华为数据通信基础知识培训教程68页PPT
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数据通信基础-教学PPT课件
节点要在它所连接几条线路中选择一条进行接续。 交换网络有多条信道供多个终端共用，网络的交换设备能够按照
终端的需要分配信道并将它们连接起来。
– 本任务主要学习电路交换、存储转发交换和高速交换 技术。
.
39
电路交换
电路交换
一般定义：交换机负责在两个通信站点之间建立一条 物理的固定传输通路，直到通信完毕后再拆除。
图 2-3 通信系统的基本结构
.
11
数据通信系统主要技术指标
• 比特率
是一种数字信号的传输速率。是指每秒传送的二 进制代码的有效位数（比特数(bit) ）。单位为 bps(Bit Per Second)，比特率越高，传送数据速 度越快。
• 波特率（码元速率）
是一种调制速率，也称波形速率。在数据传输过 程中，线路上每秒载波调制状态改变的次数就 是波特率，其单位是波特（Baud）
.
12
• 比特率是测量每秒可传输数据比特位(0和1)数 量的单位。例如，每秒2,400位的比特率是指 每一秒钟传输了2,400个1和0。
• 波特率表示每秒钟一个信号(从0变为1或从1 变为0)或符号(连接的电压、频率或相位)在信 道中改变状态或发生变化的次数。例如， 2,400波特率是指该通道每秒钟最多改变状态 2,400次。在这个例子中，波特率和比特率是 相同的数值：2,400bps，1比特率等于1波特率。
通信的三个阶段：
建立连接--通信--释放连接
特点：数据传输前需要先建立一条临时的端到端的通 道，通信双方在通信过程中自始自终占用该条链路。
应用：
– 服务质量要求较高-电话网，实时数据-音频、视 频
.
40
电路交换
1. 电路交换
把“建立连接--通信--释放连接”三个步骤的连网
终端的需要分配信道并将它们连接起来。
– 本任务主要学习电路交换、存储转发交换和高速交换 技术。
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39
电路交换
电路交换
一般定义：交换机负责在两个通信站点之间建立一条 物理的固定传输通路，直到通信完毕后再拆除。
图 2-3 通信系统的基本结构
.
11
数据通信系统主要技术指标
• 比特率
是一种数字信号的传输速率。是指每秒传送的二 进制代码的有效位数（比特数(bit) ）。单位为 bps(Bit Per Second)，比特率越高，传送数据速 度越快。
• 波特率（码元速率）
是一种调制速率，也称波形速率。在数据传输过 程中，线路上每秒载波调制状态改变的次数就 是波特率，其单位是波特（Baud）
.
12
• 比特率是测量每秒可传输数据比特位(0和1)数 量的单位。例如，每秒2,400位的比特率是指 每一秒钟传输了2,400个1和0。
• 波特率表示每秒钟一个信号(从0变为1或从1 变为0)或符号(连接的电压、频率或相位)在信 道中改变状态或发生变化的次数。例如， 2,400波特率是指该通道每秒钟最多改变状态 2,400次。在这个例子中，波特率和比特率是 相同的数值：2,400bps，1比特率等于1波特率。
通信的三个阶段：
建立连接--通信--释放连接
特点：数据传输前需要先建立一条临时的端到端的通 道，通信双方在通信过程中自始自终占用该条链路。
应用：
– 服务质量要求较高-电话网，实时数据-音频、视 频
.
40
电路交换
1. 电路交换
把“建立连接--通信--释放连接”三个步骤的连网
第一章 数据通信基础知识PPT课件
提供应用程序网络接口
建立端到端连接 寻址和路由选择
物理介质访问 二进制数据流传输
TCP/IP模型的层间通信与数据封装
Host A
PDU
上层数据 TCP报头 上层数据
应用层 传输层
Segment
IP报头 上层数据
网络层
LLC报头 上层数据 FCS MAC报头 上层数据 FCS
数据链路层
0101110101001000010
物理层
Packet Frame
Bit
数据解封装
应用层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
Host B
上层数据 上层数据 TCP+上层数据 IP+TCP+上层数据 LLC报头+IP+TCP+上层数据 0101110101001000010
目录
1. OSI协议栈介绍
1.1 OSI参考模型介绍 1.2 各层协议栈的功能
指定数据如何通过物理线路进行传输，并与物理层通信
LLC Sub-layer：Logic Link Control Sub-layer逻辑链路控制子层
识别协议类型并对数据进行封装通过网络进行传输
应用层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
LLC子层 MAC子层
数据链路层协议
数据链路层局域网、广域网协议
Data Link (Frames)
Physical (Bits,
signals, clocking)
IP/ICMP/ARP/RARP
802.2 LLC
8 0 2 . 3
8 0 2 . 4
8 0 2 . 5
F D D I
Dial
on
SDLC HDLC
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
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：
.
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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
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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
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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：
数据通信的基础知识.ppt
• 同轴电缆
o 50 同轴电缆 o 75 同轴电缆
• 光纤缆
x
2020-8-8 9
各种电缆
无屏蔽双绞线 UTP
屏蔽双绞线 STP
聚氯乙烯 套层
绝缘层 铜线
聚氯乙烯 套层
屏蔽层 绝缘层
铜线
同轴电缆
绝缘保护套层 外导体屏蔽层 绝缘层
内导体
x
2020-8-8 10
光线在光纤中的折射
包层 纤 芯
折射角 包层 （低折射率的媒体）
2.3.3 微波传输
频率：100MHZ以上(>108) 微波塔之间的中继距离约80千米 电磁频谱政策
x
2020-8-8 16
2.4 通信卫星
通信卫星可以想象成一个大型的微波中继器。 • 地球同步卫星
o 高度为35800千米的轨道周期为24小时 o 轨道槽与频率是争抢的资源，ITU作分配频率。 • 中地球轨道卫星：主要用于导航 • 低地球轨道卫星： • 卫星与光纤对比： o 卫星：用于军事与灾难 o 特殊地理环境：如印度尼西亚，13677个群岛之间拉
数字比特流 模拟信号
模拟信号 数字比特流
正文 PC 机 调制解调器
公用电话网
调制解调器
正文 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
x
接收器
终点
接收
输
输
的信号
出
出
数
信
据
息
2020-8-8 2
2.1 数据通信的基础理论
2.1.1 傅里叶分析
傅里叶级数：任何周期函数可表示成正弦和余弦组成的 无穷级数。
o 50 同轴电缆 o 75 同轴电缆
• 光纤缆
x
2020-8-8 9
各种电缆
无屏蔽双绞线 UTP
屏蔽双绞线 STP
聚氯乙烯 套层
绝缘层 铜线
聚氯乙烯 套层
屏蔽层 绝缘层
铜线
同轴电缆
绝缘保护套层 外导体屏蔽层 绝缘层
内导体
x
2020-8-8 10
光线在光纤中的折射
包层 纤 芯
折射角 包层 （低折射率的媒体）
2.3.3 微波传输
频率：100MHZ以上(>108) 微波塔之间的中继距离约80千米 电磁频谱政策
x
2020-8-8 16
2.4 通信卫星
通信卫星可以想象成一个大型的微波中继器。 • 地球同步卫星
o 高度为35800千米的轨道周期为24小时 o 轨道槽与频率是争抢的资源，ITU作分配频率。 • 中地球轨道卫星：主要用于导航 • 低地球轨道卫星： • 卫星与光纤对比： o 卫星：用于军事与灾难 o 特殊地理环境：如印度尼西亚，13677个群岛之间拉
数字比特流 模拟信号
模拟信号 数字比特流
正文 PC 机 调制解调器
公用电话网
调制解调器
正文 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
x
接收器
终点
接收
输
输
的信号
出
出
数
信
据
息
2020-8-8 2
2.1 数据通信的基础理论
2.1.1 傅里叶分析
傅里叶级数：任何周期函数可表示成正弦和余弦组成的 无穷级数。
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
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
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