第3讲 数据通信的基本概念汇总PPT课件
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2
二、 数据通信的基本概念
信息
数据
有意义的实体
模拟数据 数字数据
在某个区间产生连续的值，如温 度、压力
产生离散的值，如文本信息、 二进制数
模拟信号 信号
数字信号 数据的电磁编码
是一种连续变化的电磁波 是一系列的电压脉冲
3
姓名 籍贯
地址 语文
王芳 性别 女
贴照片处
江苏 出生日 81-9-8 期
江苏连云港苍梧路51号
16
六、数据交换技术
一、电路交换的工作原理 1、电路交换的三个过程 1)电路建立：在传输任何数据之前，要先经过呼叫过程建立一条端 到端的电路。（物理连接） 2)数据传输：在整个数据传输过程中，所建立的电路必须始终保持 连接状态。 3)电路拆除：数据传输结束后，由某一方发出拆除请求，然后逐节 拆除到对方节点。 2、电路交换技术的优缺点及其特点 1)优点：数据传输可靠、迅速，数据不会丢失且保持原来的序列。 2)缺点：信道容易被浪费，时间长。 3)特点：在数据传送开始之前必须先设置一条专用的通路。在线路 释放之前，该通路由一对用户完全占用。对于猝发式的通信，电路 交换效率不高。
98
数学 99
外语 100
1、信息：王芳的个人简历，姓名，性别，籍贯等（以文字，图像的形式） 2、数据：“姓”（00101011）“名”（10111010）“王”（以二进制编码的形式） 3、信号：数字信号和模拟信号 4、信道：传送信号的通路
00 1 0 1 011
0 0 1 01 01 1
4
信道
信号的传输通路
第3讲 数据通信的基本概念
1
3.1数据通信的基本概念
一、数据通信系统的模型 通信系统的作用就是在两个实体之间交换数据，基本的通信模型：
源
发送器
传输系统
பைடு நூலகம்
接收器 目的站
（1）源站：产生要发送的数据 （2）发送器：对信号进行转换或编码以产生能在特定传输系统 中传输的电磁信号 （3）传输系统：用来传输信号的网络 （4）接收器：从传输系统接收并转换成目的站设备能处理的信号 （5）目的站：从接收器输入数据的设备
。 6）数据传输率
指每秒有传输的代码的有效位数，是数字信号的传输单位，位/秒（bps ） 公式：
S=（1/T）*log 2 N
T表示数字信号的脉冲重复周期或脉冲宽度。 N为一个脉冲信号所表示的有效状态，是2的整数倍。
10
四、数据传输方式 1、基带传输 在信道中直接传输基带信号（未经调制的，直接用高低电压 来表示0、1）。基带：即这种原始信号所占的基本频带。 2、频带传输 传输经过调制以后的信号。 3、宽带传输 把不同的模拟信号调制在不同的频率范围内，同时传输。
比特率和波特率的关系：
S=Blog 2 n
N表示一个脉冲信号表示的有效状态数。2相调制，一个脉冲表示0或1。
7
10 11 00 11
00 10 11 01
比特率S
PC
modem
波特率B
公用电话 网
比特率S
modem
PC
8
3）带宽 物理信道的频带宽度，即信道允许的最高频率和最低频率之差，单 位为赫兹。（HZ） 模拟信道中，使用“带宽”表示传输信息的能力，单位有Hz，KHz， MHz 数字信道中，使用“数据传输率”表示传输信息的能力，单位有 bps,kbps,mbps
终端终端终端
通信信道连接类型： （1）点到点 （2）广播式
6
三、系统的主要技术指标 比特率和波特率是用不同的方式描述系统传输速率的参量。
1）比特率S 比特率是一种数字信号的传输速率，它表示单位时间（1秒 ）内所传送的二进制代码的有效位（bit）数。S用每秒比特数 bit/s（bps）、每秒千比特数（Kbps）或每秒兆比特数（Mbps ）等单位来表示。 2） 波特率B 波特率是一种调制速率，也称波形速率。它表示模拟信号 在传输过程中，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，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 B=1/T (Baud)
如：计算机的并行口—打印机接口
信道8
信道7
信道6
发 信道5
接
送 信道4
收
端 信道3
端
信道2
信道1
12
(2)串行传输
并行传输速率高，但成本也高，一般适用于短距离、要求传输速度高的场合 。串行传输是将组成字符的各个位串行地发生往线路（顺序为b1b2b3b4b5b6b7）。 与并行传输相比，传输速度低，一次一个位；但是通信成本也较低，只需一个通 信信道。目前计算机网络中所用的传输方式 均为串行通信。
11
五、 串行传输与并行传输
(1)并行传输
并行传输实现字符编码的各个位同时传输，因此并行传输速度高，一次可传输一 个字符（8位）；带来的负作用是通信成本高，每个位传输要求一个单独的信道 支持；由于信道之间 的电容感应，远距离传输时，可靠性低。
并行指出的是，并行传输仅实现同一字符的各个位并行（同时）传输，字符之间 的仍然为串行传输，一个字符接着一个字符 。
4)信道容量
信道容量一般是指物理信道能够传输信息的最大能力，它 的大小由信道的带宽F、可使用的时间T、传输速率，及信道质量（ 即信号功率与干扰功率之比S/N ）等因素决定。其中：
信道容量=F*Log2(1+S/N) bit/s 注意： F 和S/N越高，信道的容量就越大。
9
5） 误码率 误码率是指二进制码元在数据传输中被传错的概率，也称为“出错率”
8
7
6 发5 送4 端3
并 串 转 换
2
1
8
7
串6
并5 转4 换3
接 收 端
2
1
计算机内部操作多采用并行传输方式，所以要用并/串转换的装置。
13
串行数据通信的3种方式 1、单工通信（双线制）
数据信道
A
B
监控信道
数据信号固定地从发送端A传送到接收端B。 理论上只需要一根线，但实际中还有一根控制信号线。 例：电视信号的传送
14
2、半双工通信（双线制+开关）
发
数据信道
收
收
监控信道
发
允许数据信号双向传送，但不能同时进行。该方式要求A、B端 都有发送装置和接收装置。要想改变传输方向，需要利用开关 进行切换。 例：无线电对讲机。
15
3、双工通信（四线制）
数据信道
发
监控信道
收
收
数据信道
发
监控信道
例：电话，双方同时通话。
全双工通信效率高，控制简单，但造价高，适用于计算机之间的 通信。
物理信道 逻辑信道
由传输介质和通信设备组成， 是传输信号的物理通路。
节点之间的内部连接完成。
有线信道 无线信道
电缆、同轴电缆、光纤 红外线、微波
模拟信道 数字信道
传输模拟信号 传输数字信号
信道一般都是用来表示向某一个方向传送信息的媒体。
5
调制解调器
调制解调 调制 器解调器 终端
主机
主机
调制解 调调 制器 解 调调 制器 解
二、 数据通信的基本概念
信息
数据
有意义的实体
模拟数据 数字数据
在某个区间产生连续的值，如温 度、压力
产生离散的值，如文本信息、 二进制数
模拟信号 信号
数字信号 数据的电磁编码
是一种连续变化的电磁波 是一系列的电压脉冲
3
姓名 籍贯
地址 语文
王芳 性别 女
贴照片处
江苏 出生日 81-9-8 期
江苏连云港苍梧路51号
16
六、数据交换技术
一、电路交换的工作原理 1、电路交换的三个过程 1)电路建立：在传输任何数据之前，要先经过呼叫过程建立一条端 到端的电路。（物理连接） 2)数据传输：在整个数据传输过程中，所建立的电路必须始终保持 连接状态。 3)电路拆除：数据传输结束后，由某一方发出拆除请求，然后逐节 拆除到对方节点。 2、电路交换技术的优缺点及其特点 1)优点：数据传输可靠、迅速，数据不会丢失且保持原来的序列。 2)缺点：信道容易被浪费，时间长。 3)特点：在数据传送开始之前必须先设置一条专用的通路。在线路 释放之前，该通路由一对用户完全占用。对于猝发式的通信，电路 交换效率不高。
98
数学 99
外语 100
1、信息：王芳的个人简历，姓名，性别，籍贯等（以文字，图像的形式） 2、数据：“姓”（00101011）“名”（10111010）“王”（以二进制编码的形式） 3、信号：数字信号和模拟信号 4、信道：传送信号的通路
00 1 0 1 011
0 0 1 01 01 1
4
信道
信号的传输通路
第3讲 数据通信的基本概念
1
3.1数据通信的基本概念
一、数据通信系统的模型 通信系统的作用就是在两个实体之间交换数据，基本的通信模型：
源
发送器
传输系统
பைடு நூலகம்
接收器 目的站
（1）源站：产生要发送的数据 （2）发送器：对信号进行转换或编码以产生能在特定传输系统 中传输的电磁信号 （3）传输系统：用来传输信号的网络 （4）接收器：从传输系统接收并转换成目的站设备能处理的信号 （5）目的站：从接收器输入数据的设备
。 6）数据传输率
指每秒有传输的代码的有效位数，是数字信号的传输单位，位/秒（bps ） 公式：
S=（1/T）*log 2 N
T表示数字信号的脉冲重复周期或脉冲宽度。 N为一个脉冲信号所表示的有效状态，是2的整数倍。
10
四、数据传输方式 1、基带传输 在信道中直接传输基带信号（未经调制的，直接用高低电压 来表示0、1）。基带：即这种原始信号所占的基本频带。 2、频带传输 传输经过调制以后的信号。 3、宽带传输 把不同的模拟信号调制在不同的频率范围内，同时传输。
比特率和波特率的关系：
S=Blog 2 n
N表示一个脉冲信号表示的有效状态数。2相调制，一个脉冲表示0或1。
7
10 11 00 11
00 10 11 01
比特率S
PC
modem
波特率B
公用电话 网
比特率S
modem
PC
8
3）带宽 物理信道的频带宽度，即信道允许的最高频率和最低频率之差，单 位为赫兹。（HZ） 模拟信道中，使用“带宽”表示传输信息的能力，单位有Hz，KHz， MHz 数字信道中，使用“数据传输率”表示传输信息的能力，单位有 bps,kbps,mbps
终端终端终端
通信信道连接类型： （1）点到点 （2）广播式
6
三、系统的主要技术指标 比特率和波特率是用不同的方式描述系统传输速率的参量。
1）比特率S 比特率是一种数字信号的传输速率，它表示单位时间（1秒 ）内所传送的二进制代码的有效位（bit）数。S用每秒比特数 bit/s（bps）、每秒千比特数（Kbps）或每秒兆比特数（Mbps ）等单位来表示。 2） 波特率B 波特率是一种调制速率，也称波形速率。它表示模拟信号 在传输过程中，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，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 B=1/T (Baud)
如：计算机的并行口—打印机接口
信道8
信道7
信道6
发 信道5
接
送 信道4
收
端 信道3
端
信道2
信道1
12
(2)串行传输
并行传输速率高，但成本也高，一般适用于短距离、要求传输速度高的场合 。串行传输是将组成字符的各个位串行地发生往线路（顺序为b1b2b3b4b5b6b7）。 与并行传输相比，传输速度低，一次一个位；但是通信成本也较低，只需一个通 信信道。目前计算机网络中所用的传输方式 均为串行通信。
11
五、 串行传输与并行传输
(1)并行传输
并行传输实现字符编码的各个位同时传输，因此并行传输速度高，一次可传输一 个字符（8位）；带来的负作用是通信成本高，每个位传输要求一个单独的信道 支持；由于信道之间 的电容感应，远距离传输时，可靠性低。
并行指出的是，并行传输仅实现同一字符的各个位并行（同时）传输，字符之间 的仍然为串行传输，一个字符接着一个字符 。
4)信道容量
信道容量一般是指物理信道能够传输信息的最大能力，它 的大小由信道的带宽F、可使用的时间T、传输速率，及信道质量（ 即信号功率与干扰功率之比S/N ）等因素决定。其中：
信道容量=F*Log2(1+S/N) bit/s 注意： F 和S/N越高，信道的容量就越大。
9
5） 误码率 误码率是指二进制码元在数据传输中被传错的概率，也称为“出错率”
8
7
6 发5 送4 端3
并 串 转 换
2
1
8
7
串6
并5 转4 换3
接 收 端
2
1
计算机内部操作多采用并行传输方式，所以要用并/串转换的装置。
13
串行数据通信的3种方式 1、单工通信（双线制）
数据信道
A
B
监控信道
数据信号固定地从发送端A传送到接收端B。 理论上只需要一根线，但实际中还有一根控制信号线。 例：电视信号的传送
14
2、半双工通信（双线制+开关）
发
数据信道
收
收
监控信道
发
允许数据信号双向传送，但不能同时进行。该方式要求A、B端 都有发送装置和接收装置。要想改变传输方向，需要利用开关 进行切换。 例：无线电对讲机。
15
3、双工通信（四线制）
数据信道
发
监控信道
收
收
数据信道
发
监控信道
例：电话，双方同时通话。
全双工通信效率高，控制简单，但造价高，适用于计算机之间的 通信。
物理信道 逻辑信道
由传输介质和通信设备组成， 是传输信号的物理通路。
节点之间的内部连接完成。
有线信道 无线信道
电缆、同轴电缆、光纤 红外线、微波
模拟信道 数字信道
传输模拟信号 传输数字信号
信道一般都是用来表示向某一个方向传送信息的媒体。
5
调制解调器
调制解调 调制 器解调器 终端
主机
主机
调制解 调调 制器 解 调调 制器 解