數(shù)據(jù)通信與計算機網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ).ppt

1、1,數(shù)據(jù)通信與計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù),2,第2章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ),主要學(xué)習(xí)內(nèi)容 ： 2.1 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)組成 2.2 數(shù)據(jù)通信的基本概念 2.3 數(shù)據(jù)編碼技術(shù) 2.4 數(shù)據(jù)通信的基本方式 2.5 多路復(fù)用技術(shù) 2.6 數(shù)據(jù)交換方式 2.7 差錯檢驗和控制,3,2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念,2.1.1 數(shù)據(jù)、信息,信息是人對現(xiàn)實世界事物存在方式或運動狀態(tài)的某種認(rèn)識; 數(shù)據(jù)是把事件的某些屬性規(guī)范化后的表現(xiàn)形式; 信號是數(shù)據(jù)的具體的物理表現(xiàn)。,4,2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念,雪 六角形 涼 白色,信息,數(shù)據(jù),信號,例子,5,2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念,信息：人對雪花和馬的認(rèn)識 數(shù)據(jù)：文字，二進(jìn)制數(shù)，十進(jìn)制數(shù) 信

2、號：電壓，光，磁場強度,6,2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念,兩種不同類型的量：,A.時間、溫度、電波、聲音,B.字符，二進(jìn)制數(shù)，電脈沖,信號中沒有斷開或不連續(xù)的的地方；,信號僅取一些有限數(shù)目的值；,2.1.2 信號與信號傳輸,7,2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念,模擬： 波動性； 持續(xù)變化； 反映事物的本質(zhì)； 在電信業(yè)已經(jīng)被廣泛 使用超過100年；,數(shù)字： 離散性； 躍變性； 設(shè)備性能先進(jìn)， 較為便宜；,模擬與數(shù)字的特點,8,2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念,（a）模擬信號 （b）數(shù)字信號,9,2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念,數(shù)據(jù)傳輸：,10,2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念,2.1.3 基本概念和術(shù)語,數(shù)據(jù)傳輸速率

3、bps(bit per second) 用C表示,信號傳輸速率波特（Baud） 用B表示,兩者關(guān)系C=Blog2n n是調(diào)制電平數(shù),11,2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念,帶寬（Bandwidth ）(HZ) 數(shù)據(jù)速率 奈奎斯特公式:最大數(shù)據(jù)傳輸速率C=2Hlog2L(bps) 香農(nóng)公式:最大數(shù)據(jù)傳輸速率C=Hlog2（1S/N）(bps),12,2.2 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)構(gòu)成,噪聲,數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型,13,2.3 數(shù)據(jù)編碼技術(shù),不歸零編碼NRZ(Non-Return-Zero) 曼徹斯特編碼(Manchester Encoding) 差（微）分曼徹斯特編碼（Differential Manchester

4、 Encoding）,2.3.1 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)用數(shù)字信號表示,14,2.3 數(shù)據(jù)編碼技術(shù),15,2.3 數(shù)據(jù)編碼技術(shù),2.3.1 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)用模擬信號表示,載波信號：Asin(2nft+),AM:幅移鍵控（Amplitude Shift Keying-ASK） FM:頻移鍵控（Frequency Shift Keying-FSK） PM:相移鍵控（Phase Shift Keying-PSK,16,2.3 數(shù)據(jù)編碼技術(shù),17,2.3 數(shù)據(jù)編碼技術(shù),2.3.1模擬數(shù)據(jù)用數(shù)字信號表示,脈沖編碼調(diào)制（PCM ）,18,2.3 數(shù)據(jù)編碼技術(shù),增量調(diào)制（DM ）,19,2.4 數(shù)據(jù)通信的基本方式,2.4.1

5、數(shù)據(jù)通信的操作方式,20,2.4 數(shù)據(jù)通信的基本方式,2.4.2 同步和異步傳輸,（a）單同步格式,（b）雙同步格式,21,2.4 數(shù)據(jù)通信的基本方式,異步通信格式 ：,22,2.5 多路復(fù)用技術(shù),多路復(fù)用技術(shù):用一條高速線路傳送多條低速線路的數(shù)據(jù) 分類： 頻分多路復(fù)用（FDM-Frequency Division Multiplexing） 時分多路復(fù)用（TDM-Time Division Multiplexing） 波分多路復(fù)用（WDM-Wavelength Division Multiplexing）,23,2.5 多路復(fù)用技術(shù),頻分多路復(fù)用（FDM-Frequency Division

6、 Multiplexing）,應(yīng)用:無線電廣播,電視,特點:信號被劃分成若干通道 (頻道,波段),每個通道獨立進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞,24,2.5 多路復(fù)用技術(shù),時分多路復(fù)用（TDM-Time Division Multiplexing）,特點：多條低速線路輪流使用同一條高速線路進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞,應(yīng)用：電話主干線路,25,2.5 多路復(fù)用技術(shù),波分多路復(fù)用（WDM-Wavelength Division Multiplexing）,應(yīng)用：光纜線路,26,2.6 交換技術(shù),2.6.1 電路交換,A,B,C,D,發(fā)送呼叫信號,傳輸,1.交換2.發(fā)送 呼叫信號,傳輸,1.交換2.發(fā)送 呼叫信號,傳輸,1.作出反應(yīng)

7、 2.發(fā)送回應(yīng) 信號,27,2.6 交換技術(shù),2.6.1 電路交換,特點: 1.有通話的建立過程 2.通話建立以后源與目的間有一條專用的通路存在,28,2.6 交換技術(shù),2.6.2 報文交換,A,D,C,B,發(fā)送報文,傳輸,等待-發(fā)送,傳輸,等待-發(fā)送,傳輸,29,2.6 交換技術(shù),傳輸延遲,2.7.2 報文交換,A B C D,特點:1.無呼叫建立 和專用通路 2.存儲-轉(zhuǎn)發(fā) 式的發(fā)送技術(shù),30,2.6 交換技術(shù),2.6.3 分組交換,31,2.6 交換技術(shù),2.6.3 分組交換,特點:1.無呼叫建立和專用通路 2.存儲-轉(zhuǎn)發(fā)式的發(fā)送技術(shù) 3.將數(shù)據(jù)分成有大小限制 的分組后發(fā)送,32,2.6

8、 交換技術(shù),三種交換技術(shù)對比:,A.存在呼叫建立；專有線路上不傳送數(shù)據(jù)時浪費資源,B.沒有呼叫建立；只有發(fā)送數(shù)據(jù)時才占用線路,C.除了B的特點外，在接收分組時可以發(fā)送下一個分組,對線路的利用率,33,2.6 交換技術(shù),三種交換技術(shù)對比:,A:固定的傳輸速率、會有呼叫阻塞 B,C:能進(jìn)行速率轉(zhuǎn)換、雖會降速但不會阻塞 可以使用優(yōu)先級,A:實時性強 B,C:存在時延和額外開銷,34,2.7 差錯檢驗和控制,2.7.1 差錯類型 隨機差錯；突發(fā)差錯 2.7.2差錯檢測碼 奇偶校驗碼 循環(huán)冗余校驗碼,35,2.7 差錯檢驗和控制,水平奇偶校驗例子：,36,2.7 差錯檢驗和控制,2.7.2 循環(huán)冗余碼(CRC),前提:發(fā)送方和接受方必須事先商定一個二進(jìn)制數(shù)G(x) (生成多項式), 發(fā)送端:計算校驗和,將校驗和加在數(shù)據(jù)末尾,使這個帶校驗和的數(shù)據(jù)能被G(x)除盡. 接收端:收到帶校驗和的數(shù)據(jù)后,用G(x