《计算机通信技术》第2章数据传输方式
《计算机网络教学资料》第2章数据通信b
20Gbps EDFA
复 用 器
分 用 器
1551mn
1552nm 1553nm 1554nm
1555nm
1556nm 1557nm
1555nm
1556nm 1557nm
120km
图 密集波分多路复用原理示意图
16
0 1 2 3 4 5 6 7
图 波分多路复用原理
15
2.5.3
密集波分多路复用
2、密集波分多路复用 密集波分多路复用(DWDM)是在WDM上发展起来的。最 初，在一根光纤上只能传送两路光波信号，CIENA首先推出了 16路信道系统，现在已能做到在一根光纤上复用80路甚至更多 路数的光载波信号。
0 1 2 3 4 5 6 7
1550nm 1551mn 1552nm 1553nm 1554nm 1550nm
t② ab bc #2 c #3 a #4 d t c d t③ ④ t 4 个时分复用帧
12
c
#1
2.5.2
时分多路复用
(2) 异步时分：又被称为统计时分复用技术，它能动态地 按需分配时间片，以避免每个帧中出现空闲时间片。 异步：分配时间片是不固定的 所有输入线路的速率之和可能比通信容量大
如果有n条输入线路，帧内至多需要有m个固定的 时间片，其中m小于n。 使用较低容量的链路支持与同步时分复用一样多 的输入线路。
§2.5
多路复用传输
传输信号要求的带宽与传输介质允许通过的带宽是不一样 的，为了节省开销，应当充分利用传输介质的带宽。在一条介 质上同时传送多于一路以上信号的传输方式，叫做该介质的多 路复用。多路复用传输技术的基本原理如图所示。
一条传输线路 多路复用器 传输多路信号 多路复用器
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2章 计算机网络通信原理
第2章计算机网络通信原理本章首先简单介绍数据通信的基本概念和原理，然后介绍各种传输介质、数据传输方式、数据交换技术、数据编码技术、多路复用技术和差错控制技术等。
通过本章学习，要求掌握数据传输方式，掌握数据交换技术，掌握差错控制技术；熟悉多路复用技术，了解传输介质，了解数据编码技术。
理解数数据据通信的基本概念和原理。
2.1 数据通信基本知识2.1.1信息、数据、信号和信道在计算机网络中，通信的目的就是为了交换信息。
1．信息信息是对客观事物属性和特性的描述，可以是对事物的形态、大小、结构、性能等全部或部分特性的描述，也可以是对事物与外部联系的描述。
信息是字母、数字、符号的集合，其载体可以是数字、文字、语音、视频和图像等。
2．数据数据是指数字化的信息。
在数据通信过程中，被传输的二进制代码（或者说数字化的信息）称为数据。
数据是信息的表现形式或载体。
数据分为数字数据和模拟数据。
数字数据的值是离散的，如电话号码、邮政编码等；模拟数据的值是连续变换的量，如身高、体重、温度、气压等。
数据与信息的区别在于，数据是信息的载体或表现形式，而信息则是数据的内在含义或解释。
3．信号数据通信中，信号是数据在传输过程中的电磁波的表示形式，因此数据只有转换为信号才能传输。
信号是运输数据的工具，是数据的载体，是数据的表现形式，信号使数据能以适当的形式在介质上传输。
从广义上讲，信号包含光信号、声信号和电信号，人们通过对光、声、电信号的接收，才知道对方要表达的消息。
信号从形式上分为模拟信号和数字信号。
模拟信号指的是在时间上连续不间断，数值幅度大小也是连续不断变化的信号，如传统的音频信号、视频信号等。
数字信号指的是在时间轴上离散，幅度不连续的信号，可以用二进制1或0表示，如计算机数据、数字电话、数字电视等输出的都是数字信号。
4．信道信道是信息从发送端传输到接收到的一个通路，它一般有传输介质（线路）和相应的传输设备组成。
在数据通信系统中，信道为信号的传输提供了通路。
《计算机网络》第二章—数据通信基础练习题
精品文档精品文档.《计算机网络》《计算机网络》第二章——数据通信基础练习题第二章——数据通信基础练习题一、填空题：一、填空题：1.________1.________是两个实体间的数据传输和交换。
是两个实体间的数据传输和交换。
是两个实体间的数据传输和交换。
2._____2._____是传输信号的一条通道，可以分为是传输信号的一条通道，可以分为是传输信号的一条通道，可以分为________________________和和________________。
3._____3._____是信息的表现形式，有是信息的表现形式，有是信息的表现形式，有________________________和和________________两种形式。
两种形式。
两种形式。
4.________4.________是描述数据传输系统的重要技术指标之一。
是描述数据传输系统的重要技术指标之一。
是描述数据传输系统的重要技术指标之一。
5.________是指信道所能传送的信号频率宽度，它的值为____________________________________________。
6.6.数据通信系统一般由数据通信系统一般由数据通信系统一般由________________________、、________________和和________________等组成。
等组成。
7.7.根据数据信息在传输线上的传送方向，根据数据信息在传输线上的传送方向，数据通信方式有数据通信方式有________________________、、________________和和________________三种。
三种。
三种。
8.8.基带、基带、频带、宽带是按照宽带是按照______________________________________________________________________________来分类的。
来分类的。
计算机通信技术练习题
《计算机通信技术》课程练习题------------------------------------------------------------- 一、单项选择题1．消息、信息、数据和信号中一定要用电脉冲来表示信息的是（D ）A．消息B．信息C．数据D．信号2．按不同的媒介，信道分为有线信道和（B）A．调制信道B．无线信道C．数字信道D．模拟信道3．如果采用16个量化级对某样值进行量化，至少所需的二进制码位数为（A）A．4 B．3 C．2 D．14．下列不属于数字通信的优点的是( C )A. 抗噪声（抗干扰）能力强B. 可靠性高C. 占用频带宽D. 便于计算机处理信号5．数据传输方式包括（ A ）A．并行传输和串行传输B．单工通信C．半双工通信D．全双工通信6．信息的发送者称为（ A ）A．信源 B．载体C．信宿 D．噪声7．信息的接收者称为（ C ）A．信源B．载体C．信宿D．噪声8．下列属于按网络信道带宽把网络分类的是（D ）A．星型网和环型网B．电路交换网和分组交换网C．有线网和无线网D．宽带网和窄带网9．计算机网络通信系统是( A )。
A．数据通信系统B．模拟通信系统C．信号传输系统D．电信号传输系统10．关于模拟和数字数据的传输，以下说法正确的是( D )A. 模拟信号只能通过有线介质进行传输B. 模拟信号不能转换成数字信号进行传输C. 数字传输的中继器在功能上相当于信号放大器D. 数字数据可以调制成模拟信号进行传输11．在同一个信道上的同一时刻，能够进行双向数据传送的通信方式是( C )A. 单工方式B. 半双工方式C. 全双工方式D. 多路复用方式12．下列情况中，属于半双工传输方式的是（B ）A．电视B．对讲机C．电话D．手机13．误码率是指收方接收到的（C ）码元数在发方发出的总码元数中所占的比例A．失效B．正常C．错误D．畸变14．在异步传输方式中，( A )是数据传输的单位A. 字符B. 比特C. 电平D. 字符串15．在同步传输方式中，（C ）是数据传输的单位。
《计算机网络技术基础》第二1章单元测试题
《计算机网络技术基础》第二章单元测试题一、填空题1．信道是_________________________，信道容量是指_________________，信道带宽是指-_______________________。
2．数据通信中，允许数据在两方向上同时传输的数据传输控制方式为______，另外两种数据通信方式是__________、____________。
数据传输方式依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____________和_____________。
3．电路交换与虚电路交换的共同点是在数据传输之前，都要___________，数据传输结束后，要____________。
两者的不同之处是：前者建立的是一条__________，后者建立的是一条____________。
4．采用电路交换技术的数据要经过_________、_________和________3个过程。
其优点是____________________________________，它适用于_________________场合。
5．ATM是一种面向_________的交换技术，是对___________交换技术的发展。
6．提高线路利用率的方法是使用多路复用技术，最基本的有_______________，_______________两类。
7．从通信资源的分配方法来看，___________是预先分配传输带宽，在通话的全部时间里，用户始终占用端到端的______________。
8．在计算机通信中，数据和信息是两个不同的概念，数据是____________，而信息是______________，两者既有区别又有联系。
10．在数据服务方式中，网络结点要为每个____________选择路由，在______服务方式中，网络结点只有在连接建立时选择路由。
11．现有的传输检错技术中，最精确、的检错技术是___________。
数据通信基础教案
三、 循环冗余码校验（CRC）。
循环冗余码 （Cyclic Redundancy Code， CRC），又称为多项式码。CRC的工作方法是在发送端产生一个冗余码，附加在信息位后面一起发送到接收端，接收端收到的信息按发送端形成循冗余码同样的算法进行校验，如果发现错误，则通知发送端重发。
*调制技术
1、调制：发送端根据数据内容命令调制器(modulator)改变载波的物理特性使其能够携带信息。
“调制”常通过改变载波的“振幅、频率、相位”三种物理特性来完成。控制载波振幅的技术称为“振幅调制”技术；控制载波频率的技术则为“频率调制”技术；控制载波相位的技术便是“相位调制”技术。
2、振幅调制技术
B为信道带宽，S为接受端信号的平均功率，N为信道内噪声平均功率，C为信道容量。
三、 码元和码字
在数字传输中，有时把一个数字脉冲称为一个码元，是构成信息编码的最小单位。
计算机网络传送中的每一位二进制数字称为“码元”或“码位”，例如二进制数字10000001是由7个码元组成的序列，通常称为“码字”。
四、 数据通信系统主要技术指标
电路交换必定是面向连接的，电话系统就是这种方式。
电路交换的三个阶段：
（1）电路建立阶段
（2）数据传输阶段
（3）拆除电路阶段
三、 报文交换
报文是一个带有目的端信息和控制信息的数据包。报文交换采取的是“存储—转发”（Store-and-Forward）方式，不需要在通信的两个节点之间建立专用的物理线路。
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.数据传输率
数据传输率是指单位时间信道内传输的信息量，即比特率，单位为比特/秒。
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1
第2章 数据的传输方式
《计算机通信技术》第2章数据的传输方式
本章内容
2 模拟传输和数字传输 通信代码 传输损耗 传输媒介
《计算机通信技术》第2章数据的传输方式
模拟传输和数字传输
3
数据和信号 数字通信的特点
《计算机通信技术》第2章数据的传输方式
4 数据和信号
数据
模拟数据。 数字数据
规则 常见的UTF规范包括
UTF-8 UTF-16
《计算机通信技术》第2章数据的传输方式
17
汉字编码
GB2312-80 GBK GB13030-2000 BIG5码 Unicode
《计算机通信技术》第2章数据的传输方式
数据传输的概念及分 类
18
数据传输方式的分类 数据传输的基本概念
字符总数140个 用于IBM大中型计算机设备的内码
《计算机通信技术》第2章数据的传输方式
15 ISO 10646标准
信息技术——通用多字节编码字符集 Information technology - Universal Multiple - Octet
Coded Character Set
只需在每个字符内包含同步或时序信息 新字符开始时，接收器可重新取得同步 TTY规程
线路空闲
线路空闲
1位
起始位
5～8位数据
《计算机通信技术》第2章数据的传输方式
1位 1,1.5,2位 校验位 停止位
24
同步通信
数据连续发送，没有起始位和停止位 位同步
比特流级别
时钟专线 或电磁波表示形式。
模拟信号
模拟信号是随时间连续变化的电流、电压或电磁波。
数字信号
数字信号是一段离散的电压脉冲序列。
幅度
幅度
101101
t 《计算机通信技（术a》）第2章模数据拟的信传输号方式
t （b）数字信号
7 模拟和数字传输系统举例
模拟数据 （如声波）
模拟传输系统
数字数据
数字传输系(统电压脉冲)
电话系统 MODEM
模拟信号 模拟信号
模拟数据
CODEC
数字信号
数字数据
数字发送 器
MODEM：调制解调器 CODEC ：编码解码器
《计算机通信技术》第2章数据的传输方式
数字信号
8 模拟通信和数字通信
抗干扰性能比较 噪声积累
放大器 中继器
信号 发端
放大 器
简称UCS。
四维的编码空间
组（Group）、平面（Plane）、行（Row）、列（Cell）
《计算机通信技术》第2章数据的传输方式
16
Unicode
与ISO 10646-1相同 编码的传输规则
由USC传输格式UTF（UCS Transformation Format）规范规定 UTF是将Unicode编码规则和计算机的实际编码对应起来的一个
《计算机通信技术》第2章数据的传输方式
19 数据传输方式的分类
并行传输和串行传输 单工通信、半双工通信和全双工通信 异步通信和同步通信 基带传输和频带传输
《计算机通信技术》第2章数据的传输方式
20 并行传输和串行传输
并行传输
每次可同时传送一个字节或一个字 适于距离小于30米的通信系统 长距离通信不采用
噪声 (a)模拟通信
收端
《计算机通信技术》第2章数据的传输方式
信号
发端
中继 器
噪声 (b)数字通信
收端
9 数字通信的特点
体积小，成本低
使用VLSI
数据完整性好
使用的是中继器而不是放大器
安全可靠
数字数据的加密要比模拟数据的加密容易得多。
便于计算机接口
计算机用二进制码序列电平
便于集成化处理
0~1为控制字符 32~127为字母、数字和专用符号
《计算机通信技术》第2章数据的传输方式
12 ASCII码的分类
物理设备控制字符 逻辑通信控制字符 物理通信控制字符 信息分隔字符 代码扩展控制字符
《计算机通信技术》第2章数据的传输方式
13 ASCII码的逻辑通信控制字符
数据的传输格式
SOH：01H，表示标题开始。 STX：02H，正文开始，也同时表示标题结束。 ETX：03H，正文结束。 EOT：04H，传送结束，告诉接收方数据传送完毕。
SOH 目的地址
STX
正文
ETX
校验
EOT
《计算机通信技术》第2章数据的传输方式
14
EBCDIC码
扩充的二-十进制交换码 Extended Binary-Coded Decimal Interchange Code IBM公司制定的8位二进制代码
数字汇聚
《计算机通信技术》第2章数据的传输方式
通信代码
10 ASCII码 ISO 10646 Unicode 汉字编码
《计算机通信技术》第2章数据的传输方式
11
ASCII码
American Standard Code for Information Interchange 美国信息交换标准代码 ASCII码是一种7位代码，有128个
如：对讲机。
全双工通信
双方可同时发送信号，同时接收信号
《计算机通信技术》第2章数据的传输方式
22 异步通信和同步通信
时序问题
采样时钟不精确 需要采取措施来同步发送器和接收器
两种解决方案
异步通信 同步通信
《计算机通信技术》第2章数据的传输方式
23
异步通信
数据传输一次一个字符
每个字符从5 比特到 8 比特不等
数据块级别
面向字符的数据链路控制规程 面向比特的数据链路控制规程
《计算机通信技术》第2章数据的传输方式
串行传输
数据在一根数据信号线上一位一位地进行传输 计算机串行通信的发送顺序
先发送通信代码的最低位 再发送代码的高位 最后发送校验位。
《计算机通信技术》第2章数据的传输方式
21 单工、半双工、全双工通信
单工通信
只允许数据向一个方向传输 如：广播电台、电视的信号传输
半双工通信
具有双向传输信号的能力，但同一时间里，双方不能同时发送 信号，只能轮流发送
信号
模拟信号 数字信号
《计算机通信技术》第2章数据的传输方式
5
数据
数据是具有某种意义或信息的实体 模拟数据
模拟数据的值是连续的，它是时间的连续函数，并且占有有限 的频谱
如音频或视频数据
数字数据
值是不连续的、离散的，能用两个不同电压的二进制数字表示 如一段文本、一串正整数等
《计算机通信技术》第2章数据的传输方式