网络中的数据通信

通信技术与局域网
Modem的原理
modem
modem
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【扩展】通信信号 扩展】
模拟信号和数字信号 模拟信号：信号电平是连续变化的； 模拟信号：信号电平是连续变化的； 模拟信号 数字信号：用高低电平去表示1、0的脉冲信号。 数字信号：用高低电平去表示1 数字信号 的脉冲信号。
v(t)
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在通信系统中， 在通信系统中，实现两个远距离终端之间相互通信的最简单的方 法就是建立专线，即点对点通信。 法就是建立专线，即点对点通信。 随着通信终端的增加，这种连接方式既浪费通信资源， 随着通信终端的增加，这种连接方式既浪费通信资源，也会导致 成本过高。 成本过高。
怎么办？
人们在传统的电话通信系统中引入了中转的结点，两个电话用户之间 人们在传统的电话通信系统中引入了中转的结点， 结点 通话必须由中转结点的转接，我们把这种技术称为交换技术 交换技术。 通话必须由中转结点的转接，我们把这种技术称为交换技术。 通信系统中主要的信息交换技术有：线路交换、报文交换、分组交换。 通信系统中主要的信息交换技术有：线路交换、报文交换、分组交换。 一、线路交换 传统的电话网络采用的就是线路交换， 传统的电话网络采用的就是线路交换，电话局的电话交换机起着信号 中转的作用。 中转的作用。 当用户A呼叫用户 时 当用户 呼叫用户B时，电话网通过交换机在两个用户间寻找并建 呼叫用户 立一条临时的物理通路，直到用户挂断电话为止。 立一条临时的物理通路，直到用户挂断电话为止。
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为了克服这一弱点，开发出了分组交换技术。 为了克服这一弱点，开发出了分组交换技术。 分组交换技术 方法就是把报文分割成一段段较小的单元——分组， ——分组 方法就是把报文分割成一段段较小的单元——分组，并附上包括 目的地址、分组序号、源地址及其他控制信息的分组头。 目的地址、分组序号、源地址及其他控制信息的分组头。 每个分组以存储转发的方式独立地在网络中传输。 每个分组以存储转发的方式独立地在网络中传输。同一报文的所 有分组都到达目的地后，接收方按分组序号的顺序将它们装配成完整 有分组都到达目的地后， 的报文。 的报文。
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电话通信方式
问题：信息的传递是通过发送信号实现的，信号如何表示？ 信号实现的 问题：信息的传递是通过发送信号实现的，信号如何表示？又 是如何传送的？ 是如何传送的？
模拟信号
声波
电流
声波
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亚历山大·格雷厄姆·贝尔， 苏格兰人，生于1847年， 电话的发明者。
S
N
S
N
铁片 电磁铁
信道与带宽
传输信号的通路称为信道。由传输介质和通信设备共同构成。 传输信号的通路称为信道。由传输介质和通信设备共同构成。 按传输介质可分为有线信道和无线信道； 按传输介质可分为有线信道和无线信道； 有线信道 按传输信号类型可分为数字信道和模拟信道。 按传输信号类型可分为数字信道和模拟信道。 数字信道 通信信道的传输容量称为带宽。 通信信道的传输容量称为带宽。 模拟信道中，带宽等于信道能通过的最高频率与最低频率之差， 模拟信道中，带宽等于信道能通过的最高频率与最低频率之差，
计算机中的信号传送
01000001 编码
生成波形 还原代码
2 2 解码 2 2
65 32 16 8 4 2 1 0 1 0 0 0 0 0 1
A
电路上用高低电平表示 数字信号
A
2 2 2
ASCII是美国国家信息交换标准代码，字母A的ASCII码为65
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数字信号与模拟信号的转换 思考：为什么使用计算机拨号上网时，要使用 思考：为什么使用计算机拨号上网时，要使用Modem呢？ 呢
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【新课引入】 新课引入】
现在，电话、手机已经是人们最常用的通信工具了，通过它 现在，电话、手机已经是人们最常用的通信工具了， 们可以很方便的联系到父母、朋友，告诉你的近况。 们可以很方便的联系到父母、朋友，告诉你的近况。

那么电话是如何实现信息通信的呢？ 那么电话是如何实现信息通信的呢？我们一块儿来了解。
计算机处理的是数字信号 电话线上传输的是模拟信号 要通过电话线传输信息， 要通过电话线传输信息，必须把数字信号转换为模拟信号
公用电话网
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Modem的功能 Modem的功能 调制解调器（Modem） 调制解调器（Modem） 具有调制和解调的功能 调制：把数字信号变换成模拟信号的过程 调制： 解调：把模拟信号变换成数字信号的过程 解调：
t
(a) v(t)
t
(b)
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【合作探究 合作探究】 合作探究
自己家庭的网络是宽带网吗？带宽是多少？是 自己家庭的网络是宽带网吗？带宽是多少？ 什么含义？能进行哪些网络活动？ 什么含义？能进行哪些网络活动？
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宽带与带宽区别： 宽带与带宽区别：
带宽是一个具体的数值，用来标示网络速度； 带宽是一个具体的数值，用来标示网络速度；宽带是上网的接入 方式，指的是具备高通信速率和高吞吐量的计算机网络， 方式，指的是具备高通信速率和高吞吐量的计算机网络，能够满足多 媒体数据传输的要求。 媒体数据传输的要求。
特点：分组交换延时短，线路利用率高。 特点：分组交换延时短，线路利用率高。是计算机网络以及因特网 上应用最广的交换技术。 电话就是分组交换的一个典型应用 电话就是分组交换的一个典型应用。 上应用最广的交换技术。IP电话就是分组交换的一个典型应用。
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【视频解读】 视频解读】
问题：为什么IP电话比传统电话便宜？ 问题：为什么IP电话比传统电话便宜？ 问题 IP电话比传统电话便宜 哪种通话，话音质量更高？ 哪种通话，话音质量更高？
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【课堂小结 课堂小结】 课堂小结
调制解调器的作用是数字信号和模拟信号转换 信道：传递信号的通道 信道： 带宽：通信信道的传输容量 带宽：
交换方式 数据单元 线路交换 报文交换 报文 报文
通路使用方式
结点存储 不要求
延时 很小， 很小，几乎没有
适用的业务 实时业务 不要求实时 的业 实时要求不高 的业务专用 共享
存储报文 报文存储转发时间
分组交换
分组
共享
存储分组 分组存储转发时间
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特点：线路交换技术传输的延时短，但线路的利用效率较低。 特点：线路交换技术传输的延时短，但线路的利用效率较低。
二、报文交换 报文交换与通过邮局发送信件的过程相似。 报文交换与通过邮局发送信件的过程相似。 信息以报文为单位被发送，中转站点先将其存储起来， 信息以报文为单位被发送，中转站点先将其存储起来，等信道 空闲 时再把它转发给下一个结点， 时再把它转发给下一个结点，报文依次在一个一个的中转结点上被存储 和转发，直到它被送到目标结点为止。 和转发，直到它被送到目标结点为止。 特点： 特点： 1、不需要在信源到信宿间建立专门的传输线路，线路利用率高； 、不需要在信源到信宿间建立专门的传输线路，线路利用率高； 2、传输延时比较大，只适用于数字信号传输。 、传输延时比较大，只适用于数字信号传输。 三、分组交换 采用报文交换时，如果报文太长、包含的信息量较多， 采用报文交换时，如果报文太长、包含的信息量较多，在信道不理想 易产生较高的传输差错，影响传输效率。 时，易产生较高的传输差错，影响传输效率。
用赫兹（Hz）表示。 用赫兹（Hz）表示。 数字信道的带宽是指单位时间内信道所能传输的最大比特数， 数字信道的带宽是指单位时间内信道所能传输的最大比特数，用
比特率（bps）表示。 比特率（bps）表示。 宽带网是指传输速率很高（可达1Mbps以上的线路系统），能够 宽带网是指传输速率很高（可达1Mbps以上的线路系统），能够 1Mbps以上的线路系统）， 在短时间内传输大量数据的计算机网络。 在短时间内传输大量数据的计算机网络。
电话线
电磁铁
铁片
利用上面的原理，贝尔发明了电话……
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【自主探究】 自主探究】
现代通信方式，除了电话，人们还喜欢利用计算机网络通信， 现代通信方式，除了电话，人们还喜欢利用计算机网络通信， 那么计算机中的信息如何表达？ 那么计算机中的信息如何表达？以及又如何传送到另一台计算机中 的呢？ 的呢？
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传统电话工作原理
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分组交换技术
数 据
A 乙 甲 B
P1 P2 数 P3 据 P4 P5
C
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思考：IP电话为什么比普通电话省钱？ 思考：IP电话为什么比普通电话省钱？ 电话为什么比普通电话省钱
普通的电话是通过电话网传送的， 普通的电话是通过电话网传送的，而IP电话是利用因特网 电话是利用因特网 传送的。 传送的。 现有电话网为线路交换， 现有电话网为线路交换， 就是每一次成功的呼叫都提供一 条的固定信道，只要用户没有挂机， 这条信道始终不能被别的 条的固定信道 ，只要用户没有挂机， 用户使用，即使没有人说话或是在语音停顿期间也如此。 用户使用，即使没有人说话或是在语音停顿期间也如此 。而 IP 电话则不同，它所经网络使用分组交换， 电话则不同， 它所经网络使用分组交换， 就是语音信息不占用 固定的信道，而是有信息时才传送。 固定的信道，而是有信息时才传送。
请同学们看课本， 请同学们看课本，回答下面三个问题 1、计算机在通讯与信息处理中，数据怎样表达？ 计算机在通讯与信息处理中，数据怎样表达？ 2、调制解调器作用是什么？ 调制解调器作用是什么？ 3、简述IP电话采用的信息交换方法？ 简述IP电话采用的信息交换方法？ IP电话采用的信息交换方法
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【练习】 练习】
某同学家网络的带宽是2M bps，要下载一个 某同学家网络的带宽是2M bps， 300M的电影 如果能够达到全速下载的理想状态， 的电影， 300M的电影，如果能够达到全速下载的理想状态， 他最快能多少时间将电影下载完？ 他最快能多少时间将电影下载完？