网络实用技术基础

DCE
端数 设据 备电 路 终 信道
DCE
端数 设据 备电 路 终
DTE
通 信 控 制 器 计 算 机 系 统
数据电路
数据链路 图4.1 数据通信系统的一般模型
（1）数据终端设备DTE 是数据通信系统的输入和输出设备，主要完成数据的输入、 数据处理和存储以及通信控制等功能。 （2）数据电路终端设备DCE 是数据信号的变换设备，其作用是在传输网络能提供的信 道特征和质量的基础上实现正确的数据传输，并实现收发 之间的同步。 （3）传输信道TC 也叫传输媒介，是两地间传输数据信号的通路。 有专用线路和交换线路之分。 （4）数据电路DC 是指在线路或信道上加接上信号变换设备之后形成的二进 制比特流通路，由TC加上DCE构成的。 （5）数据链路DL 是指按照信息的特定方式进行操作的两个或两个以上的终 端装置与互连线路的一种组合体。
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第四章 数据通信基础



4.1 4.2 4.3 4.4 4.5
基本概念 通信信号与介质 信息的传输方式 差错控制 数据交换方式
4.1 基本概念
1. 通信系统的分类 按照传输介质不同，分为有线通信和无线 通信两大类。 按照所传输的消息，分为模拟通信、数字 通信和数据通信。 2. 数据通信的定义 依照通信协议，利用数据传输技术在两个 功能单元之间传递数据信息。
（2） 同轴电缆：由不对称的同轴管构成的一种通信回路， 其内导体是一铜质芯线，外面包有绝缘层和网状编织物的 外导体屏蔽层，最外面是塑料保护外层。同轴电缆按其阻 抗特性来分主要有三大类，即50Ω、75Ω和93Ω。 （3） 光纤：又称光导纤维，通常由非常透明的石英玻璃 拉成细丝状，是一根很细的、可弯曲的、能传导光束的介 质。其物理结构和同轴电缆相似，但是没有网状屏蔽层。 中心是玻璃纤芯，芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃 封套，又叫包层，再外面是一层薄的塑料外壳，用来保护 玻璃封套。塑料制成的外壳可以吸收光线，防止串音，保 护外层表面；透明玻璃制成的纤芯和包层可使光线沿着纤 芯传播，并在它们之间的接触面上进行光的反射。纤芯的 折射率要高于包层的，以保证光线在纤芯中传输时比在包 层中慢，这样就使从纤芯向包层传送的光波能被反射回纤 芯，并沿光纤传播。


（4） 无线传输介质：无线传输介质是利 用可以穿越外太空的大气电磁波来传输信 号的。由于无线信号不需要物理的媒体， 它可以克服线缆限制引起的不便，解决某 些布线有困难的区域联网问题。无线传输 介质具有不受地理条件的限制、建网速度 快等特点，目前应用于计算机无线通讯的 手段主要有无线电短波、超短波、微波、 红外线、激光以及卫星通信等。
光纤的传输原理是利用光导纤维传递光脉冲来完成通信， 目前广泛应用的光纤分为两类，一类是单模光纤，一类是 多模光纤。 从传输特性等分析，无论何种光纤，都有以下共同特点： ①传输频带宽，速率高。光纤通信带宽高达25000～ 30000GHz，故通信容量大； ②传输损耗低，传输距离远。由于光纤的损耗明显低于同轴 线的明线，故中继距离较长，可在几十公里以上的距离中 以G级的高速率传输数据，；对远距离传输特别经济； ③抗雷电和电磁的干扰性好。主要因为光既不会受到电磁场 干扰又不会幅射电磁能量，同时由于其抽头困难，故可用 在有大电流脉冲干扰的环境，具有良好的光电隔离效果； ④保密性好，不易被窃听或截获数据； ⑤传输的误码率很低，可靠性高； ⑥体积小、重量轻。这对于现有电缆管道已拥塞不堪的状况 特别有利。 ⑦光纤的缺点是接续困难，光接口还比较昂贵。
数据通信的特点 （1）数据通信实现的是机与机之间的通信。 （2）数据传输的准确性和可靠性要求高。 （3）传输速率高。 （4）通信持续时间差异较大。 （5）数据通信具有灵活的接口能力。

3. 数据通信系统的模型 主要原理：是通过某种类型的介质把数据从一个 地点向另一个地点传送。 DTE
数 据 wk.baidu.com/O 设 备 传 输 控 制 器
4.3 信息的传输方式
4.3.1 通信方式 通信线路可由一个或多个信道组成，根据信 道的多少和在某一时间内信息传输的方向， 可有三种通信方式。 单工通信、半双工通信、全双工通信。
4.2.3 传输方式


并行传输是指数字信号以成组的方式在多个并行信道上传 输，通常是将构成一个字符代码的几位(如7单位或8单位 码)都在同一个时钟节拍上发送出去，因此需要多个并排 的信道。并行传输的优点在于传送速率高，发收双方间不 存在字符同步的问题；缺点是需要多个并行信道，增加了 设备的成本，而且并行线路间的电平相互干扰也会影响传 输质量。 串行传输就是将比特流逐位在一条信道上传送，由于数据 流是串行的，必须解决收发双方如何保持码组或字符同步 的问题，否则，在接收方将无法正确区分每一个码字，这 样，会使传输过来的信息变为一串毫无意义的比特流。相 对于并行传输，串行传输的效率低，但由于只有一条信道， 减少了设备的成本，且易于实现，因此，是目前计算机通 信采取的一种主要方式。
1. 数字信号与物理信号的对应 2. 基带信号与频带信号 3. 基带信号的码型
（1）单极不归零码 （2）单极归零码 （3）双极性归零码 （4）双极性非归零码 （5）双相脉冲编码
4.2.3 通信介质
定义：又称传输媒介，是通信传输系统中发方与收 方之间的物理路径，也是数据通信系统的重要组 成部分之一。 （1） 双绞线：将一对绝缘线纽绞在一起，任意拧 成螺旋形就构成了双绞线，见图4.6。拧在一起的 原因是为了减少外部的干扰和对串音的敏感。双 绞线的优点是价格较便宜，使用方便、安装容易， 因此常作用户与本地中心站间及中心站与中心站 间的连线。双绞线根据其有无屏蔽层可分为非屏 蔽双绞线（UTP：Unshielded Twisted Pair） 和屏蔽双绞线（STP：Shielded Twisted Pair） 两种。
4. 数据通信系统的质量指标 通信的基本目的是及时准确地完成传递、交 换信息的任务，因此，在衡量和评价一个 通信系统的质量指标时，可以从有效性和 可靠性两个方面来考虑。 有效性：是指在给定信道内所传送信息量 的大小。 可靠性：是指在给定信道内接收到的信息 的可靠程度。
4.2 通信信号与介质