2 数据通信基础-数据传输方式(通信方式)
02数据通信基础
• (3)全双工通信方式：通信双方可以同时进行双向的信息传输，通信的双 方必须都具有同时发送和接收的能力，并且需要两个信道分别传送两个 方向的信号。应用于计算机之间。
考点分析：数据传输的方式
• 数据传输方式依其数据在传输线上原样不变地传输还是调制变样后再传 输，可分为基带传输、频带传输和宽带传输等方式。
• 信道按使用权限可分为专业信道和共用信道；接传输介质可分为有线 信道、无线信道和卫星信道；按传输信号的种类可以分为模拟信道和数 字信道等。
• 5．信道带宽：信道带宽是指信道所能传送的信号频率宽度，它的值为信 道上可传送信号的最高频率与最低效率之差。带宽越大，所能达到的传 输速率就越大，所以信道的带宽是衡量传输系统的一个重要指标。例如， 若一条传输线路可以接受600～2000 Hz的频率，则该传输线的带宽是 1400 Hz(2000～600 Hz)。普通电话线路的带宽一般为3000 Hz。
• (3)宽带传输：在同一信道上，宽带传输系统是可以进行数字信息和模拟 信息服务的。计算机局域网采用的数据传输系统有基带传输和宽带传输 两种方式，基带传输和宽带传输的主要区别在于数据传输速率不同
考点分析：数据交换技术
常用的数据交换技术有：电路交换、报文交换、分组交换技术 1．电路交换技术（又称线路交换技术） 电路交换技术是在电话系统中广泛应用的一种传统交换技术，即在两个工 作站之间建立实际的物理连接。 基本过程包括三个阶段：建立连接（信道建立）、传输数据、拆除连接 （释放信道）。适合远距离成批传输数据。 电路交换的主要优点是实时性好，由于信道专用，通信速率较高；缺点是 线路利用率低，不能连接不同类型的线路组成链路，通信的双方必须同时 工作。
简要说明数据通信的基本方式
简要说明数据通信的基本方式
数据通信是现代社会中广泛应用的重要技术，它使得远距离的信息传输成为可能。
数据通信的基本方式包括以下几种：
1. 有线传输
有线传输是一种基于物理媒介（如光纤、电缆）将数据以电信号的形式传输的方式。
它具有较高的带宽和稳定性，在长距离传输和大容量数据传输方面表现出色。
常见的有线传输技术包括以太网、USB、HDMI等。
2. 无线传输
无线传输是通过电磁波在空气中传播数据的方式，省去了物理媒介的限制。
常见的无线传输技术包括Wi-Fi、蓝牙、红外线等。
无线传输具有便携性高、覆盖范围广的特点，广泛应用于移动通信、无线网络等领域。
3. 卫星通信
卫星通信是利用地面与卫星之间的无线连接进行数据传输的方式。
数据通过地面站发送到卫星，再由卫星转发到目标地面站。
卫星通信具有覆盖范围广、传输距离远的优势，广泛应用于国际长途通信、广播电视等领域。
4. 光纤传输
光纤传输利用光的全内反射原理将信号以光脉冲的形式在光纤中传输。
它具有高速率、低损耗、抗干扰性强等优点，在长距离和高带宽的数据传输中得到广泛应用，如光纤通信、光纤网络等。
5. 电力线通信
电力线通信是利用电力线路来传输数据的方式。
通过在电力线上叠加高频载波信号，将数据注入到电力线中进行传输。
它具有利用已有电力线路进行通信的优点，广泛应用于家庭电力猫、智能电网等领域。
总结
数据通信的基本方式包括有线传输、无线传输、卫星通信、光纤传输和电力线通信。
这些方式各有优势，根据实际需求选择适合的通信方式可以高效地完成数据传输任务。
第2章 数据通信基础
通道容量 带宽 log2 (1 SNR) 即：C W log2 (1 SNR) W SNRdB C 3
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在实际应用中，两者结合使用： Shannon 容量定理是确定噪声通 道理论上最高的数据速率; Nyquist 给出所需的信号电平的数量。
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2.4 无线介质
无线介质即空间传输介质；电磁波传输 和卫星传输都是在空间进行。 空间传输电磁波有三种技术：微波、 红外线和激光。这三种技术都需要在发 送方和接收方之间有一条视线通路。 卫星通信是利用人造地球卫星作为中 继站转发无线电信号，在多个地面站之 间进行通信。卫星线路最突出的优点是 数据传输成本不随传输距离的增加而增 加。
提示：卫星信道的延迟大约是270ms，有些题目 中把这个值当做一个常量
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在相隔2000km的两地间通过电缆以 4800b/s的速率传送3000比特长的数据包， 从开始发送到接收完数据需要的时间是 （19） 。如果用50kb/s的卫星信道传送， 则需要的时间是 （20） 。 （19）A．480ms B．645ms C．630ms D．635ms （20）A．70ms B．330ms C．500ms D．600ms
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图
2. 3 光纤
光导纤维简称光纤，是利用光的全反射原理——任何 以大于临界角入射的光线，在介质边界都能完全地反 射回介质内——制成的。通过光在光纤中不断被反射， 被调制的光脉冲信号可以携带信息从光纤一端传送到 另一端。（如图）
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光纤组成的光缆由四部分组成： 1、缆芯：通常是高纯的石英玻璃纤维。 在多模光纤中，芯的直径是15mm～ 50mm，单模光纤直径为8mm～10mm。 2、封套：光纤外面包裹的一层材料，它 对光的折射率低于光纤。 3、外套：厚的塑料外套，用来保护封套。 4、防护层：对整个光缆起保护作用。 按照光纤缆芯的物理特性光纤可分为 两类：
第2章 数据通信基础
2.3.4三种交换技术的比较 (1) 数据报分组交换适用于短报文交换,虚 电路分组交换适用于长报文交换. (2) 两节点间的负载较重且持续时间较长时, 租用线路,采取线路交换的方式是很合算的. (3) 在交互性要求较高的场合下,报文交换 是不合适的. (4) 分组交换技术在局域网和公用数据网中 都有很多应用.
2.1.3数据通信系统的主要质量指标 2.1.3数据通信系统的主要质量指标
1.数据传输速率 (1)数据传输速率 数据传输速率又称比特率,指单位时间内所传 送的二进制位数的个数,单位为比特每秒,表 示为b/s. (2)信号传输速率 信号传输速率又称波特率或调制速率,指单位 时间内所传送的信号的个数,单位为baud(波 特)
2.数据通信系统 通信的目的是传输信息.为了实现这一目的, 通信必须具备3个必要条件:信源,媒体和信 宿.信源,媒体和信宿也称为通信的三要素. 信源是发出信息的信息源,信息源可以是人, 也可以是机器.
2.1.2数据通信系统的分类
在数据通信系统中,传输模拟信号的系 统称为模拟通信系统,传输数字信号的 系统称为数字通信系统.
三种数据交换技术总结如下: (1)线路交换:在数据传送之前需建立一条物 理通路,在线路被释放之前,该通路将一直被 一对用户完全占有. (2)报文交换:报文从发送方传送到接收方采 用存储转发的方式.在传送报文时,只占用一 段通路:在交换节点中需要缓冲存储,报文需 要排队.因此,这种方式不满足实时通信的要 求. (3)分组交换:此方式与报文交换类似,但报 文被分成组传送,并规定了分组的最大长度, 到达目的地后需重新将分组组装成报文.这是 网络中采用最广泛的一种交换技术.
2.3.3分组交换 1.分组交换原理 分组交换(Packet Switching)也称包交换, 它是将用户发送的一个报文,分割成若干规 定长度的信息组,即分组信息,接着将这些 分组信息逐一在网络上通过多个地点(分组交 换)发送出去,当这些分组信息到达终点后, 再将它们重新装配成完整的报文.在主机中 产生的信息是以报文形式出现的,送到主机 去的信息也是报文形式,也就是说主机与主 机间是以报文形式通信的,报文是面向用户 的,根据用户需要而定,格式与长度都是与 用户使用要求紧密相连的.
第2章 数据通信基础(习题答案)
第2章数据通信基础习题及答案一、填空题(1)按使用的传输介质划分，信道可以分为__有线信道___和__无线信道__两类。
(2)按允许通过的信号类型划分，信道可以分为_模拟信道_和_数字信道_两类。
(3)按数据传输的方向和时序关系分类，信道可以分为_单工信道__、__半双工信道__和__全双工信道__三类。
(4)按传输信号频谱分类，信道可以分为__基带信道__和___频带信道_两类。
(5)数据通信系统的主要技术指标有__码元速率__、__信息速率__、__误比特率_、__误码率_、__可靠度__、_频带利用率__和__通信建立时间___。
(6)常用的数字传输系统的标准有__ T1____和__E1__。
(7)按同步方式划分，交换可以分为（同步交换）和（异步交换）两种类型。
(8)按差错控制的方式划分，交换可以分为（分组交换）和（快速分组交换）两种类型。
(9)按存储转发的信息单位划分，交换可以分为（报文交换）和（分组交换）两种类型。
(10)按占用信道的方式划分，交换可以分为（电路交换）和（分组交换）两种类型。
(11)按交换的信号类型划分，交换可以分为（数字交换）和（模拟交换）两种类型。
(12)按信号分割方式划分，信道共享技术分为（频分复用）、（时分复用）、（波分复用）和（码分复用）四种类型。
(13)按接入信道的方式划分，信道共享技术分为（集中器接入）和（多点接入）两种类型。
(14)按共享策略的实施时间划分，信道共享技术分为（静态复用）和（动态接入）两种类型。
(15)采用交换技术的计算机通信网络的核心设备是（结点交换机/路由器）。
二、名词解释信息：从信息论的角度来讲，信息就是对消息解除不确定度。
通常把信息理解成所关注的目标对象的特定知识。
数据：数据是对所关注对象进行观察所得到的结果或某个事实的结果。
信号：信号是通信系统实际处理的具体对象。
基带、基带传输：在电磁波的傅利叶级数表示中，从零开始并覆盖了信号的主要能量表现的那段频率范围称为基本频带，简称基带。
第二章-数据通信基础
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▪ 不同类型的信号在不同类型的信道上传输 有4种情况：
数据：模拟数据 数字数据
信号：模拟信号 数字信号
信道：模拟信道 数字信道
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▪ 模拟传输和数字传输所使用的技术
模拟数据，模拟信号
语音
模拟
移频,调制
模拟数据，数字信号
模拟
数字
PCM编码
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▪ 信息通过数据通信系统进行传输的过程
➢ 把携带信息的数据用物理信号形式通过信道传送到目的地
信息和数据（二进制位）不能直接在信道上传输
“A” 01000001
01000001 “A”
信息→数据→信号→在信道信道上传输→信号→数据→信息
信息编码 数据编码 调制
解调 数据解码 信息解码
➢ 编码：数据→适合传输的数字信号——便于同步、识别、纠错 ➢ 调制：数字信号→适合传输的形式——按频率、幅度、相位 ➢ 解调：接收波形→数字信号 ➢ 解码：数字信号→原始数据
➢ 例如：通过电话网络传输数据
▪ 宽带传输：把信号调制成频带为几十MHZ 到几百MHZ的模拟信号后再传送，接收方 需要解调。
➢ 例如：闭路电视的信号传输
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码元1 码元2 码元3 码元4 码元5
中职《计算机网络基础》教案2数据通信传输
数据通信的数据传输方式
媒体教具(或主要工具材料等)
教师讲解、演示、提问；
教学过程
修改栏（时间分配）网络通讯中的一些普通关键词引入新课
讲授新课：（多媒体幻灯片演示或板书）
第二章数据通信基础
2．1数据通信的基本概念
2.1.1信息和数据
1．信息
信息是对客观事物的反映,可以是对物质的形态、大小、结构、性能等全部或部分特性的描述，也可表示物质与外部的联系。信息有各种存在形式。
5．通道的传播延迟：信号在信道中传播，从信源端到达信宿端需要一定的时间，这个时间叫做传播延迟（或时延）。
2.1.5带宽与数据传输率
1.信道带宽
信道带宽是指信道所能传送的信号频率宽度，它的值为信道上可传送信号的最高频率减去最低频率之差。带宽越大，所能达到的传输速率就越大，所以通道的带宽是衡量传输系统的一个重要指标。
2.2.3数据传输方式
数据传输方式依其数据在传输线原样不变地传输还是调制变样后再传输，可分为基带传输、频带传输和宽带传输等方式。
1.基带传输、2.频带传输、3.宽带传输
作业布置
1.什么是信息、数据？试举例说明它们之间的关系。
2.什么是信道？常用的信道分类有几种？
3.什么是比特率？什么是波特率？请举例说明两者之间的联系和区别。
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。数据可以分成两类：模拟数据和数字数据。
2.1.2信道和信道容量
1．信道
信道是传送信号的一条通道，可以分为物理信道和逻辑信道。
物理信道是指用来传送信号或数据的物理通路，由传输及其附属设备组成。
逻辑信道也是指传输信息的一条通路，但在信号的收、发节点之间并不一定存在与之对应的物理传输介质，而是在物理信道基础上，由节点设备内部的连接来实现。
数据通信基础2
数据通信基础一．基础概念1．信号（signal）信息（information）是事物现象及其属性标识的集合，它是对不确定性的消除。
数据（data）是携带信息的载体。
信号（signal）是数据的物理表现，如电气或电磁。
根据信号中代表消息的参数的取值方式不同，信号可以分为两大类：（1）模拟信号：连续信号，代表消息的参数的取值是连续的。
（2）数字信号：离散信号，代表消息的参数的取值是离散的。
2．频率（frequency）物理学中的频率是单位时间内完成振动的次数，是描述振动物体往复运动频繁程度的量。
信号通信中的频率往往是描述周期性循环信号在单位时间内所出现的脉冲数量多少的计量。
频率常用符号f或v表示，单位为赫兹（秒-1）。
常用单位换算：1kHz=1000Hz，1MHz=1000kHz，1GHz=1000MHz。
人耳听觉的频率范围约为20~20000Hz，超声波不为人耳所觉察；人的视觉停留大概是1/24秒，故影视帧率一般为24~30fps；中国电源是50Hz的正弦交流电，即一秒钟内做了50次周期性变化；GSM（全球移动通信系统）系统包括 GSM 900：900MHz、GSM1800：1800MHz 及 GSM1900：1900MHz等几个频段；WiFi（802.11b/g）和蓝牙（bluetooth）的工作频段为2.4GHz。
3．信号带宽（Signal Bandwidth）信号带宽即信号频谱的宽度，它是指信号中包含的频率范围，取值为信号的最高频率与最低频率之差。
例如对绞铜线为传统的模拟电话提供300～3400Hz的频带，即电话信号带宽为3400-300=3100Hz。
4．数据通信系统（Data Communication System）数据通信系统实现信息的传递，一个完整的数据通信系统可划分为三大组成部分：（1）信源（源系统：发送端、发送方）（2）信道（传输系统：传输网络）（3）信宿（目的系统：接收端、接收方）5．信道带宽（Channel Bandwidth）信道是指通信系统中传输信号的通道，信道包括通信线路和传输设备。
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二、单工、半双工、全双工通信
单工方式：
数 据 通 信 基 础
数据的单方向性 发送端 主机 接收端 显示器
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计算机网络技术
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二、单工、半双工、全双工通信
半双工通信 (half-duplex)
2、半双工：
数 信号可以沿两个方向传送，但同一时刻一个信道 据 只允许单方向传送，即两个方向的传输只能交替进行， 通 而不能同时进行。当改变传输方向时，要通过开关装 信 置进行切换。 基 半双工信道适合于会话式通信，比如公安系统使 础
电 网 脑 络 成 通 就 晓 未 天 来 下
计算机网络技术
主讲：胡昭星
数据通信基本概念
基本概念：信息、数据、信号等 数据通信系统基本结构 数据通信的主要技术指标
数据传输方式
串行通信、并行通信
单工通信、半双工通信、全双工通信 基带传输、频带传输、宽带传输
数 据 通 信 基 础
数 据 通 信 基 础 内 容
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计算机网络技术
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据 频带传输：数字信号需调制成音频模拟信号后再 通 传送，接收方需要解调。 信 基 例如：通过电话模拟信道传输 宽带传输：数字信号需调制成频带为几十MHZ到 础
几百MHZ的模拟信号后再传送，接收方需要解调 例如：闭路电视的信号传输
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作业
1、
数 据 通 信 基 础
用的“对讲机”和军队使用的“步话机”。 半双工方式在计算机网络系统中适用于终端与终 端之间的会话式通信。
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二、单工、半双工、全双工通信
半双工方式：
数 据 通 信 对讲机 基 础
不同时刻的数据双向传输 发送端 /接收端 发送端/ 接收端 对讲机
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发端
收端
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二、单工、半双工、全双工通信
按信号传送方向与时间关系数据通信方式分为：
数 据 通 信 基 础
单工通信 （simplex） 半双工通信 (half-duplex) 全双工通信 (full- duplex) 1、单工方式：
通信信道是单向信道，数据信号仅沿一个方向传 输，发送方只能发送不能接收，接收方只能接收而不 能发送，任何时候都不能改变信号传送方向。 无线电广播和电视都属于单工通信。
计算机网络技术
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二、单工、半双工、全双工通信
全双工通信 (full- duplex)
数 数据可以同时沿相反的两个方向作双向传输。比 据 如，电话通话。 通 两个方向的信号共享链路带宽： 信 （1）链路具有两条物理上独立的传输线路，或 基 （2）一条物理线路上的两个信道，将物理带宽 础
一分为二，分别用于不同方向的信号传输
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一、串行和并行通信
串行通信：
数 据 通 信 基 础
0 1 1 发端 0 0 0 1 0
8个比特顺次发送 0 1 1 0 0 0 1 0
并/串 转换器
串/并 转换器
0 1 1 0 收端 0 0 1 0
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一、串行和并行通信
按照通信中字节使用的信道数，数据通信方式可 分为串行通信和并行通信：
数据的同步技术 数据编码技术
异步传输、同步传输 数字数据信号 模拟传输 数字传输 模拟数据信号 模拟传输 幅移键控ASK、频移键控FSK、 相移键控PSK 不归零码NRZ、曼彻斯特编码、 差分曼彻斯特编码 调幅、调频、调相
数字传输
多路复用技术 数据交换技术 差错控制技术
脉冲编码调制PCM
时分多路复用、频分多路复用、波分多路复、码分多路复用 电路交换、报文存储转发交换、报文分组存储转发交换（数据 报方式、虚电路方式） 检错码、纠错码和差错控制机制
数 2、并行通信： 据 数据以成组的方式在多个并行信道上同时进行传 通 信 输。 并行通信的优点是速度快，但发端与收端之间有 基 础 若干条线路，导致费用高，仅适合于近距离和高速率
的通信。
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一、串行和并行通信
并行通信：
数 据 通 信 基 础
8个比特同时发送 需要8条线 0 1 1 0 0 1 0 1
数 据 通 信 基 础
1、串行通信
数据流以串行方式在一条信道上传输，由于计算 机内部都采用并行通信，因此，数据在发送之前，要 将计算机中的字符进行并/串变换，在接收端再通过串 /并变换，还原成计算机的字符结构，才能实现串行通 信。
串行通信的优点是收、发双方只需要一条传输信 道，易于实现，成本低，但速度比较低。
计算机网络技术
教学内容与重点
问题 数 原由
？这就是本节所要讨论的问题。
据 通 输方式(通信方式)
了解:。 掌握:串行通信、并行通信；单工通信、半双工通信 、全双工通信；基带传输、频带传输、宽带传输
计算机网络技术
一、串行和并行通信
按照通信中字节使用的信道数，数据通信方式可 分为串行通信和并行通信：
3、全双工：
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二、单工、半双工、全双工通信
全双工方式：
数 据 通 信 基 础
任何时刻的数据双向传输 发送端 电话机 接收端 电话机
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三、信号的传输方式
分类：
基带传输：不需调制，编码后的数字脉冲信号直 数 接在信道上传送。例如：以太网