计算机网络基础(第二章)精品PPT课件
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零电平表示0，正脉冲表示1； 双极性归零码：
负脉冲表示0，正脉冲表示1； 交替双极性归零码：
零电பைடு நூலகம்表示0，正负脉冲交替表示1； 特点：无法判断每一位的开始和结束
严重的直流分量
曼彻斯特编码
Manchester Encoding 双相码，用电平的跳变表示二进制数据。 低到高的跳变表示0，高到低的跳变表示1； 特点：电平的跳变既表示时钟又表示数据；
数据通信设备：它的功能是把通信控制器提供 的数据转换成适合通信信道要求的信号形式
通信信道：通信信道是信息在数据通信设备之 间传输的通道
噪声：传输过程中受到的干扰。
数据通信方式
根据允许的传输方向，数据通信方式可 以分为三种：
单工：数据只能沿一个方向传输； 半双工：允许数据沿两个方向传输，但
分组交换
多路复用技术
在一条物理线路上建立多个通信信道的 技术。
实质：将一个区域的多个用户数据通过 发送多路复用器进行汇集，然后将汇集 后的数据通过一条物理线路进行传送， 接收多路复用器再对数据进行分离，分 发到多个用户。
数据交换技术
电路交换 报文交换 分组交换
电路交换
建立物理连接，数据传输，拆除连接 特点：适于实时和交互通信场合；
实现了自同步，不用另外发送同步信号； 没有直流分量的累积效应； 信号频率提高。
差分曼彻斯特编码
Differential Manchester Encoding 对曼彻斯特编码的改进。 每比特中间的跳变仅用作同步； 每比特开始的跳变表示数据：
有跳变表示0，无跳变表示1； 特点：与曼彻斯特编码相似。
基本的调制方式：调幅、调频、调相
幅度键控
ASK Amplitude-Shift Keying
移频键控
FSK Frequency-Shift Keying
相位键控
PSK Phrase-Shift Keying 绝对移相键控
相对移相键控
组合调制方法
为了达到更高的传输速率，每一码元要携带更 大的信息量，就要将多种调制方法组合使用。
C＝2×T（波特）＝2×T×W（bps） T：带宽
理想带通信道下最高码元传输速率C＝T Shannon公式： 在信噪比为S/N时信道的极限传输速率
C=T×lo2g(1S/N)
数据通信系统的模型
数据通信系统的模型
数据终端设备：即数据的生成者和使用者，它 根据协议控制通信的功能
通信控制器：它的功能除进行通信状态的连接、 监控和拆除等操作外，还可接收来自多个数据 终端设备的信息，并转换信息格式
异步传输：在发送信息前，要在前面加 上起始信号，后面加上终止信号。
同步传输：以同步的时钟节拍来收发信 息。
模拟数据通信与数字数据通信
数字数据通信的优越性： 各类信息均可以以数字形式表示 数字数据易实现差错检测，保证传输的
可靠性 数字数据易实现加密，保证传输的安全
性。 数字技术发展迅速。
在任一时刻信息只能在一个方向传输； 双工：允许信息同时沿两个方向传输。
数据传输的方式
并行与串行 并行传输：数据以成组的方式在多条并行信道
上同时传输。 优点：速率高 缺点：传输设备投资大 串行传输：数据流以串行的方式，在一条信道
上依次传输 优点：节省设备，费用低 缺点：慢
同步与异步
计算机网络基础
第二章 数据通信基础知识
本章学习任务
掌握数据通信的基本概念；特别是熟悉 信道容量的计算；
掌握数据通信系统的模型；熟悉数据通 信的方式，数据传输的方式及各自的特 点；
掌握数据的调制的基本方法； 掌握数据编码的原理及不同编码方法的
特点；
数据通信的基本概念
信息：任何可用二进制表示的内容； 数据：有用的信息；
数据的编码
不归零码 归零码 曼彻斯特编码 差分曼彻斯特编码
不归零码
None Return Zero 单极性不归零码：
零电平表示0，正电平表示1 双极性不归零码：
负电平表示0，正电平表示1 特点：无法判断每一位的开始和结束；
有直流分量；
归零码
Return Zero 单极性归零码：
高速，可靠，数据按发送顺序到 达；
传输效率低； 建立物理连接的过程长； 不适用于不同速率的设备相互通 信；
报文交换
存储转发式工作，发方不考虑传输路径； 同一时刻，报文仅占用一段通道，传输效率较
高； 线路带宽由多个用户按需分配； 可以把同一个报文发给多个用户； 可以进行速率和编码转换； 中间结点易阻塞；要求有大存储容量； 报文携带地址信息，增加开销； 报文不一定按发送顺序到达。
..
.r .
.. . . t
.. . .
.. . .
调制解调器
包括了发信号用的调制器和收信号用的 解调器。
如无特殊说明，就是为了一条话路使用 的，多条话路合用的是宽带调制解调器。
调制器的作用是波形变换，将基带数字 信号的波形变换成适于信道传输的波形； 解调器就是波形识别器，将信号还原成 原来的数字信号。
基带信号在模拟信道传输中的问题
基带信号含多种频率成分，有些在线路 带宽之外，不能全部通过信道，造成信 号失真。
基带信号的各个频率成分的延迟，衰减 不同，又造成失真。
干扰信号，波形失真易导致误码，传输 速率越快，失真越严重。
数据的调制和解调
调制就是用基带信号对载波波形的某些 参量进行控制，使得这些参量随基带信 号的变化而变化。
模拟数据：取值连续的数据 数字数据：取值离散的数据 信号：信息和数据在介质中传递的形式； 模拟信号：取值连续的信号 数字信号：取值离散的信号 基带信号：未经调制的数字信号 宽带信号：多路复用的信号
信道
信息传输的必经之路 物理信道：用来传送信号的物理通路； 逻辑信道：连接，非独占
比特和码元
比特：信息传送的单位； 码元：信号的单位；
数据传输的速率
信息传送的速率为比特率；信息速率R 信号传送的速率为波特率；信号速率B，
也称为符号速率或调制速率。 R＝B×W W：每码元携带的信息位数。
误码率：信息传送过程中出错的位数。 误码率＝错误比特数/总比特数
信道容量
Nyquist公式： 理想低通矩形特性的信道下最高码元传输速率
负脉冲表示0，正脉冲表示1； 交替双极性归零码：
零电பைடு நூலகம்表示0，正负脉冲交替表示1； 特点：无法判断每一位的开始和结束
严重的直流分量
曼彻斯特编码
Manchester Encoding 双相码，用电平的跳变表示二进制数据。 低到高的跳变表示0，高到低的跳变表示1； 特点：电平的跳变既表示时钟又表示数据；
数据通信设备：它的功能是把通信控制器提供 的数据转换成适合通信信道要求的信号形式
通信信道：通信信道是信息在数据通信设备之 间传输的通道
噪声：传输过程中受到的干扰。
数据通信方式
根据允许的传输方向，数据通信方式可 以分为三种：
单工：数据只能沿一个方向传输； 半双工：允许数据沿两个方向传输，但
分组交换
多路复用技术
在一条物理线路上建立多个通信信道的 技术。
实质：将一个区域的多个用户数据通过 发送多路复用器进行汇集，然后将汇集 后的数据通过一条物理线路进行传送， 接收多路复用器再对数据进行分离，分 发到多个用户。
数据交换技术
电路交换 报文交换 分组交换
电路交换
建立物理连接，数据传输，拆除连接 特点：适于实时和交互通信场合；
实现了自同步，不用另外发送同步信号； 没有直流分量的累积效应； 信号频率提高。
差分曼彻斯特编码
Differential Manchester Encoding 对曼彻斯特编码的改进。 每比特中间的跳变仅用作同步； 每比特开始的跳变表示数据：
有跳变表示0，无跳变表示1； 特点：与曼彻斯特编码相似。
基本的调制方式：调幅、调频、调相
幅度键控
ASK Amplitude-Shift Keying
移频键控
FSK Frequency-Shift Keying
相位键控
PSK Phrase-Shift Keying 绝对移相键控
相对移相键控
组合调制方法
为了达到更高的传输速率，每一码元要携带更 大的信息量，就要将多种调制方法组合使用。
C＝2×T（波特）＝2×T×W（bps） T：带宽
理想带通信道下最高码元传输速率C＝T Shannon公式： 在信噪比为S/N时信道的极限传输速率
C=T×lo2g(1S/N)
数据通信系统的模型
数据通信系统的模型
数据终端设备：即数据的生成者和使用者，它 根据协议控制通信的功能
通信控制器：它的功能除进行通信状态的连接、 监控和拆除等操作外，还可接收来自多个数据 终端设备的信息，并转换信息格式
异步传输：在发送信息前，要在前面加 上起始信号，后面加上终止信号。
同步传输：以同步的时钟节拍来收发信 息。
模拟数据通信与数字数据通信
数字数据通信的优越性： 各类信息均可以以数字形式表示 数字数据易实现差错检测，保证传输的
可靠性 数字数据易实现加密，保证传输的安全
性。 数字技术发展迅速。
在任一时刻信息只能在一个方向传输； 双工：允许信息同时沿两个方向传输。
数据传输的方式
并行与串行 并行传输：数据以成组的方式在多条并行信道
上同时传输。 优点：速率高 缺点：传输设备投资大 串行传输：数据流以串行的方式，在一条信道
上依次传输 优点：节省设备，费用低 缺点：慢
同步与异步
计算机网络基础
第二章 数据通信基础知识
本章学习任务
掌握数据通信的基本概念；特别是熟悉 信道容量的计算；
掌握数据通信系统的模型；熟悉数据通 信的方式，数据传输的方式及各自的特 点；
掌握数据的调制的基本方法； 掌握数据编码的原理及不同编码方法的
特点；
数据通信的基本概念
信息：任何可用二进制表示的内容； 数据：有用的信息；
数据的编码
不归零码 归零码 曼彻斯特编码 差分曼彻斯特编码
不归零码
None Return Zero 单极性不归零码：
零电平表示0，正电平表示1 双极性不归零码：
负电平表示0，正电平表示1 特点：无法判断每一位的开始和结束；
有直流分量；
归零码
Return Zero 单极性归零码：
高速，可靠，数据按发送顺序到 达；
传输效率低； 建立物理连接的过程长； 不适用于不同速率的设备相互通 信；
报文交换
存储转发式工作，发方不考虑传输路径； 同一时刻，报文仅占用一段通道，传输效率较
高； 线路带宽由多个用户按需分配； 可以把同一个报文发给多个用户； 可以进行速率和编码转换； 中间结点易阻塞；要求有大存储容量； 报文携带地址信息，增加开销； 报文不一定按发送顺序到达。
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调制解调器
包括了发信号用的调制器和收信号用的 解调器。
如无特殊说明，就是为了一条话路使用 的，多条话路合用的是宽带调制解调器。
调制器的作用是波形变换，将基带数字 信号的波形变换成适于信道传输的波形； 解调器就是波形识别器，将信号还原成 原来的数字信号。
基带信号在模拟信道传输中的问题
基带信号含多种频率成分，有些在线路 带宽之外，不能全部通过信道，造成信 号失真。
基带信号的各个频率成分的延迟，衰减 不同，又造成失真。
干扰信号，波形失真易导致误码，传输 速率越快，失真越严重。
数据的调制和解调
调制就是用基带信号对载波波形的某些 参量进行控制，使得这些参量随基带信 号的变化而变化。
模拟数据：取值连续的数据 数字数据：取值离散的数据 信号：信息和数据在介质中传递的形式； 模拟信号：取值连续的信号 数字信号：取值离散的信号 基带信号：未经调制的数字信号 宽带信号：多路复用的信号
信道
信息传输的必经之路 物理信道：用来传送信号的物理通路； 逻辑信道：连接，非独占
比特和码元
比特：信息传送的单位； 码元：信号的单位；
数据传输的速率
信息传送的速率为比特率；信息速率R 信号传送的速率为波特率；信号速率B，
也称为符号速率或调制速率。 R＝B×W W：每码元携带的信息位数。
误码率：信息传送过程中出错的位数。 误码率＝错误比特数/总比特数
信道容量
Nyquist公式： 理想低通矩形特性的信道下最高码元传输速率