网络应用技术开篇-第11章 数据通信基础

时延


误码率

11.2 调制和编码

调制
用模拟信号表示模拟数据:无线电 用模拟信号表示数字数据：数字电视

编码
用数字信号表示数字数据：以太网 用数字信号表示模拟数据：电话网
11.2.1 什么是调制，什么是编码？

调制是载波信号的某些特性根据输入信号而变化的过程 编码是将模拟数据或数字数据变换成数字信号 数据变成在介质中传输的信号，有四种方法：

1 1 1 1
Kbps=1000 bps Mbps=1000 Kbps Gbps=1000 M bps Tbps=1000 Gbps
吞吐量、时延、误码率

吞吐量

指单位时间内发送的比特数或字节数、帧数等。 计算机网络中，时延是指一个数据（帧、分组、报文段 等），从链路或网络的一端抵达另一端所需要的时间。 是指二进制码元在数据传输中的出错率。


与地面站相对固定位置 使用3个卫星覆盖全球 传输延迟时间长
地球
11.6 传输速率

信息传输率


计算机网络的信息传输率是指每秒传输的比特数，单位 为比特/秒（bit/second）简记为b/s。信息传输率又称波 特率或比特率。 1 K b/s=1000 b/s 1 M b/s=1000 K b/s 1 G b/s=1000 M b/s 1 MB=1024 KB;1 GB=1024 MB 1kB=1024B


在计算机网络中，通信线路传输的是数字数据，信道的带宽 就是指信息的传输率。例如10兆带宽，即信道具有10M b/s 的传输率，反过来，信息的传输率是10M b/s，即信道的带 宽为10M。 信道容量指信道上能够传输数据的最大能力。 在数字信道上，常常用数据传输速率表示信道的传输能力。 每秒传输的比特数，单位为比特/秒（bit/second）简记为 bps)。信息传输率又称比特率。



模拟数据，模拟信号 数字数据，模拟信号 数字数据，数字信号 模拟数据，数字信号
信源数据与传输信号的关系类型
数字数据 数字编码 数字信号 数字信道 数字数据 ASK,FSK,PSK 模拟信号 模拟信道
应用案例：10Base-T以太网
应用案例：电话线上网
模拟数据 脉冲编码调制
数字信号 数字信道
第11章 数据通信技术基础 （4课时）
11.1 11.2 11.3 11.4 11.5 11.6

基本概念 数据编码技术 数据传输技术 多路复用技术 数据交换技术 差错控制技术
11.1 基本概念
通信模型 信息、数据、数据通信 模拟数据、数字数据 信号、模拟信号、数字信号 信道和传输介质 传输速率 带宽和宽带 吞吐量、时延、误码率
*通信带宽


在一个局域网内，有一个625MB的电影文件，该局 域网传输速度恒定在100Mb/s左右，请问最接近理 想环境下传输时间？ A、6.25s B、62.5s C、50s D、51.2s 625MB=625X8X1024b； 100Mb/s=100X1000bps
11.1.7 带宽、信道容量和传输速率

存储容量

*通信带宽



分辨率为640*480 的真彩色图象，象素分辨率为 24bit，如果以每秒25帧动态显示，则需要的通信带 宽是 A、1.54Mbps B、2.048Mbps C、18.4Mbps D、 184Mbps 如果不考虑任何的压缩，需要的带宽=图像尺寸*图 像像素密度*像素的彩色分辨率*图像更新速度，题 目中没有给出图片尺寸，假设是单位尺寸，带宽 =640*480*24*25 bit/s=184Mbps
11.1.4 信号、模拟信号、数字信号

信号是数据在通信线路中的具体形式。数据是通过 信号进行传输的，信号是数据的载体。数据在传输 前都要转换成某种物理信号，如电信号，光信号等。 信号可分为模拟信号和数字信号。
u
1 0
1 1 1 1
t
0 0
模拟信号波形图
数字信号波形图
介质与信道的概念差别
发送设备
模拟数据 AM，FM，PM
பைடு நூலகம்模拟信号 模拟信道
应用案例：数字电视传输
应用案例：广播电台
11.2.2 用模拟信号表示模拟数据


光的速度=3*10^ 8 m/s。速度=波长*频率，例如： 一个模拟数据，频率为1000HZ，则它的波长 =300km。 无线电通信中，信号要被接受，接受天线的直径要 大于等于一个波长。所以为了使模拟数据能被接受， 只能将低频的数据调制成高频的数据，才能方便的 传输。
计算机 发收端 Modem 公用 电话线 Modem 计算机 发收端
传输介质

在传输设备之间提供物理连接的介质 有线介质：网线、同轴电缆…… 无线介质：微波、红外线……
地面微波接力


两个地面站之间传送 距离：50 -100 km
地面站之间的直视线路 微波传送塔
地球
地球同步卫星

22,300 公里

11.1.1 数据通信的基本模型
噪声
信源
发送设备
信道
接收设备
信宿
11.1.2 信息、数据、数据通信

信息（Information）

通信的目的是交换信息，信息的载体可以是数字、文字、 语音、图形或图像，计算机产生的信息一般是字母、数 字、语音、图形或图像的组合； 为了传送这些信息，首先要将字母、数字、语音、图形 或图像用二进制代码的数据来表示；为了传输二进制代 码的数据，必须将它们用模拟或数字信号编码的方式表 示； 是指在不同计算机之间传送表示字母、数字、符号的二 进制代码0、1比特序列的模拟或数字信号的过程。
接收设备
介质
信道
11.5 信道（channel）



信道是信号传输的通道。包括铜缆、光纤等有 线传输媒体和微波、卫星通信的无线传输媒体。 使用模拟信号传输数据的通道称为模拟信道， 使用数字信号传输数据的信道称为数字信道。 普通电话线传输的是模拟信号 —— 模拟信道 常用网线传输的数字信号 —— 数字信道

数据


数据通信

11.1.3 模拟数据和数字数据



数据可分为二类，即模拟数据（analog data）和数 字数据（digital data）。 模拟数据是通过连续变化的函数来描述的，例如声 音 数字数据利用二进制数字1、0来表示数据。 模拟数据可以转化为数字数据，数字数据也可以转 化为模拟数据。