过实际的信道
有失真,但可识别
实际的信道 （带宽受限、有噪声、干扰和失真）
发送信号波形
接收信号波形
失真大，无法识别
信号电平的一次反转代表比特1,没有电平变化的信号代 表比特0。
NRZI优于NRZ编码: 由于每次遇到比特1都发生电平跳变,这能提供一种同 步机制。数据流中的1能使接收方能根据信号的实际 到达，对本身时钟进行再同步。 一连串0仍会造成麻烦，但如果连续0出现不频繁，问 题就小许多。
比特 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0
在实际使用中，移相键控方法可以方便地采用多 相调制方法，以达到高速传输的目的。移相键控 方法的抗干扰能力强，但实现技术较复杂。
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数字数据编码为数字信号
1不归零NRZ 2不归零反相编码NRZI 3曼彻斯特 4差分曼彻斯特
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不归零编码 (Non-Return to Zero, NRZ)
振幅键控方法是通过改变载波信号振幅来表示数 字信号1、0。例如,我们可以用载波幅度A为表示 数字1，用载波幅度为0表示数字0。
振幅键控ASK信号实现容易，技术简单，但抗干 扰能力较差。
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移频键控FSK （Frequency-Shift Keying）
移频键控方法是通过改变载波信号频率来 表示数字信号1、0。例如,我们可以用频率 f1表示数字1，用频率f2表示数字0。
时钟
Manchester
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差分曼彻斯特编码
根据比特间隔的开始位置是否有跳变来表 示不同的比特。
开始位置有跳变代表“0”,无跳变代表“1”， 反之亦可。
比特 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0
时钟
差分
Manch20e2s1te/2r/6
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曼彻斯特编码的效率
将数值1映射为高电平,数值0映射为低电平。 优点 实现起来简单而且费用低。 缺点 1) 连续“0”和连续“1”问题
2) 发送方和接收方的时钟不能精确同步
比特 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0
NRZ
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不归零反相编码 (Non-Return to Zero inverted)
据
终点
输 出 信 息
2
数据传输方式
单向通信（单工通信）——只能有一个方 向的通信而没有反方向的交互。
双向交替通信（半双工通信）——通信的 双方都可以发送信息,但不能双方同时发送 (当然也就不能同时接收)。
双向同时通信（全双工通信）——通信的 双方可以同时发送和接收信息。
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信道的极限容量
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将发送端数字数据信号变换成模拟数据信号 的过程称为调制(modulation),将调制设备称 为调制器(modulator);
将接收端把模拟数据信号还原成数字数据信 号的过程称为解调(demodulation)，将解调 设备称为解调器（demodulator）。
同时具备调制与解调功能的设备，就被称为 调制解调器(modem) 。
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绝对调相
在载波信号中, Φ为载波信号的相位。最 简单的情况是:我们用相位的绝对值来表 示它所对应的数字信号。当表示数字1时 ，取Φ ＝0;当表示数字0时，取Φ =π。
接收端可以通过检测载波相位的方法来 确定它所表示的数字信号值。
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相对调相
相对调相用载波在两位数字信号的交接处产生的 相位位移来表示载波所表示的数字信号。最简单 的相对调相方法是:两比特信号交接处遇0,载波信 号相位不变;两比特信号交接处遇1，载波信号相 位偏移。
移频键控FSK信号实现容易，技术简单， 抗干扰能力较强，是目前最常用的调制方 法之一。
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移相键控 （Phase-Shift Keying）PSK
移相键控方法是通过改变载波信号的相位值来表 示数字信号1、0。如果用相位的绝对值表示数字 信号1、0,则称为绝对调相。如果用相位的相对偏 移值表示数字信号1、0，则称为相对调相。
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在调制过程中,首先要选择音频范围内的某 一角频率的正(余)弦信号作为载波，该正( 余)弦信号可以写为:s(t)=Acos(2πft+Φ)
在载波中，有三个可以改变的电参量：振 幅A、频率f与相位Φ 。我们可以通过变化 三个电参量，来实现模拟数据信号的编码 。
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振幅键控ASK （Amplitude-Shift Keying）
NRZI
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Байду номын сангаас
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曼彻斯特编码
（Manchester coding）
曼彻斯特编码在每个比特间隔的中间引入跳变,用 于同步和比特表示。
一个由低电平到高电平的跳变代表比特0 ，而高电 平到低电平的跳变代表比特1 ，反之亦可。
通过这种跳变的双重作用，达到了同步的效果。
比特 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0
实际的信道 （带宽受限、有噪声、干扰和失真）
发送信号波形
接收信号波形
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数据编码
数字数据编码为数字信号 数字数据编码为模拟信号 模拟数据编码为模拟信号 模拟数据编码为数字信号
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数字数据编码成模拟信号
电话通信信道是典型的模拟通信信道。为了 利用模拟语音通信的电话交换网实现计算机 的数字数据信号的传输,必须将数字信号转 换成模拟信号。
第 2 章 网络通信基础
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网络通信系统的模型
数据通信系统
输入 数字比特流 模拟信号 汉字
PC 机 调制解调器
公用电话网
模拟信号 数字比特流 显示 汉字
调制解调器 PC 机
源系统
传输系统
目的系统
输 源点 输 发送器
发送
传输 系统
入
入
的信号
信
数
息
据
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接收器
接收
输
的信号
出
数