数据通信的基础知识PPT课件
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数据通信PPT课件
20
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使用这种不归零制NRZ信号的最大问题就是难以确定一位的结束和另
一位的开始，并且当出现一长串连续的1或连续的0时，在接收端无法从
收到的比特流中提取位同步信号。曼彻斯特编码则可解决这一问题。它的
编码方法是将每个码元再分成两个相等的间隔，码元1是由高至低电平转 换，即其前半个码元的电平为高电平，后半个码元的电平为低电平。码元 0则正好相反，从低电平到高电平的变换，即其前半个码元的电平为低电 平，后半个码元的电平为高电平。这种编码的好处是可以保证在每一个码 元的正中间出现一次电平的转换，即这个位中间跳变提供了时钟定时，这 对接收端提取同步信号是非常有利的。但是从曼彻斯特编码的波形图不难 看出其缺点，就是它所占的频带宽度比原始的基带信号增加了一倍。
2.4.2 同步和异步传输
同 步 字 符 数 据 1 数 据 2
一 帧
下 一 帧
…
数 据 n
校 验 字 符校 验 字 符
C R C 1
C R C 2
同 步 字 符
数 据 场
（a）单同步格式
一 帧
下 一 帧
同 步 字 符同 步 字 符数 据 1 数 据 2 …数 据 n 校 验 C R 字 C 1 符 校 验 C R 字 C 2 符 同 步 字 符
标准话路带宽）提供全双工的数字信道。
14
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调制解调器最基本的调制方法有以下几种（图中给出了这几种波形传输数
据的波形的示意图）： （1）调幅（AM） 即载波的振幅随基带数字信号而变化。例如，0对应于无 载波输出，而1对应于有载波输出。 （2）调频（FM） 即载波的频率随基带数字信号而变化。例如，0对应于频 率f1，而1对应于频率f2。 （3）调相（PM） 即载波的初始相位随基带数字信号而变化。例如，0对应 于相位0度，而1对应于180度。
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使用这种不归零制NRZ信号的最大问题就是难以确定一位的结束和另
一位的开始，并且当出现一长串连续的1或连续的0时，在接收端无法从
收到的比特流中提取位同步信号。曼彻斯特编码则可解决这一问题。它的
编码方法是将每个码元再分成两个相等的间隔，码元1是由高至低电平转 换，即其前半个码元的电平为高电平，后半个码元的电平为低电平。码元 0则正好相反，从低电平到高电平的变换，即其前半个码元的电平为低电 平，后半个码元的电平为高电平。这种编码的好处是可以保证在每一个码 元的正中间出现一次电平的转换，即这个位中间跳变提供了时钟定时，这 对接收端提取同步信号是非常有利的。但是从曼彻斯特编码的波形图不难 看出其缺点，就是它所占的频带宽度比原始的基带信号增加了一倍。
2.4.2 同步和异步传输
同 步 字 符 数 据 1 数 据 2
一 帧
下 一 帧
…
数 据 n
校 验 字 符校 验 字 符
C R C 1
C R C 2
同 步 字 符
数 据 场
（a）单同步格式
一 帧
下 一 帧
同 步 字 符同 步 字 符数 据 1 数 据 2 …数 据 n 校 验 C R 字 C 1 符 校 验 C R 字 C 2 符 同 步 字 符
标准话路带宽）提供全双工的数字信道。
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调制解调器最基本的调制方法有以下几种（图中给出了这几种波形传输数
据的波形的示意图）： （1）调幅（AM） 即载波的振幅随基带数字信号而变化。例如，0对应于无 载波输出，而1对应于有载波输出。 （2）调频（FM） 即载波的频率随基带数字信号而变化。例如，0对应于频 率f1，而1对应于频率f2。 （3）调相（PM） 即载波的初始相位随基带数字信号而变化。例如，0对应 于相位0度，而1对应于180度。
计算机网络基础(数据通信基础)课件
计算机网络基础(数据通信 基础)课件
• 数据通信概述 • 数据传输方式 • 数据交换技术 • 数据链路控制 • 数据通信协议 • 数据通信网络安全
01 数据通信概述
数据通信的基本概念
01
02
03
数据通信定义
数据通信是实现计算机与 计算机之间、计算机与终 端之间以及终端与终端之 间信息交换的技术。
数据加密技术可以分为对称加密和公钥加密两种类型， 各有其适用的场景和优缺点。
防火墙技术
防火墙技术是用于防止未经授权的访问和恶意攻击的一种 安全技术。
防火墙可以阻止来自外部网络的非法访问和攻击，同时也 可以限制内部网络用户对外部网络的访问。
防火墙技术可以分为包过滤防火墙和应用层网关防火墙两 种类型。
IP协议通过IP地址来标识网络中的每个设备， 并使用路由算法来确定数据传输的最佳路径。
IP协议还提供了数据报文分片和重组功能，以 适应不同大小的数据报文在网络中传输。
06 数据通信网络安 全
数据通信网络安全概述
01
数据通信网络安全是确保数据在传输和存储过程中的机密性、完整性和可用性 的过程。
02
01
02
它采用全双工通信方式，支持流量控制和差错控制等功能。
HDLC协议具有简单、高效和可靠的特点，被广泛应用于数据通
03
信领域。
05 数据通信协议
数据通信协议的基本概念
数据通信协议是一组规则和标准，用于规范数据在计算机网络中的传输和交换。
它规定了数据如何在不同的设备之间传输，包括数据的格式、传输方式、传输顺序 以及控制信息等。
数据链路控制协议包 括物理层、数据链路 层和网络层协议。
它负责建立、维持和 终止通信链路，确保 数据的可靠传输。
• 数据通信概述 • 数据传输方式 • 数据交换技术 • 数据链路控制 • 数据通信协议 • 数据通信网络安全
01 数据通信概述
数据通信的基本概念
01
02
03
数据通信定义
数据通信是实现计算机与 计算机之间、计算机与终 端之间以及终端与终端之 间信息交换的技术。
数据加密技术可以分为对称加密和公钥加密两种类型， 各有其适用的场景和优缺点。
防火墙技术
防火墙技术是用于防止未经授权的访问和恶意攻击的一种 安全技术。
防火墙可以阻止来自外部网络的非法访问和攻击，同时也 可以限制内部网络用户对外部网络的访问。
防火墙技术可以分为包过滤防火墙和应用层网关防火墙两 种类型。
IP协议通过IP地址来标识网络中的每个设备， 并使用路由算法来确定数据传输的最佳路径。
IP协议还提供了数据报文分片和重组功能，以 适应不同大小的数据报文在网络中传输。
06 数据通信网络安 全
数据通信网络安全概述
01
数据通信网络安全是确保数据在传输和存储过程中的机密性、完整性和可用性 的过程。
02
01
02
它采用全双工通信方式，支持流量控制和差错控制等功能。
HDLC协议具有简单、高效和可靠的特点，被广泛应用于数据通
03
信领域。
05 数据通信协议
数据通信协议的基本概念
数据通信协议是一组规则和标准，用于规范数据在计算机网络中的传输和交换。
它规定了数据如何在不同的设备之间传输，包括数据的格式、传输方式、传输顺序 以及控制信息等。
数据链路控制协议包 括物理层、数据链路 层和网络层协议。
它负责建立、维持和 终止通信链路，确保 数据的可靠传输。
第2章数据通信基础PPT课件
பைடு நூலகம்.数据通信系统
通信的目的是传输信息。为了实现这一目的， 通信必须具备3个必要条件：信源、媒体和信 宿。信源、媒体和信宿也称为通信的三要素。 信源是发出信息的信息源，信息源可以是人， 也可以是机器。
2.1.2数据通信系统的分类
在数据通信系统中，传输模拟信号的系 统称为模拟通信系统，传输数字信号的 系统称为数字通信系统。
(3)比特率与波特率的关系
比特率与波特率都是衡量信息在传输线路上 传输快慢的指标，但两者针对的对象有所不 同，比特率针对的是二进制位数传输，波特 率针对的是信号波形的传输
(4）带宽与数据传输速率 在现代网络技术中，人们总是以“带宽”来 表示信道的数据传输速率。通信信道最大传 输速率与信道带宽之间存在着密切的关系， 所谓带宽指的是频带的宽度，用来描述传输 信道的容量，所以人们可以用“带宽”去取 代“速率”。
第2章数据通信基础
本章要点 数据通信的基本概念 数据传输介质 信息交换技术 数据编码与调制 多路复用技术 数据通信方式 差错控制与校验
2.1.1数据通信的基本概念
1.信息、数据和信号 (1) 信息：不同领域对信息有着不同的定义。 一般认为，信息是人对现实世界事物存在方 式和运行状态的某种认识，是客观事物属性 和相互联系特性的表现，它反映了客观事物 的存在形式和运动状态。
(2) 数据：
把事物的某些属性规范化后的表现形式。它 可以被识别，也可以被描述。狭义的“数据” 通常指具有一定数据特征的信息，如统计数 据、测量数据、气象数据及计算机中区别于 程序的一些计算机数据等。但是在计算机网 络中，数据通常被广义地理解为在网络中存 储、处理和传输的二进制数字编码，即“信 息的数字化形式”或“信息的二进制表示形 式”。
数据通信技术ppt课件
06 数据通信技术发展趋势与 展望
高速数据通信技术发展
总结词
随着互联网和云计算技术的快速发展，高速数据通信技术已成为当前的研究热点。
详细描述
目前，高速数据通信技术已经取得了显著的进步，如光纤通信、5G/6G移动通信等。这些技术的发展使得数据传 输速度大幅提升，满足了大数据时代对海量数据处理和传输的需求。
05 无线数据通信技术
无线局域网（WLAN）
要பைடு நூலகம்一
总结词
无线局域网是一种短距离的无线通信技术，用于连接局域 网中的计算机、设备等，实现高速数据传输和资源共享。
要点二
详细描述
无线局域网采用无线电波作为传输媒介，通过无线接入点 （AP）连接多个终端设备。它具有灵活、便捷、高速的特点， 广泛应用于企业、学校、医院等场所。
物联网数据通信技术发展
总结词
物联网技术的发展推动了数据通信技术的进步，使得数以亿计的设备能够相互 连接和通信。
详细描述
物联网数据通信技术涉及多种无线通信协议，如Wi-Fi、Zigbee、LoRa等。这 些技术使得各种智能设备能够实时传输数据、共享信息，从而为智能家居、智 慧城市等领域的发展提供了有力支持。
02 数据通信技术基础
数据传输方式
总结词
数据传输方式是指数据在通信网络中传输的方式，包括串行传输和并行传输两 种方式。
详细描述
串行传输是指数据一位一位地顺序传输，占用通信线路少，适合长距离传输； 并行传输是指数据以字节为单位进行传输，传输速度快，适合近距离传输。
数据编码技术
总结词
数据编码技术是指将数据转换成适合在通信网络中传输的信 号的过程。
数据通信技术的应用场景
• 总结词：数据通信技术在各个领域都有广泛的应用，如互联网、物联网、云计算等。 • 详细描述：数据通信技术在各个领域都有广泛的应用。在互联网领域，数据通信技术是实现互联网信息传输的
数通基础知识介绍PPT课件
4 传输层
传输层
3 网络层
网络层
2 数据链路层
数据链路层
1 物理层
物理层
19.10.2024
7
OSI 参考各层的功能
物理层：定义接口与传输介质的机械、电气特性 数据链路层：对数据不作任何改动的传输变成可靠的
链路，并负责接点到接点的传输 网络层：负责将包从源到目标的传递，可能会通过多
个网络 传输层：负责整个报文从源到目标（端到端）的传递 会话层：是网络的对话控制器，它建立和维护以及同
主机
cro ss
cro ss
normal
N/A
SC/ST
路由器 cro ss
cro ss
normal
N/A
SC/ST
交换机 普通口
nor mal
nor mal
cross
Normal N/A
交换机 级连口
N/A
N/A
Normal
N/A
N/A
交换机 光口
SC/ SC/ ST ST
N/A
N/A
SC/ST
19.10.2024
19.10.2024
19
IP地址的分类和子网划分
网络地址与子网掩码
19.10.2024
20
IP地址的分类和子网划分
子网掩码的表示方法
19.10.2024
21
IP地址的分类和子网划分
网络地址的计算
19.10.2024
22
IP地址的分类和子网划分
主机数的计算
19.10.2024
23
IP地址的分类和子网划分
步通信系统交互操作 表示层：关于两个系统之间交换信息的语法和语义 应用层：使得用户（不管是人还是软件）可以访问网
第1章-数据通信基础知识-课件(1)
1.4.2 有线传输介质
有线传输媒质为看得见、摸得着的架空明线、 双绞线、电缆、光纤等。 ①优点。信号沿导线传输，能量相对集中， 传输效率高；监控网络布线受外界因素影响 小，传输质量较有保障。 ②缺点。通信成本高，受地形影响较大，敷 设时受地面因素影响，有些区域难以覆盖。
1.4.2 有线传输介质
1.1 数据通信基本概念
2.数据通信研究内容 数据通信主要任务是完成计算机或数据终端 间数据的传输、交换、存储和处理等。通常 从数据通信系统各组成部分功能的角度，把 数据通信研究的内容分为3个基本方面。
①数据传输。 ②通信接口。 ③通信处理。
1.1 数据通信基本概念
3.数据通信涉及的技术 数据通信涉及的技术主要有信道特性、传输技 术、多路复用技术、同步技术、交换技术、通 信接口技术、差错控制技术、数据通信网技术、 多媒体通信技术等。 ①通信信道。研究常用信道的特性及有线信道、 无线信道的工作机理。 ②数据传输技术。包括基带传输和频带传输。
③实现信道多路复用。实现同一信道中多个信 号互不干扰地同时传输。
1.2.2 模拟通信系统
3.常用调制方式
载波的1～2个参量成比例地受控于调制信号的
变化规律。根据m（t）和c（t）的不同类型和
完成调制功能的调制器传输函数不同，调制主 要有AM、FM、。
1.2.2 模拟通信系统
表1-2 3种调制方式标比较
说明
本课件配套电子工业出版社
《现代数据通信技术与应用》
内容安排
从宏观角度全景式介绍现代数据通信技术及 其应用，共4章。 ①第一章——数据通信基础知识； ②第二章——数据通信关键技术； ③第三章——数据通信网基础； ④第四章——数据通信技术应用。 此外，每章安排7个兼顾知识性、实用性、 前瞻性的阅读材料，作为正文补充、拓展。
《数据通信基础》课件
超文本传输协议，用于在Web浏览器 和Web服务器之间传输网页内容。
03
数据交换技术
电路交换
电路交换是一种传统的通信交换 方式，通过建立电路连接来实现 数据传输。
电路交换的优点是数据传输稳定 、可靠，但资源利用率相对较低 。
在电路交换中，通信双方在通信 过程中始终占用通信资源，无论 是否传送数据。
数据通信的原理
通过传输信道，利用各种通信设备传输二进制数据，并在终 端设备上对数据进行处理和显示。
数据通信的特点
数据通信具有传输速度快、信息量大、可靠性高、灵活性强 等优点，广泛应用于军事、商业、科研等领域。
数据通信的分类
有线数据通信
通过有线信道传输数据，如光纤、同轴电缆等 。
无线数据通信
通过无线信道传输数据，如无线局域网、移动 通信等。
5G技术的发展趋势
随着技术的不断进步和应用需求的增加，5G技术将不断演 进和完善，未来将与人工智能、云计算等技术深度融合， 推动各行业的数字化转型。
物联网技术
物联网技术概述
物联网技术是指通过各种信息传 感器设备，实时采集物理世界的 信息，与互联网结合形成的一个 庞大的网络。
物联网技术的应用
场景
物联网技术在智能家居、智能交 通、智能工业等领域具有广泛的 应用前景，能够实现设备的远程 监控和管理，提高生产效率和生 活的便利性。
流。
02
数据传输技术
有线传输技术
光纤传输
利用光信号在光纤中传输数据，具有传输距离远、传输速度快、抗干扰能力强等优点。
铜线传输
利用双绞线或同轴电缆等传输数据，适用于短距离传输，成本较低。
专线传输
通过专用线路直接连接两个地点，传输质量较高，但成本也较高。
数据通信基础知识PPT课件
的信号传输。
.
11
3 传输介质
有线介质
双绞线 同轴电缆 光纤
无线介质
无线电 微波（大地微波、卫星微波） 红外线（毫米波） 激光
.
12
3.1 双绞线
双绞线(TP)--由螺旋状扭在一起的两根绝缘导线组成。
屏蔽双绞线STP（IBM）
Type 1或Type 2
非屏蔽双绞线UTP（ EIA/TIA）
电压范围
量化 编码
（ V） （十进制）（二进制）
0.5～0.7 t 0.3～0.5
3 011 2 010
t 0.1～0.3
1 001
110
101 -0.1～0.1
0
000
-0.3～-0.1 －1 111
t -0.5～-0.3 －2 110
-0.7～-0.5 －3 101
-0.9～-0.7 －4 100
∵ 10log10(S/N)=30 ∴S/N=10(30/10)=1000
∴Rmax=3k log2(1+1000)≈30kbps
.
8
Nyquist公式和Shannon公式的比较
C = 2B log2N 用于理想信道 数据传输率随信号抽样的离散值个数增加而增加。
C = B log2（1+S/N） 用于有噪声信道（实际的信道总是有噪声！） 无论信号抽样的离散值个数增加到多少，此公式给出了 有噪声信道可能达到的最大数据传输速率上限。 原因：噪声的存在将使抽样的离散值个数不可能无限增 加。
.
6
(1)无噪声下的信道容量（奈奎斯特定理）
Nyquist证明，无噪声下的信道的最大信号传输速率Rmax与
信道带宽B的关系，即奈奎斯特--无噪信道容量公式：
.
11
3 传输介质
有线介质
双绞线 同轴电缆 光纤
无线介质
无线电 微波（大地微波、卫星微波） 红外线（毫米波） 激光
.
12
3.1 双绞线
双绞线(TP)--由螺旋状扭在一起的两根绝缘导线组成。
屏蔽双绞线STP（IBM）
Type 1或Type 2
非屏蔽双绞线UTP（ EIA/TIA）
电压范围
量化 编码
（ V） （十进制）（二进制）
0.5～0.7 t 0.3～0.5
3 011 2 010
t 0.1～0.3
1 001
110
101 -0.1～0.1
0
000
-0.3～-0.1 －1 111
t -0.5～-0.3 －2 110
-0.7～-0.5 －3 101
-0.9～-0.7 －4 100
∵ 10log10(S/N)=30 ∴S/N=10(30/10)=1000
∴Rmax=3k log2(1+1000)≈30kbps
.
8
Nyquist公式和Shannon公式的比较
C = 2B log2N 用于理想信道 数据传输率随信号抽样的离散值个数增加而增加。
C = B log2（1+S/N） 用于有噪声信道（实际的信道总是有噪声！） 无论信号抽样的离散值个数增加到多少，此公式给出了 有噪声信道可能达到的最大数据传输速率上限。 原因：噪声的存在将使抽样的离散值个数不可能无限增 加。
.
6
(1)无噪声下的信道容量（奈奎斯特定理）
Nyquist证明，无噪声下的信道的最大信号传输速率Rmax与
信道带宽B的关系，即奈奎斯特--无噪信道容量公式：
《数据通信》课件
讨论数据通信中不断增长的需求和提高传输速率和带宽的技术解决方案。
2 数据安全和隐私保护
探讨如何保障数据在传输和存储过程中的安全性和隐私性。
3 数据通信的可靠性和稳定性
说明网络和通信设备故障对数据通信的影响，以及相应的可靠性和稳定性解决方案。
数据通信的未来发展
5G技术的应用
展望5G技术为数据通信带来的革命性变化和广泛应 用。
《数据通信》PPT课件
什么是数据通信？ - 定义数据通信 - 数据通信的作用 - 数据通信的基本原理
数据通信的技术
数据通信的分类
介绍数据通信的分类方式， 如有线和无线通信，广域网 和局域网等。
串行传输和并行传输
讨论串行传输和并行传输的 区别和使用场景。
常用的数据通信协议
介绍常见的数据通信协议， 如TCP/IP、HTTP、FTP等。
全球
全球范围内数据通信的需求和发展趋势。
数据通信的应用
1
互联网的发展和应用
探讨互联网对社会、经济和文化的影响，移动通信技术的进步，如3G、4G和5G的应用和发展。
3
物联网的发展和应用
说明物联网连接了日常生活中的设备和系统，提供智能化的控制和信息交流。
数据通信的挑战和解决方案
1 传输速率和带宽的提高
2 数据安全和隐私保护
探讨如何保障数据在传输和存储过程中的安全性和隐私性。
3 数据通信的可靠性和稳定性
说明网络和通信设备故障对数据通信的影响，以及相应的可靠性和稳定性解决方案。
数据通信的未来发展
5G技术的应用
展望5G技术为数据通信带来的革命性变化和广泛应 用。
《数据通信》PPT课件
什么是数据通信？ - 定义数据通信 - 数据通信的作用 - 数据通信的基本原理
数据通信的技术
数据通信的分类
介绍数据通信的分类方式， 如有线和无线通信，广域网 和局域网等。
串行传输和并行传输
讨论串行传输和并行传输的 区别和使用场景。
常用的数据通信协议
介绍常见的数据通信协议， 如TCP/IP、HTTP、FTP等。
全球
全球范围内数据通信的需求和发展趋势。
数据通信的应用
1
互联网的发展和应用
探讨互联网对社会、经济和文化的影响，移动通信技术的进步，如3G、4G和5G的应用和发展。
3
物联网的发展和应用
说明物联网连接了日常生活中的设备和系统，提供智能化的控制和信息交流。
数据通信的挑战和解决方案
1 传输速率和带宽的提高
数据通信基础知识PPT课件
• 模拟信号的传输 • 按频率区分信号—传输介质的带宽划分为若干个不重叠、相互隔离的窄频带，
每一路信号占用一个窄频带 • 典型应用：无线电广播系统、有线电视系统(CATV)、宽带局域网、模拟载
波系统、ADSL（非对称数字用户线）
第34页/共65页
试题分析1
• ADSL 使用的多路复用技术是___(33)___。 （） A．频分多路复用 B．时分多路复用 C．码分多址
第41页/共65页
试题分析4
• 8个64kb/s的信道通过统计时分复用到一条主干线路，如果该线路的利用率 为80%，则其带宽应该是（21）kb/s 。(06.11) A．410 B．512 C．640 D．1440
• 答案：C • (64kb/s*8/80%=640kb/s)
第42页/共65页
波分多路复用(WDM)
• ATM(异步转移模式)是一种采用统计时分复用技术 “面向分组”的传送模式；
• 在ATM中，信息流被组织成固定尺寸的块（称为 “信元”）进行传送，信元长度为53字节；信元的 传送是“面向连接”的，只有在已经建立好的虚连 接（“虚电路”）上才能接收和发送信元。
第40页/共65页
试题分析3
• 下面关于信元（Cell Switch）交换的描述中， 不正确的是（20）。(06.11) A．信元的大小为固定长度 B．信元交换采用了统计时分复用的传输方 式 C．信元交换的实时性比较差 D．信元交换结合了分组交换和电路交换的 优点
• 答案:数字数据 ,数字数据或模拟数据 ,脉冲噪 声 ,高速数字信号 , p=kd
第10页/共65页
2 信道的特性
• 信道:是信号的传输媒质 • 波特率和比特率 • 调制
第11页/共65页
每一路信号占用一个窄频带 • 典型应用：无线电广播系统、有线电视系统(CATV)、宽带局域网、模拟载
波系统、ADSL（非对称数字用户线）
第34页/共65页
试题分析1
• ADSL 使用的多路复用技术是___(33)___。 （） A．频分多路复用 B．时分多路复用 C．码分多址
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试题分析4
• 8个64kb/s的信道通过统计时分复用到一条主干线路，如果该线路的利用率 为80%，则其带宽应该是（21）kb/s 。(06.11) A．410 B．512 C．640 D．1440
• 答案：C • (64kb/s*8/80%=640kb/s)
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波分多路复用(WDM)
• ATM(异步转移模式)是一种采用统计时分复用技术 “面向分组”的传送模式；
• 在ATM中，信息流被组织成固定尺寸的块（称为 “信元”）进行传送，信元长度为53字节；信元的 传送是“面向连接”的，只有在已经建立好的虚连 接（“虚电路”）上才能接收和发送信元。
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试题分析3
• 下面关于信元（Cell Switch）交换的描述中， 不正确的是（20）。(06.11) A．信元的大小为固定长度 B．信元交换采用了统计时分复用的传输方 式 C．信元交换的实时性比较差 D．信元交换结合了分组交换和电路交换的 优点
• 答案:数字数据 ,数字数据或模拟数据 ,脉冲噪 声 ,高速数字信号 , p=kd
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2 信道的特性
• 信道:是信号的传输媒质 • 波特率和比特率 • 调制
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数据通信的基础知识
❖ 一种称为模拟数据和信号(xìnhào)
❖ 另一种称为数字数据和信号(xìnhào)
❖ “模拟的”(analogous)：代表信号(xìnhào)参数取 值是连续的。
❖ “数字的”(digital)：代表信号(xìnhào)参数取值 是离散的。
❖ 两种数据、两种信号(xìnhào)有四种类型的编码组 合:
输入 汉字数字比特流 模拟信号源自主机A 调制解调器公用电话网
模拟信号 数字比特流
输出 汉字
调制解调器
主机B
第十页，共29页。
3.1.4 计算机网络中的速率(sùlǜ)
❖ 计算机网络中信号的速率涉及三种： ❖ 传播(chuánbō)速率；调制速率；数据传输率 ❖ 信号的传播(chuánbō)速率是常量 ❖ 传播(chuánbō)速率，是一个常量，与光速联系 ❖ 调制速率也称为码元速率、波形速率或信号速率 ❖ 指的是每秒种发送信号的数目，单位为波特(baud) ❖ 数据传输率为每秒种发送的二进制位数，单位为
❖ A、6kbit/s ❖ B、6.66kbit/s ❖ C、19.8kbit/s ❖ D、20kbit/s
第二十五页，共29页。
3.1.7 通信双方信息(xìnxī)交互的方式
❖ 依据通信的方向讨论，通信双方信息交互的方式有三 种基本方式
❖ 单向通信，只能有一个方向上的通信，即A只能传给B ❖ 双向交替通信，通信的双方都可以(kěyǐ)发送信息，
第十四页，共29页。
数字信号通过实际(shíjì)的信道
❖ 有失真(shī zhēn)，但可识别
实际的信道(xìn dào) （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(shī zhēn)大，无法识别
网络技术基础数据通信基础PPT课件
带宽与速度：1.54Mb/s
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2.2信息及主要特点
1、数据信道和模拟信道
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数据信道和模拟信道
1、模拟信道传送
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数字信道传送
数字通信系统的任务是传输数字信息，数 字信息可能来自数据终端设备的原始数据信号， 也可能来自模拟信号经数字化处理后的脉冲编码 信号。 频带信号：指音频模拟信号，即带宽为300Hz3400Hz的普通电话信号。 基带信号：在计算机数据通信中，主要指数字 信号，它是一种矩形波，其分量的频率范围相差 很大。
21
字节级同步
两端每次以字节为单位传输数据，并在字 节两端加特殊记号，作为开始与结束。 优点： 接收方按字节来接收，虽然会出现时钟差 异，但由于字节短，差错较少。 异步机制与同步机制。
22
同步传输与异步传输
同步传输：接收端与发送端具有共同时钟。
方式
位级同步与帧级同步采用同步控制
异步传输：接收端与发送端不需要严格的时间
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基本概念 信息及其主要特性 传输介质 数据编码 多路复用技术 数据交换技术 差错控制及检错
3
本章学习目标
➢记忆数据通信的基本概念 ➢了解数据通信的主要构成与信息主要特性 ➢记忆主要传输介质的特性 ➢理解数据编码 ➢了解多路复用技术、交换技术 ➢理解差错控制
4
2.1基本概念
通信系统模型
5
(1)信息（Information）是客观事物属性和相互联系特 性的表征，它反映了客观事物的存在形式和运动状态。
(2)数据（Data）一般可以理解为“信息的数字化形式” 或“数字化的信息形式”。狭义的“数据”通常是指具 有一定数字特性的信息，如统计数据、气象数据、测量 数据及计算机中区别于程序的计算数据等。但在计算机 网络系统中，数据通常被广义地理解为在网络中存储、 处理和传输的二进制数字编码。
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– 传播时延=d/s（毫秒）d:距离 s:传播速度≈光
速
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第8页
– 时延带宽乘积 某一链路所能容纳的比特数 时延带宽乘积=带宽×传播时延
带宽
体积=时延带宽乘积
链路
传播时延
例如，某链路的时延带宽乘积为100万比特， 这意味着第一个比特到达目的端时，源端已 发送了100万比特。
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第9页
– 往返时延 (Round-Trip Time ，RTT) 从信源发送数据开始，到信源收到信宿确认 所经历的时间 RTT≈2×传播时延
–传输可靠性 两个含义： – 数据能正确送达 – 数据能有序送达(当采用分组交换时)
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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第10页
通信系统模型
通信的三个要素：信源、信宿和信道
模拟信号和数字信号
– 模拟信号：时间上连续，包含无穷多个信号值 – 数字信号：时间上离散，仅包含有限数目的信
号值
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第16页
模拟信号和数字信号
– 模拟信号
时间上连续，包含无穷多个信号值
– 数字信号
时间上离散，仅包含有限数目的信号值。最常见的 是二值信号
t
t
a) 模拟信号
b) 数字信号
第二章 数据通信的基础知识
本章内容
– 信道 – 传输媒体 – 编码 – 多路复用 – 数据交换技术 – 差错控制
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第1页
2.1 基本概念
数据及计算机通信术语
– 数据(Data)：传递(携带)信息的实体。 – 信息(Information)：是数据的内容或解释。 – 信号(Signal)：数据的物理量编码(通常为电编
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第17页
周期信号和非周期信号
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第4页
– 误码率：信道传输可靠性指标，是概率值 – 信息编码：将信息用二进制数表示的方法。 – 数据编码：将数据用物理量表示的方法。
例如：字符‘A’的ASCII编码(是信息编码的一种)为 01000001，其数据编码可能为
01000001
t
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第5页
– 带宽
拨号，拨通对方
– 建立逻辑连接
互相确认身份
– 数据传送
互相通话
– 断开逻辑连接
互相确认要结束通话
– 断开物理连接
双方挂机
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第14页
数据通信的主要技术指标
也是衡量数据通信系统性能的主要技术指 标，主要包括两方面：
– 1) 传输速率
传输速率是衡量数据通信系统有效性程度的指标。 为了描述数据传输速率的大小，往往需要运用比 特率、波特率等技术指标。
带宽是通信信道的宽度，是信道频率上界与 下界之间之差，是介质传输能力的度量，在 传统的通信工程中通常以赫兹（Hz）为单位 计量。
在计算机网络中，一般使用每秒位数(b/s 或 bps) 作为带宽的计量单位。主要单位： Kb/s，Mb/s，Gb/s
一个以太局域网理论上每秒可以传输1千万 比特，它的带宽相应为10Mb/s。
– 2、数据处理系统----资源子网的组成
数据处理系统是由主计算机系统、终端、I/O设备等 硬件资源及各种软件资源和数据库构成。
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第12页
信息通过数据通信系统传输
– 把携带信息的数据用物理信号形式通过信道传送到目的地。 – 信息和数据(0,1比特)一般不能直接在介质上传输。
信息→数据→信号→在信道上传输→信号→数据→信息
– 2)误码率
误码率是指信息在传输中的错误率。它是数据通 信系统在正常工作状况下，传输可靠性的指标。 在计算机网络中，误码率要求低于10-6。
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第15页
2.2 信道及其主要特征
数字信道和模拟信道
– 数字信道：以数字脉冲形式（离散信号）传输 数据的信道。
– 模拟信道：以连续模拟信号形式传输数据的信 道。
数据编码 调制
解调 数据解码
– 编码：数据适合传输的数字信号——便于同步、识别、纠错
– 调制：数字信号适合传输的形式——按频率、幅度、相位
– 解调：接收波形数字信号
– 解码：数字信号原始数据
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第13页
数据通信基本过程
包含两项内容：数据传输和通信控制
过程
与打电话的对比
– 建立物理连接
脉冲信号经过调制后的传输速率，通常用于表示调制解 调器之间传输信号的速率。又称为信号速率。
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第3页
码元1 码元2 码元3 码元4 码元5
信号
t
同步脉冲
–码元(Code Cell)：时间轴上的一个信号编码单元 同步脉冲：用于码元的同步定时，识别码元的开始
▲同步脉冲也可位于码元的中部 ▲一个码元也可有多个同步脉冲相对应
信源
发送器
源系统
信道
噪声
接收器
信宿
目的系统
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第11页
数据通信系统是由数据传输系统和数据处 理系统两部分组成。
– 数字传输系统----通信子网的组成
传输线路：包括有线、无线 调制解调器：数字信号与模拟信号的转换
多路复用器：后面将要讲到为实现多路复用而采用 的频分多路复用技术和时分多路复用技术。 交换器：种类也有很多如：
码)，数据以信号的形式传播。
模拟信号与数字信号 基带(Base band)与宽带(Broad band)
– 信道(Channel)：传送信息的线路(或通路)
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第2页
– 比特(bit)：信息量的单位。比特率为每秒传输的二进制 位个数。
– 比特率(bps):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（bit）数，单位 用比特每秒（bps）或千比特每秒（Kbps）表示。
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第6页
语音信道带宽的由来
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第7页
– 时延
信息从网络的一端传送到另一端所需的时间
时延之和=处理时延+排队时延 +发送时延+ 传播时延
– 处理时延=分组首部和错误校验等处理（微秒） – 排队时延=数据在中间结点等待转发的延迟时间 – 发送时延=数据位数/信道带宽
– 波特(Baud)：码元传输的速率单位。波特率为每秒传
送的码元数(即信号传送速率)
。
– 波特率：是一种调制速率，也称波形速率。它是针对模 拟信号传输过程中，从调制解调器输出的调制信号，每
秒钟载波调制状态改变的次数。或者说，在数据传输过
程中，线路上每秒钟传送的波形个数就是波特率，其单 位是波特（baud）。从调制速率的意义来理解，它是
速
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– 时延带宽乘积 某一链路所能容纳的比特数 时延带宽乘积=带宽×传播时延
带宽
体积=时延带宽乘积
链路
传播时延
例如，某链路的时延带宽乘积为100万比特， 这意味着第一个比特到达目的端时，源端已 发送了100万比特。
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– 往返时延 (Round-Trip Time ，RTT) 从信源发送数据开始，到信源收到信宿确认 所经历的时间 RTT≈2×传播时延
–传输可靠性 两个含义： – 数据能正确送达 – 数据能有序送达(当采用分组交换时)
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通信系统模型
通信的三个要素：信源、信宿和信道
模拟信号和数字信号
– 模拟信号：时间上连续，包含无穷多个信号值 – 数字信号：时间上离散，仅包含有限数目的信
号值
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模拟信号和数字信号
– 模拟信号
时间上连续，包含无穷多个信号值
– 数字信号
时间上离散，仅包含有限数目的信号值。最常见的 是二值信号
t
t
a) 模拟信号
b) 数字信号
第二章 数据通信的基础知识
本章内容
– 信道 – 传输媒体 – 编码 – 多路复用 – 数据交换技术 – 差错控制
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2.1 基本概念
数据及计算机通信术语
– 数据(Data)：传递(携带)信息的实体。 – 信息(Information)：是数据的内容或解释。 – 信号(Signal)：数据的物理量编码(通常为电编
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周期信号和非周期信号
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– 误码率：信道传输可靠性指标，是概率值 – 信息编码：将信息用二进制数表示的方法。 – 数据编码：将数据用物理量表示的方法。
例如：字符‘A’的ASCII编码(是信息编码的一种)为 01000001，其数据编码可能为
01000001
t
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第5页
– 带宽
拨号，拨通对方
– 建立逻辑连接
互相确认身份
– 数据传送
互相通话
– 断开逻辑连接
互相确认要结束通话
– 断开物理连接
双方挂机
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数据通信的主要技术指标
也是衡量数据通信系统性能的主要技术指 标，主要包括两方面：
– 1) 传输速率
传输速率是衡量数据通信系统有效性程度的指标。 为了描述数据传输速率的大小，往往需要运用比 特率、波特率等技术指标。
带宽是通信信道的宽度，是信道频率上界与 下界之间之差，是介质传输能力的度量，在 传统的通信工程中通常以赫兹（Hz）为单位 计量。
在计算机网络中，一般使用每秒位数(b/s 或 bps) 作为带宽的计量单位。主要单位： Kb/s，Mb/s，Gb/s
一个以太局域网理论上每秒可以传输1千万 比特，它的带宽相应为10Mb/s。
– 2、数据处理系统----资源子网的组成
数据处理系统是由主计算机系统、终端、I/O设备等 硬件资源及各种软件资源和数据库构成。
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信息通过数据通信系统传输
– 把携带信息的数据用物理信号形式通过信道传送到目的地。 – 信息和数据(0,1比特)一般不能直接在介质上传输。
信息→数据→信号→在信道上传输→信号→数据→信息
– 2)误码率
误码率是指信息在传输中的错误率。它是数据通 信系统在正常工作状况下，传输可靠性的指标。 在计算机网络中，误码率要求低于10-6。
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2.2 信道及其主要特征
数字信道和模拟信道
– 数字信道：以数字脉冲形式（离散信号）传输 数据的信道。
– 模拟信道：以连续模拟信号形式传输数据的信 道。
数据编码 调制
解调 数据解码
– 编码：数据适合传输的数字信号——便于同步、识别、纠错
– 调制：数字信号适合传输的形式——按频率、幅度、相位
– 解调：接收波形数字信号
– 解码：数字信号原始数据
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数据通信基本过程
包含两项内容：数据传输和通信控制
过程
与打电话的对比
– 建立物理连接
脉冲信号经过调制后的传输速率，通常用于表示调制解 调器之间传输信号的速率。又称为信号速率。
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码元1 码元2 码元3 码元4 码元5
信号
t
同步脉冲
–码元(Code Cell)：时间轴上的一个信号编码单元 同步脉冲：用于码元的同步定时，识别码元的开始
▲同步脉冲也可位于码元的中部 ▲一个码元也可有多个同步脉冲相对应
信源
发送器
源系统
信道
噪声
接收器
信宿
目的系统
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数据通信系统是由数据传输系统和数据处 理系统两部分组成。
– 数字传输系统----通信子网的组成
传输线路：包括有线、无线 调制解调器：数字信号与模拟信号的转换
多路复用器：后面将要讲到为实现多路复用而采用 的频分多路复用技术和时分多路复用技术。 交换器：种类也有很多如：
码)，数据以信号的形式传播。
模拟信号与数字信号 基带(Base band)与宽带(Broad band)
– 信道(Channel)：传送信息的线路(或通路)
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– 比特(bit)：信息量的单位。比特率为每秒传输的二进制 位个数。
– 比特率(bps):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（bit）数，单位 用比特每秒（bps）或千比特每秒（Kbps）表示。
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语音信道带宽的由来
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– 时延
信息从网络的一端传送到另一端所需的时间
时延之和=处理时延+排队时延 +发送时延+ 传播时延
– 处理时延=分组首部和错误校验等处理（微秒） – 排队时延=数据在中间结点等待转发的延迟时间 – 发送时延=数据位数/信道带宽
– 波特(Baud)：码元传输的速率单位。波特率为每秒传
送的码元数(即信号传送速率)
。
– 波特率：是一种调制速率，也称波形速率。它是针对模 拟信号传输过程中，从调制解调器输出的调制信号，每
秒钟载波调制状态改变的次数。或者说，在数据传输过
程中，线路上每秒钟传送的波形个数就是波特率，其单 位是波特（baud）。从调制速率的意义来理解，它是