计算机网络与通信基础 课件.
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计算机网络基础PPT课件
计算机网络的主要功能
数据通信、资源共享、分布式处理、提高计算机的可靠性。
计算机网络的拓扑结构
总线型、星型、环型、网状型。
计算机网络发展历程
第一阶段
第二阶段
面向终端的计算机网络，20世纪50年代初 ，美国建立半自动地面防空系统，将不同 地点的计算机通过通信线路连接起来。
计算机-计算机网络，20世纪60年代中期， 美国国防部ARPANET实验，标志计算机网 络的兴起。
数据传输过程
总结词
数据传输过程是计算机网络中数据从一个节点传送到另一个节点的过程。
详细描述
数据传输过程通常包括以下几个步骤：数据源将数据封装在一个数据包中，然后通过网络发送出去。数据包在网 络中经过一系列的路由器和交换机等网络设备的转发，最终到达目的地。在传输过程中，数据包可能会经过多次 封装和解封装的过程，以确保数据的完整性和可靠性。
第三阶段
第四阶段
国际标准化的计算机网络，20世纪70年代 末至80年代初，出现了一系列标准化的网 络体系结构。
高速计算机网络，20世纪90年代初至今， 网络技术向高速、宽带、智能化发展。
计算机网络分类
按覆盖范围分类：局 域网、城域网、广域 网。
按拓扑结构分类：总 线型、星型、环型、 网状型。
按传输介质分类：有 线网、无线网。
TCP/IP模型
总结词
TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）模型是互联网协议的核心，它定义了数 据如何在网络中传输。
详细描述
TCP/IP模型将网络系统划分为四个层次，分别是应用层、传输层、网络层和链路层。其中，应用层对 应于OSI参考模型的应用层和表示层，传输层对应于OSI的传输层，网络层对应于OSI的网络层，而链 路层对应于OSI的数据链路层和物理层。
数据通信、资源共享、分布式处理、提高计算机的可靠性。
计算机网络的拓扑结构
总线型、星型、环型、网状型。
计算机网络发展历程
第一阶段
第二阶段
面向终端的计算机网络，20世纪50年代初 ，美国建立半自动地面防空系统，将不同 地点的计算机通过通信线路连接起来。
计算机-计算机网络，20世纪60年代中期， 美国国防部ARPANET实验，标志计算机网 络的兴起。
数据传输过程
总结词
数据传输过程是计算机网络中数据从一个节点传送到另一个节点的过程。
详细描述
数据传输过程通常包括以下几个步骤：数据源将数据封装在一个数据包中，然后通过网络发送出去。数据包在网 络中经过一系列的路由器和交换机等网络设备的转发，最终到达目的地。在传输过程中，数据包可能会经过多次 封装和解封装的过程，以确保数据的完整性和可靠性。
第三阶段
第四阶段
国际标准化的计算机网络，20世纪70年代 末至80年代初，出现了一系列标准化的网 络体系结构。
高速计算机网络，20世纪90年代初至今， 网络技术向高速、宽带、智能化发展。
计算机网络分类
按覆盖范围分类：局 域网、城域网、广域 网。
按拓扑结构分类：总 线型、星型、环型、 网状型。
按传输介质分类：有 线网、无线网。
TCP/IP模型
总结词
TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）模型是互联网协议的核心，它定义了数 据如何在网络中传输。
详细描述
TCP/IP模型将网络系统划分为四个层次，分别是应用层、传输层、网络层和链路层。其中，应用层对 应于OSI参考模型的应用层和表示层，传输层对应于OSI的传输层，网络层对应于OSI的网络层，而链 路层对应于OSI的数据链路层和物理层。
网络基础与数据通信基础
这种信号的自变量用整数表示，因变量用
有限数字中的一个数字来表示。在计算机中
，数字信号的大小常用有限位的二进制数表
示。数字信号难实现，难干扰。
网络通信基础
调制、解调、载波调制、编码
1：调制技术 将数字信号转换成模拟信号。 实现技术：ASK，FSK，PSK，DPSK
不同调制技术，码元种类不同。1个码元就是一个 脉冲信号，一个脉冲信号有可能携带1bit、2bit、 4bit等数据量。 1bit码元种类为2（0、1） 2bit码元种类为4（00、01、10、11），依次类推。
网络通信基础
应用型编码： 1 曼彻斯特编码： 用低到高的电平转换表示0，用高到低的电平转换表 示1，常用于以太网。降0升1（降1升0），编码效率 50%。 2 差分曼彻斯特编码： 差分曼彻斯特编码是在曼彻斯特编码的基础上加上 了翻转特性，遇1翻转，遇0不变，常用于令牌环网。 编码效率50%。
网络通信基础
网络通信基础
（4）mB/nB编码：就是将m位编码成n波特，相对于 曼彻斯特编码，效率高。 4B/5B：编码效率80%，用于百兆快速以太网 8B/10B：编码效率80%，用于千兆以太网 64B/66B：编码效率97%，用于万兆以太网
网络基础与数据通信基础
课程目录
1：计算机网络基本概念 2：计算机网络分类与模型 3：网络通信基本单位 4：网络通信基础
计算机网络基本概念
计算机网络是通过通信线路和通信设备连接的许多的分 散独立工作的计算机系统，遵从一定的协议用软件实现 资源共享的系统。计算机网络组成分为硬件、软件、协 议三部分。协议为计算机网络中进行数据交换而建立的 规则、标准或约定的集合。
计算机网络分类与模型
网络按照拓扑结构分类：总线型、环形、星型、树形、网状型
(2024年)计算机网络基础PPT课件
源地址和目的地址
标识数据报的源主机地址 和目的主机地址。
22
路由算法与路由表生成
01
路由算法概述
路由算法是网络层的核心技术之一，用于确定分组从源主机到目的主机
的最佳路径。
02
静态路由算法
由管理员手动配置路由信息，适用于简单网络环境。
2024/3/26
03
距离矢量路由算法（DVA）
基于Bellman-Ford算法，每个路由器将自己知道的最佳路径信息发送
定性和可靠性。
2024/3/26
17
IP协议原理及报文格式
• IP协议概述：IP协议是TCP/IP协议族中的核心协议之一， 负责在主机和路由器之间传递数据报。
2024/3/26
18
IP协议原理及报文格式
2024/3/26
无连接服务
IP协议不建立连接，每个数据报独立 传输，不保证数据报的可靠传输。
34
无线局域网技术原理及应用
无线局域网技术原理
基于IEEE 802.11系列标准，通过无线接入点（AP）与客户端设备 （如笔记本电脑、智能手机等）进行通信，实现数据传输和资源共 享。
无线局域网组成
包括无线接入点、客户端设备、传输介质（如空气）和网络管理软 件等。
无线局域网应用
广泛应用于企业、学校、家庭等场景，提供灵活、便捷的网络接入方 式。
组转发到相应的链路上。
24
04
传输层与应用层
2024/3/26
25
传输层基本概念与功能
传输层基本概念
传输层是计算机网络体系结构中负责数据通信的一层， 主要任务是为上层应用提供可靠、高效的数据传输服务 。
传输层功能
传输层具有以下主要功能
计算机网络基础ppt课件
• 传输层：提供应用程序间的通信。其功能包括：一、格式化信息流；二、提供 可靠传输。为实现后者，传输层协议规定接收端必须发回确认，并且假如分组 丢失，必须重新发送。
• 应用层：向用户提供一组常用的应用程序，比如电子邮件、文件传输访问、远 程登录等。远程登录TELNET使用TELNET协议提供在网络其它主机上注册的 接口。TELNET会话提供了基于字符的虚拟终端。文件传输访问FTP使用FTP 协议来提供网络内机器间的文件拷贝功能。
• 网络层：网络层负责为分组交换网上的不同主机提供通信服务。在发送数据时 ，网络层把运输层产生的报文段或用户数据报封装成分组或包进行传送。在 TCP/IP体系中，由于网络层使用IP协议，因此分组也叫IP数据报 ，或简称为 数据报。网络层的另一个任务就是要选择合适的路由，使源主机运输层所传下 来的分组能够交付到目的主机。
TCP/IP四层模型
• 网络接口层：负责接收IP数据报并通过网络发送之，或者从网络上接收物理帧 ，抽出IP数据报，交给IP层。
• 互联网层：负责相邻计算机之间的通信。其功能包括三方面。一、处理来自传 输层的分组发送请求，收到请求后，将分组装入IP数据报，填充报头，选择去 往信宿机的路径，然后将数据报发往适当的网络接口。二、处理输入数据报： 首先检查其合法性，然后进行寻径--假如该数据报已到达信宿机，则去掉报头 ，将剩下部分交给适当的传输协议；假如该数据报尚未到达信宿，则转发该数 据报。三、处理路径、流控、拥塞等问题。Байду номын сангаас
PPP协议（Point-to-Point Protocol）：用于点对点链路 的数据链路层协议，提供多协 议封装、链路配置、身份认证
等功能。
HDLC协议（High-Level Data Link Control）：面向比特的同 步数据链路控制协议，具有帧 同步、差错控制、流量控制等 功能。
• 应用层：向用户提供一组常用的应用程序，比如电子邮件、文件传输访问、远 程登录等。远程登录TELNET使用TELNET协议提供在网络其它主机上注册的 接口。TELNET会话提供了基于字符的虚拟终端。文件传输访问FTP使用FTP 协议来提供网络内机器间的文件拷贝功能。
• 网络层：网络层负责为分组交换网上的不同主机提供通信服务。在发送数据时 ，网络层把运输层产生的报文段或用户数据报封装成分组或包进行传送。在 TCP/IP体系中，由于网络层使用IP协议，因此分组也叫IP数据报 ，或简称为 数据报。网络层的另一个任务就是要选择合适的路由，使源主机运输层所传下 来的分组能够交付到目的主机。
TCP/IP四层模型
• 网络接口层：负责接收IP数据报并通过网络发送之，或者从网络上接收物理帧 ，抽出IP数据报，交给IP层。
• 互联网层：负责相邻计算机之间的通信。其功能包括三方面。一、处理来自传 输层的分组发送请求，收到请求后，将分组装入IP数据报，填充报头，选择去 往信宿机的路径，然后将数据报发往适当的网络接口。二、处理输入数据报： 首先检查其合法性，然后进行寻径--假如该数据报已到达信宿机，则去掉报头 ，将剩下部分交给适当的传输协议；假如该数据报尚未到达信宿，则转发该数 据报。三、处理路径、流控、拥塞等问题。Байду номын сангаас
PPP协议（Point-to-Point Protocol）：用于点对点链路 的数据链路层协议，提供多协 议封装、链路配置、身份认证
等功能。
HDLC协议（High-Level Data Link Control）：面向比特的同 步数据链路控制协议，具有帧 同步、差错控制、流量控制等 功能。
计算机网络网络通信基础ppt课件
息，因此需要两个独立的通道。
数据的传输方式
单工、半双工与全双工通信
发送
单向通道
接收
(a)
发送 接收
双向通道 (b)
接收 发送
发送 接收
双向通道 (c)
接收 发送
数据的传输方式
按照传输能力数据的 传输方式另外一种分类为 串行通信、并行通信
发送端
b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 串行通信信道 (a)
3、双绞线
2） UTP双绞线的特点
结构简单，容易安装，普通UTP较便宜 有一定的传输速率 信号衰减较大，传输距离有限（100m） 有辐射，容易被窃听
3、双绞线
2） UTP双绞线的特点
结构简单，容易安装，普通UTP较便宜 有一定的传输速率 信号衰减较大，传输距离有限（100m） 有辐射，容易被窃听
集线器交换机与集线器交换机通过普通端口进行连接两台计算机间的直接双绞线连接同类交叉3双绞线2utp双绞线的特点结构简单容易安装普通utp较便宜有一定的传输速率信号衰减较大传输距离有限100m有辐射容易被窃听3双绞线2utp双绞线的特点结构简单容易安装普通utp较便宜有一定的传输速率信号衰减较大传输距离有限100m有辐射容易被窃听3光纤1光纤的构造3光纤2光纤的特点1优点传输速率高传输距离远传输损耗低抗干扰能力强2缺点价格相对较高安装比较困难3光纤的分类多模光纤单模光纤传输质量比多模光纤好3光纤只要从纤芯中射到纤芯表面的光线的入射角大于某一个临界角度就可产生全反射
设备。分为数字信道、模拟信道。 模拟是与连续相对应的。模拟数据取某一区间的连续值，而
模拟信号是一个连续变化的物理量。比如声音信号就是一个 连续变化的物理量。 数字是与离散相对应的。数字数据取某一区间内有限个离散 值，而数字信号是取几个不连续的物理状态来代表。比如计 算机里用高低电平信号来表示信息，就是一个离散的物理量。
数据的传输方式
单工、半双工与全双工通信
发送
单向通道
接收
(a)
发送 接收
双向通道 (b)
接收 发送
发送 接收
双向通道 (c)
接收 发送
数据的传输方式
按照传输能力数据的 传输方式另外一种分类为 串行通信、并行通信
发送端
b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 串行通信信道 (a)
3、双绞线
2） UTP双绞线的特点
结构简单，容易安装，普通UTP较便宜 有一定的传输速率 信号衰减较大，传输距离有限（100m） 有辐射，容易被窃听
3、双绞线
2） UTP双绞线的特点
结构简单，容易安装，普通UTP较便宜 有一定的传输速率 信号衰减较大，传输距离有限（100m） 有辐射，容易被窃听
集线器交换机与集线器交换机通过普通端口进行连接两台计算机间的直接双绞线连接同类交叉3双绞线2utp双绞线的特点结构简单容易安装普通utp较便宜有一定的传输速率信号衰减较大传输距离有限100m有辐射容易被窃听3双绞线2utp双绞线的特点结构简单容易安装普通utp较便宜有一定的传输速率信号衰减较大传输距离有限100m有辐射容易被窃听3光纤1光纤的构造3光纤2光纤的特点1优点传输速率高传输距离远传输损耗低抗干扰能力强2缺点价格相对较高安装比较困难3光纤的分类多模光纤单模光纤传输质量比多模光纤好3光纤只要从纤芯中射到纤芯表面的光线的入射角大于某一个临界角度就可产生全反射
设备。分为数字信道、模拟信道。 模拟是与连续相对应的。模拟数据取某一区间的连续值，而
模拟信号是一个连续变化的物理量。比如声音信号就是一个 连续变化的物理量。 数字是与离散相对应的。数字数据取某一区间内有限个离散 值，而数字信号是取几个不连续的物理状态来代表。比如计 算机里用高低电平信号来表示信息，就是一个离散的物理量。
计算机网络基础ppt课件完整版
功能
包括帧同步、差错控制、 流量控制等，确保数据的 可靠传输。
数据链路层设备
包括网卡、网桥等，用于 实现数据链路层的功能。
常见数据链路层协议及工作原理
以太网协议
以太网是一种常用的局域网技术， 采用CSMA/CD（载波监听多路访 问/冲突检测）机制解决多节点同 时发送数据的冲突问题。
PPP协议
PPP（Point-to-Point Protocol） 是一种点对点通信协议，用于建立 直接连接的两个节点之间的数据链 路。
06
无线网络与移动计算
无线网络基本概念与技术标准
无线网络定义
通过无线电波进行数据传输和通 信的网络。
无线网络分类
包括无线局域网（WLAN）、无线 城域网（WMAN）、无线广域网 （WWAN）等。
技术标准
包括IEEE 802.11系列标准、蓝牙（ Bluetooth）、ZigBee等。
移动计算基本概念与技术发展
常见网络安全技术及其原理
防火墙技术
入侵检测技术
防火墙是位于内部网络和外部网络之间的 安全屏障，通过控制网络访问和过滤网络 数据来保护内部网络免受外部攻击。
入侵检测是指通过监控网络系统和应用程 序的运行状态，发现潜在的入侵行为和异 常活动，并及时报警和响应。
加密技术
身份认证技术
加密技术是通过将敏感信息转换为密文形 式进行传输和存储，确保信息在传输和存 储过程中的机密性和完整性。
HTTP、FTP、SMTP、DNS等，用于 实现不同网络应用之间的通信。
应用层功能
提供用户与网络应用之间的交互界面 ，处理数据表示、会话管理、安全保 密等任务。
常见应用层协议及工作原理
HTTP协议
超文本传输协议，用于Web浏览器与服务器之间的通信 ，支持请求/响应模型，传输层使用TCP协议。
计算机网络基础(数据通信基础)课件
计算机网络基础(数据通信 基础)课件
• 数据通信概述 • 数据传输方式 • 数据交换技术 • 数据链路控制 • 数据通信协议 • 数据通信网络安全
01 数据通信概述
数据通信的基本概念
01
02
03
数据通信定义
数据通信是实现计算机与 计算机之间、计算机与终 端之间以及终端与终端之 间信息交换的技术。
数据加密技术可以分为对称加密和公钥加密两种类型， 各有其适用的场景和优缺点。
防火墙技术
防火墙技术是用于防止未经授权的访问和恶意攻击的一种 安全技术。
防火墙可以阻止来自外部网络的非法访问和攻击，同时也 可以限制内部网络用户对外部网络的访问。
防火墙技术可以分为包过滤防火墙和应用层网关防火墙两 种类型。
IP协议通过IP地址来标识网络中的每个设备， 并使用路由算法来确定数据传输的最佳路径。
IP协议还提供了数据报文分片和重组功能，以 适应不同大小的数据报文在网络中传输。
06 数据通信网络安 全
数据通信网络安全概述
01
数据通信网络安全是确保数据在传输和存储过程中的机密性、完整性和可用性 的过程。
02
01
02
它采用全双工通信方式，支持流量控制和差错控制等功能。
HDLC协议具有简单、高效和可靠的特点，被广泛应用于数据通
03
信领域。
05 数据通信协议
数据通信协议的基本概念
数据通信协议是一组规则和标准，用于规范数据在计算机网络中的传输和交换。
它规定了数据如何在不同的设备之间传输，包括数据的格式、传输方式、传输顺序 以及控制信息等。
数据链路控制协议包 括物理层、数据链路 层和网络层协议。
它负责建立、维持和 终止通信链路，确保 数据的可靠传输。
• 数据通信概述 • 数据传输方式 • 数据交换技术 • 数据链路控制 • 数据通信协议 • 数据通信网络安全
01 数据通信概述
数据通信的基本概念
01
02
03
数据通信定义
数据通信是实现计算机与 计算机之间、计算机与终 端之间以及终端与终端之 间信息交换的技术。
数据加密技术可以分为对称加密和公钥加密两种类型， 各有其适用的场景和优缺点。
防火墙技术
防火墙技术是用于防止未经授权的访问和恶意攻击的一种 安全技术。
防火墙可以阻止来自外部网络的非法访问和攻击，同时也 可以限制内部网络用户对外部网络的访问。
防火墙技术可以分为包过滤防火墙和应用层网关防火墙两 种类型。
IP协议通过IP地址来标识网络中的每个设备， 并使用路由算法来确定数据传输的最佳路径。
IP协议还提供了数据报文分片和重组功能，以 适应不同大小的数据报文在网络中传输。
06 数据通信网络安 全
数据通信网络安全概述
01
数据通信网络安全是确保数据在传输和存储过程中的机密性、完整性和可用性 的过程。
02
01
02
它采用全双工通信方式，支持流量控制和差错控制等功能。
HDLC协议具有简单、高效和可靠的特点，被广泛应用于数据通
03
信领域。
05 数据通信协议
数据通信协议的基本概念
数据通信协议是一组规则和标准，用于规范数据在计算机网络中的传输和交换。
它规定了数据如何在不同的设备之间传输，包括数据的格式、传输方式、传输顺序 以及控制信息等。
数据链路控制协议包 括物理层、数据链路 层和网络层协议。
它负责建立、维持和 终止通信链路，确保 数据的可靠传输。
数据通信与计算机网络基础PPT课件
三、执行器与驱动器 • 台达变频器 • RS-485接口 • Modbus协议 • 可安装PROFIBUS、 DeviceNet、LonWorks、 CANopen通信扩展卡
4 工业控制网络的节点
三、执行器与驱动器 • 台达伺服驱动器 • RS-232接口 • RS-485接口 • Modbus协议 • CANopen通信口
差错控制的主要目的是减少通信信道的传输 错误，差错控制的方法是对发送的信息进行控制 编码。
差错控制编码可分为检错码和纠错码，检错码 是能自动发现差错的编码，纠错码是不仅能自动 发现差错而且能自动纠正差错的编码。
3 传输差错及其检测
一、奇偶校验码
1. 纵向奇偶校验码 2. 横向奇偶校验码 3. 纵横奇偶校验码
数据通信与计算机网络基础
1 数据通信系统概述 2 数据编码技术 3 传输差错及其检测 4 工业控制网络的节点 5 通信传输介质 6 网络拓扑结构 7 网络传输介质的访问控制方式 8 OSI参考模型
1 数据通信系统概述
控制网络是一类特殊的局域网，既有局域网 的基本特征，也有控制网络固有的技术特征
现场总线==控制领域的计算机局域网络
1. 幅移键控法ASK 2. 频移键控法FSK 3. 相移键控法PSK
2 数据编码技术
二、数字数据的数字信号编码 1. 单极性不归零码 2. 双极性不归零码 3. 单极同步方式 1. 位同步
（1）外同步法 （2）自同步法
2 数据编码技术
三、数字同步方式
4 工业控制网络的节点
四、人机界面 • 台达触摸屏 • RS-232接口 • RS-485接口 • 以太网接口 • Modbus协议 • MCGS
4 工业控制网络的节点
五、网络互联设备 1. 网络接口卡 2. 中继器 3. 集线器 4. 网桥 5. 交换机 6. 路由器 7. 网关
4 工业控制网络的节点
三、执行器与驱动器 • 台达伺服驱动器 • RS-232接口 • RS-485接口 • Modbus协议 • CANopen通信口
差错控制的主要目的是减少通信信道的传输 错误，差错控制的方法是对发送的信息进行控制 编码。
差错控制编码可分为检错码和纠错码，检错码 是能自动发现差错的编码，纠错码是不仅能自动 发现差错而且能自动纠正差错的编码。
3 传输差错及其检测
一、奇偶校验码
1. 纵向奇偶校验码 2. 横向奇偶校验码 3. 纵横奇偶校验码
数据通信与计算机网络基础
1 数据通信系统概述 2 数据编码技术 3 传输差错及其检测 4 工业控制网络的节点 5 通信传输介质 6 网络拓扑结构 7 网络传输介质的访问控制方式 8 OSI参考模型
1 数据通信系统概述
控制网络是一类特殊的局域网，既有局域网 的基本特征，也有控制网络固有的技术特征
现场总线==控制领域的计算机局域网络
1. 幅移键控法ASK 2. 频移键控法FSK 3. 相移键控法PSK
2 数据编码技术
二、数字数据的数字信号编码 1. 单极性不归零码 2. 双极性不归零码 3. 单极同步方式 1. 位同步
（1）外同步法 （2）自同步法
2 数据编码技术
三、数字同步方式
4 工业控制网络的节点
四、人机界面 • 台达触摸屏 • RS-232接口 • RS-485接口 • 以太网接口 • Modbus协议 • MCGS
4 工业控制网络的节点
五、网络互联设备 1. 网络接口卡 2. 中继器 3. 集线器 4. 网桥 5. 交换机 6. 路由器 7. 网关
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二、数据通信中的主要技术指标
数据传输速率S (比特率)：单位时间(1秒)内传输二进制代码的位
(bit)数。
1
0
1
0
Hale Waihona Puke 01110 11 00 01 10 00 11 10
0.1s
0.1s
S = (log2N) /T
S—数据传输率，bps
T—信号周期，s N—量化电平
练习
已知某数据传输系统中，每个码元持续 0.001秒，且每个码元可以有8种表示状态， 求波特率和比特率。 B=1/T=1/0.001=1000(Baud) S=log2N/T=1000· log28=3000(bit/s)
数字通信与模拟通信
数字通信 在数字信道上实现模拟信息或数字信息的传输 模拟通信 在模拟信道上实现模拟信息或数字信息的传输
一、数据通信的基本概念
数字通信的优点
抗噪声（干扰）能力强 可以控制差错，提高了传输质量 便于用计算机进行处理 易于加密、保密性强 可以传输语音、数据、影像，通用、灵活
二、数据通信中的主要技术指标
Shannon公式：用于有噪声干扰信道
C: 传输率，单位b/s
C = B log2 （1+S/N）
B: 带宽，单位Hz
S: 信道中信号功率 N：信道中电磁噪声
功率
例：信道带宽W=3.1kHz，S/N=2000，则 C = 3100×log2（1+2000）≈ 34kb/s 即该信道上的最大数据传输率不会大于34kb/s。
信号与 噪声叠加：
采样时序： 接收数据： 原始数据： 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0
误码位
18
信噪比 1.信噪比的计量单位是dB（分贝） 2.计算方法是dB =10lg(S/N)，其中s和n分别代表信号
和噪声的有效功率
一、数据通信的基本概念 码元和位
在通信系统中，二进制数字常用时间间隔相同的 波形来表示。 一个波形单元也称为一个码元。
+1V
1
0
1
0
0
1
1
-1V
+3V +1V -1V -3V
10 11 00 01 10 00 11 10
若一个二进制符号对应一个码元，则一个码元就 相当于一位（一个比特）。 若n个二进制符号对应一个码元，则一个码元就相 当于n位（n个比特）。
非理想信道
实际的信道上存在损耗、延迟、噪声。
信号：
传输数据：
0
1
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
0
1
0
损耗引起信号强度减弱，导致信噪比S/N降低。 延迟会使接收端的信号产生畸变。 噪声会破坏信号，产生误码。
噪声：
例如：数据传输速率为56kb/s时，持续时间0.01s的干扰会破坏约 560个比特。
数字数据：取值离散，如文字、整数值。
一、数据通信的基本概念
信息：对客观事物存在方式或运动状 态的反映，是数据经过加工处理（说 明或解释）后得到的。 数据和信息的区别：
信息是数据的内涵，数据是信息的载体
（表示形式）； 数据没有实际意义，信息有一定意义。
一、数据通信的基本概念
信号是数据的电、磁、光形式的编码。 数据或信息要传播，必须先转换成能 够在信道中传输的信号。 V(t) 模拟信号 取值连续（渐变） t 0 数字信号 V(t) 取值离散（突变） 1
计算机通信仅在不得已的情况下，才会采用模拟通 信，如通过电话线拨号上网。
数字通信缺点： 比模拟通信占据更宽的系统频带 系统设备复杂对同步要求高。
一、数据通信的基本概念
模拟通信优点：
模拟通信系统设备简单，占用频带窄，是直观且容 易实现
模拟通信缺点：
1. 2. 3. 4. 保密性差。 抗干扰能力弱。 设备不易大规模集成化。 不适于飞速发展的计算机通信要求。
计算机网络技术
回顾
计算机网络的组成
资源子网+通信子网(传输/交换/终端)
发送 终端 传输 设备 交换 设备 传输 设备 接收 终端
终端设备：？
固话/手机/对讲机/计算机/pos机
交换设备：？
交换机/路由器/集线器
传输设备：？
电缆
/无线电波 /通信卫星 /光纤
计算机网络的拓扑结构
一、数据通信的基本概念
比特率：
在数字信道中，比特率是数字信号的传输速率，它用单位时间内传输的 二进制代码的有效位(bit)数来表示，
其单位为每秒比特数bit/s(bps)、每秒千比特数(Kbps)或每秒兆比特数(Mbps) 来表示(此处K和M分别为1000和1000000，而不是涉及计算机存储器容量时 的1024和1048576)。
练习
已知某信道带宽为4kHz，信噪比为30dB，求信道容量
。
log2(11030 / 10 ) ≈40kb/s C = B· log2(1+S/N) = 4k·
三、 通信方式
并行通信：可以一次传输若干比特的数据，从发送端到接 收端需用若干根传输线。采用并行传输的通信方式为并行 通信。 适用：短距离，传输速度要求高。 例：计算机内部的数据通信。 串行通信：串行传输：一位一位地传送，从发送端到接收 端只需一根传输线。采用串行传输的通信方式为串行通信。 适用：远距离，传输速率要求不高。 例：电话线。 单工、半双工及全双工通信
0 -1 t
一、数据通信的基本概念
数字信道和模拟信道 数字信道：以数字脉冲形式（离散信号） 传输数据的信道。
计算机网络中主要采用数字信道进行数据传输 ADSL、ISDN、DDN、ATM、局域网
模拟信道：以连续模拟信号形式传输数据 的信道。
CATV、无线电广播、电话拨号线路
一、数据通信的基本概念
第1章 计算机网络与通信基础
一、数据通信的基本概念
二、数据通信中的主要技术指标
三、通信方式
预习:要理解的问题
1、数据传输率、信道容量的概念 2、并行通信、串行通信（单，双，半双）
一、数据通信的基本概念
数据：对客观事实进行描述与记载的物理符 号，如数值、文字、声音、图形、图像和动 画等。
模拟数据：连续变化，如温度、压力。
波特率： 波特率指数据信号对载波的调制速率，它用单位时间内载波调制状态改 变次数来表示，其单位为波特(Baud)。
波特率与比特率的关系为： 比特率=波特率X单个调制状态对应的二进制位数。
一、数据通信的基本概念
比特率与波特率的区分 两相调制(单个调制状态对应1个二进制位) 比特率？波特率； 四相调制(单个调制状态对应2个二进制位) 比特率？波特率； 八相调制(单个调制状态对应3个二进制位) 比特率？波特率的三倍；