数据通信基础知识概述

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信号 数据 信号地 接收端
图2-4 串行通信
2.2.2 异步传输与同步传输
❖ 异步传输：
❖ 每个字符（6-8个二进制位）作为一个单元独立传输，字符之间的传
输间隔任意。为了标志字符的开始和结尾，在每个字符的开始加一
位起始位，结尾加1位、1.5位或2位停止位，构成一个个的“字符”
。起始位对接收方的时钟起置位作用，接收方时钟置位后只要在8～
节/秒或位/秒。 6. 信道的传播延迟：信号在信道中传播，从源端到达目的端需要
一定的时间，这个时间叫做传播延迟。
2.2 数据通信方式
❖主要内容 并行传输与串行传输 异步传输与同步传输 基带传输与频带传输 数据传输方向 多路复用技术
2.2.1 并行传输与串行传输
❖ 并行传输：
❖ 如图2-3所示，它是一次同时将待传送信号经由n个通信信道 同时发送出去。因此，并行传输需要n个传输信道，使待传 送信号的各位能同时沿着各自的信道并行地传输。
❖ 信息的传递是通过通信系统来实现的。如图2-2所示是通信系统的基本模 型。在通信系统中产生和发送信息的一端叫做信源，接收信息的一端叫 做信宿，信源和信宿之间的通信线路称为信道。信息在进入信道时要经 过变换器变换为适合信道传输的形式，经过信道的传输，在进入信宿时 要经过反变换器变换为适合信宿接收的形式。信号在传输过程中会受到 来自外部或信号传输过程本身的干扰，噪声源是信道中的噪声以及分散 在通信系统其他各处噪声的集中表示。
2 数据
❖信息可以用数字的形式来表示，数字化的信息称 为数据。
❖数据可以分为模拟数据和数字数据两种。 模拟数据的取值是连续的，例如日常生活中人 的语音强度、电压高低、温度等都是模拟数据 。 数字数据的取值是离散的，例如计算机中的二 进制数据只有“0”、“1”两种状态。现在大 多数的数据传输都是数字数据传输，本章所提 到的数据也多指数字数据。
第2章 数据通信基础
1. 数据通信系统 2.数据通信方式 3.数据交换技术 4.差错控制技术 5. 习题
本章主要内容
1. 掌握数据通信系统的基本概念 2. 了解数据通信方式 3. 掌握数据交换技术 4. 掌握多路复用技术 5. 掌握差错控制技术
2.1 数据通信系统 主要内容：
数据通信的基本概念 数据通信系统模型
0
1
数 据
2 3
发
送
端
n-1
信号地
…
0
1
0 1
1 0
2 3
数 据
接
收
n-1
端
信号地
图2-3 并行通信
2.2.1 并行传输与串行传输
❖ 串行传输：
❖ 如图2-4所示，它是指一位一位地传输，从发送端到接收端 只需要一个通信信道，经由这条通信信道逐位地将待传送信 号的每个二进制代码依次发送。
数据 信号 发送端 信号地
图2-2 数据通信系统模型
2.1.2 数据通信系统模型
数据通信系统的主要技术指标:
1. 数据传输率：又称比特率，它是指每秒钟所传输的二进制代码 的有效位数，单位为比特/每秒（记作bps）。
2. 波特率：它是指每秒钟发送的码元数，单位为波特（baud）。 波特率也称波形速率或码元速率。
3. 信道容量：信道所能支持的最大数据传输速率。 4. 误码率：它是指传输出错的码元数占传输总码元数的比例。 5. 吞吐量：单位时间内整个网络能够处理的信息总量，单位是字
11位的传送时间内准确，就能正确接收一个字符。
1 1位 起始
位
1 1位 起始
位
0
Biblioteka Baidu
0
1
0
5位信息位
1个字符
(a)
0
0
1
0
7位信息位
1个字符
1.5位 停止 位
1
0
1位 校验 位
2位 停止
位
(b)
图2-5 异步传输
2.2.2 异步传输与同步传输 ❖ 同步传输：
❖ 同步传输方式与异步传输方式不同，它不是对每一个字符单独进行同步 ，而是对一组字符组成的数据块进行同步。同步的方法不是加一位停止 位，而是在数据块前面加特殊模式的位组合或同步字符（SYN），并且通 过位填充或字符填充技术保证数据块中的数据不会与同步字符混淆。
2.1.1 数据通信的基本概念 1 信息 2 数据 3 信号
1 信息
❖信息（Information）是客观事物属性和相互联系 特性的表征，它反映了客观事物的存在形式和运 动状态。例如事物的运动状态、结构、温度、性 能等都是信息的不同表现形式。信息可以以文字 、声音、图形、图像等各种不同形式存在。
2.2.5 多路复用技术
1 频分多路复用 2 时分多路复用 3 波分多路复用 4 码分多路复用
1 频分多路复用
❖ 当介质的有效带宽超过传输信号带宽时，可以把多个信号调制在不同
的载波频率上，从而在同一介质上实现同时传送多路信号，即将信道的
可用频带（带宽）按频率分割多路信号的方法划分为若干互不交叠的频
3 信号
❖信号:就是携带信息的传输介质。信号按其参量取值的 不同，分为模拟信号和数字信号。模拟信号是指在时间 上和幅度取值上都连续变化的信号，数字信号是指在时 间上离散的、在幅值上经过量化的信号，它一般是由0 、1二进制代码组成的数字序列。
图2-1 模拟信号与数字信号
2.1.2 数据通信系统模型
SYN
SYN
同步字符
0 1 0 1 1 0 01 0 0 1 0 1 1 0 0
1个字符
1个字符
1组字符
图2-6 同步传输
2.2.3 基带传输与频带传输
❖基带传输：在数据通信中，人们把矩形脉冲信号叫做基 带信号。在数字通信信道上，直接传送基带信号的方法 称为基带传输。
❖频带传输：人们把利用模拟信道传输数据信号的传输方 式叫做频带传输。
❖宽带传输：在频带传输中，如果调制成的模拟信号的频 率比音频范围还宽，则称为宽带传输。例如在有线电视 网上通过线缆调制解调器进行高速的数据通信，则称为 宽带传输。
2.2.4 数据传输方向
❖ 按数据传输方向来分，数据传输方式可以分为单工、半 双工和全双工三种方式： l单工：信号只能向一个方向传输，任何时候都不能改 变信号的传送方向。发送方不能接收，接收方不能发送 。例如，无线电广播和电视广播都是单工通信的例子。 l半双工：信号可以双向传送，但必须交替进行，一个 时间只能向一个方向传送 。例如，航空和航海无线电台 以及对讲机都是以这种方式通信的。 l全双工：信号可以双向同时传送，例如现代的电话通 信就是以这种方式通信的。