计算机网络-第2章数据通信的基础知识2讲诉

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计算机网络基础PPT电子课件-第2章数据通信基础

计算机网络基础PPT电子课件-第2章数据通信基础
报文交换的缺点是报文传输时延较大, 且不适用于实时、连续的数据传输。
分组交换
分组交换是一种基于数据包的 通信交换方式。
在分组交换中,发送端将数据 分割成一定现动 态带宽分配,提高通信链路的 利用率。
分组交换的缺点是可能会出现 数据包丢失或乱序到达的情况 ,需要采用一定的差错控制机 制来保证数据传输的可靠性。
基带传输
在信道上直接传送数字信号的电脉冲 ,是一种最简单的传输方式。
频带传输
利用调制解调技术,将数字信号转换 为模拟信号,在模拟信道上进行传输 。
03 数据交换技术
电路交换
01
02
03
04
电路交换是一种传统的通信交 换方式,通过建立通信链路来
实现数据传输。
在电路交换中,通信链路在通 信过程中始终保持连接状态, 适用于实时、连续的数据传输
话机等。
数据通信的技术指标
传输速率
单位时间内传输的数据量,单 位是比特/秒(bps)。
带宽
数据通信系统能够传输的最高 频率与最低频率之差,单位是 赫兹(Hz)。
误码率
传输过程中发生错误的比特数 占总传输比特数的比例。
信噪比
信号功率与噪声功率之比,用 于衡量信号质量。
02 数据传输方式
串行传输和并行传
数据通信网
由传输设备、交换设备和 终端设备组成,实现数据 信息的传输、交换和终端 处理。
数据通信系统的组成
发送设备
将各种数字信号转换成 适合传输的信号,如调
制器。
传输信道
传输数据的通道,如光 纤、同轴电缆、无线信
道等。
接收设备
将接收到的信号转换成 原始的数字信号,如解
调器。
终端设备

计算机网络与通信(2 数据通信)

计算机网络与通信(2 数据通信)

2.1 数据通信的概念
11. 时域: 信号是时间的函数—给出了每一时刻信号的振幅值(连续或离散) 特例:周期信号 s(t+T)=s(t),T为常量(周期) 例:正弦波 s(t)=Asin(2πft+φ)
12. 频域:信号是频率的函数——信号由多个频率组成 其它频率都为某个频率的整数倍时,最小的频率称为基频。 整个信号的周期(频率)等于基频的周期(频率)。 任何信号都可看成是由各种频率成分组成的,每个频率成分都 是正弦波。 13. 频谱:信号的频率范围(分布)。
2.1 数据通信的概念
增大传输距离的方法
数字传输:中继方式(中继器) 模拟传输:放大方式(放大器) 数字传输的优点: ①设备简单:只需处理0、1,优化信道设计 ②传输质量高,出错率低 ③增大通信能力 ④便于统一多种网络 数字传输现在还不能用于远距离卫星通信。
2.1 数据通信的概念
2.1.4 基带传输与频带传输 1. 基带传输 基带:未经调制变换的信号所占的频带。 基带信号:高限频率与低限频率之比远大于 1 的信号。 基带传输:不搬移基带信号频谱的传输方式 • 基带数字信号的频谱从0开始。 • 为了经济地利用频带,通常需要作一些 码型变换。
课堂练习
1000Mbps以太网上的主机A要连续发送两 个长度为5000比特的分组给主机B,其路径 上有一个存储转发交换机, 假定每条链路的 传播延迟为10μs,并且交换机在接收完分组 后立即开始转发分组,求从A开始发送数据 到B接收完数据的总时延。
往返时延
• 往返时延 RTT (Round-Trip Time) 表示从发 送端数据送到链路开始,到发送端收到来 自接收端的确认(接收端收到数据后立即 发送确认),总共经历的时延。
2.1 数据通信的概念

计算机网络基础第2章 数据通信技术的基础知识.ppt

计算机网络基础第2章 数据通信技术的基础知识.ppt
异步方式实现比较容易,但每传输一个字符都需要多使用2~ 3位,所以适合于低速通信。
停止位 数据位
起始位
数据传输方向
00 1 10 110
计算机
1 10110101 0 1 00110110 0 1 00010111 0 计算机
2019年
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同步传输方式
同步传输方式的信息格式是一组字符或一个二进制位组成的数据块 (帧)。对这些数据,不需要附加起始位和停止位,而是在发送一 组字符或数据块之前先发送一个同步字符SYN(以01101000表示) 或一个同步字节(01111110),用于接收方进行同步检测,从而使 收发双方进入同步状态。在同步字符或字节之后,可以连续发送任 意多个字符或数据块,发送数据完毕后,再使用同步字符或字节来 标识整个发送过程的结束。
2019年
主机
计算机/终端 18
信道的通信方式——单工通信
单工方式指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。
主机
发送端
数据的单方向性
接收端
显示器
2019年
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信道的通信方式 ——半双工通信
第2章 数据通信技术的基础知识
数 数据通信基本概 数据通信系统基本结构
据念 通 信
信息、数据、信号 数据通信的主要技术指标
技 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
本 数据的同步技术 异步传输、同步传输
内 数据编码技术 容
数字数据信号 模拟传输 幅移键控ASK、频移键控FSK、 相移键控PSK

盛立军《计算机网络技术基础》课件第二章

盛立军《计算机网络技术基础》课件第二章

精选ppt
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2.2 数据通信方式
2.2.1 并行传输与串行传输
数据的传输方式有并行传输和串行传输两种。
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2.2 数据通信方式
1 并行传输
在计算机中,通常使用8个字节来表示 一个字符。在进行近距离传输时,为获得 较高的传输速率,使每个代码的传输延时 尽量少,常采用并行传输方式,即数据的 每一位二进制数据位各占一条信号线,通 过几个并行的信道同时传输,如图2-3(a) 所示。例如,计算机内的数据总线就是采 用并行传输,根据信道数量不同可分为8 位、16位、32位和64位等。
2.1.2 数据通信系统模型
1 数据通信系统的组成
信息的传递是通过数据通信系统来实现的,一个完整的数据通信系统一般由信源、 信号变换器、通信信道、信宿等构成,如图2-2所示。
图2-2 数据通信系统模型
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2.1 数据通信系统
1)信源和信宿
信源就是信息的产生和发送端,是发出待传送信息的人或设备。信宿就是信息的接 收端,是接收所传送信息的人或设备。大部分信源和信宿设备都是计算机或其他数据 终端设备(Data Terminal Equipment,DTE)。
精选ppt
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2.1 数据通信系统
2 数据
数据是传递信息的实体,是信息的一种表现形式。在计算机网络中,数据分为 模拟数据和数字数据两种。其中,用于描述连续变化量的数据称为模拟数据,如声 音、温度等;用于描述不连续变化量的数据称为数字数据,如文本信息、整数等。
很多时候,数据和信息的概念并 不加以区分,可认为是同一个概念。
信号变换器的作用是将信源发出的数据变换成适合在信道上传输的信号,或将信道 上传来的信号变换成可供信宿接收的数据。发送端的信号变换器可以是编码器或调制 器,接收端的信号变换器相对应的就是译码器或解调器。

计算机网络第2章 数据通信基础PPT课件

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• 位——位同步
• 字符——字符同步
• 帧(Frame)——帧同步
▪ 接收端要校准自己的时间和重复频率,以便
和发送端保持一致
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01.11.2020
码元1 码元2 码元3 码元4 码元5
发送方
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接收方
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调制与解调
载波
模拟信号
s(t)
g(t)
数字或 模拟数据
Modulator 调制
模拟信道
发送方
Demodulator 解调制
g(t)
数字或 模拟数据
接收方
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2.2.2 信道
▪ 信道(Channel):传送信息的线路(或通路) ▪ 数字信道:以数字脉冲形式(离散信号)传输数据
• 发送器:通常源点生成的数据要通过发送器编码后才能够在传输系 统中进行传输。
▪ 目的系统
• 接收器:接收传输系统传送过来的信号,并将其转换为能够被目的 设备处理的信息。
• 终点:终点设备从接收器获取传送来的信息。
▪ 传输系统
• 可以是简单的物理通信线路
• 也可以是连接源系统和目的系统之间的复杂网络设备
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01.11.2020
▪ 模拟信号
• 时间上连续,包含无穷多个信号值
▪ 数字信号
• 时间上离散,仅包含有限数目的信号值。最常 见的是二值信号
t
t
a) 模拟信号
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b) 数字信号
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▪ 周期信号 信号由不断重复的固定模式组成(如正弦波)
▪ 非周期信号 信号没有固定的模式和波形循环(如语音的音波信 号)。
▪ 半双工 数据可以双向交替传输,但不能在同一时刻双向

计算机网络技术第二章知识点

计算机网络技术第二章知识点

计算机网络技术第二章知识点在计算机网络技术的学习中,第二章通常会涵盖一些关键的概念和技术,这些知识对于我们深入理解网络的运行原理和工作方式至关重要。

首先,我们来谈谈数据通信基础。

数据在网络中传输,就像是货物在运输线上流动。

数据通信的基本任务就是要将这些“货物”准确、快速地从源点传送到目的地。

这涉及到信号的类型,比如模拟信号和数字信号。

模拟信号就像连续的波浪,是平滑变化的;而数字信号则是离散的,像一个个台阶。

在数据传输中,还有一个重要的概念是带宽。

带宽可以理解为信息公路的宽度,它决定了在单位时间内能够传输的数据量。

带宽越大,就像公路越宽,能同时通过的车辆越多,数据传输速度也就越快。

数据传输方式也有多种。

比如串行传输和并行传输。

串行传输是一位一位地依次传输数据,就像单人依次通过狭窄的通道;并行传输则是多位数据同时传输,如同多人同时通过宽敞的大门。

但并行传输在距离较长时,由于信号同步等问题,成本较高,所以在长距离传输中,串行传输更为常见。

接着,我们说一说信道复用技术。

这就好比在一条道路上,通过巧妙的安排,让多个用户能够同时使用,提高道路的利用率。

常见的信道复用技术有时分复用、频分复用和波分复用。

时分复用是按照时间划分,不同用户在不同的时间段使用信道;频分复用则是根据频率来划分,每个用户使用不同的频率范围;波分复用主要用于光通信,是按照光的波长来划分信道。

差错控制也是第二章的一个重要知识点。

在数据传输过程中,由于各种干扰和噪声,可能会出现错误。

差错控制技术的目的就是检测和纠正这些错误,确保数据的准确性。

常见的差错控制方法有检错码和纠错码。

检错码只能检测出错误,但不能纠正;而纠错码不仅能检测错误,还能纠正错误,但实现起来通常更加复杂。

然后是数据交换技术。

这类似于在不同的地点之间传递物品,有不同的传递方式。

电路交换就像是建立一条专用的通道,在通信期间一直占用;报文交换则是把要发送的信息整体作为一个报文,通过存储转发的方式进行传输;分组交换则是把报文分成一个个较小的分组进行传输,提高了传输效率和灵活性。

第2章数据讲义通信基础

第2章数据讲义通信基础
基带传输在基本不改变数字数据信号波形的情况下直接传输 数字信号,具有速率高和误码率低等优点,在计算机网络通信中 被广泛采用。
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2、频带传输:是指利用模拟信道传输数据信号的方法
在计算机的远程通信中,现有的电话交换网属于模拟通信 信道,是不能直接传输原始的电脉冲信号的(也就是基带信号 了)。因此就需要利用频带传输,就是用基带脉冲对载波波形 的某些参量进行控制,使这些参量随基带脉冲变化,这就是调 制。经过调制的信号称为已调信号。已调信号通过线路传输到 接收端,然后经过解调恢复为原始基带脉冲。这种频带传输不 仅克服了目前许多长途电话线路不能直接传输基带信号的缺点, 而且能实现多路复用的目的,从而提高了通信线路的利用率。 不过频带传输在发送端和接收端都要设置调制解调器。
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信道是传输数据经过的路径,是连接两个DTE的线路, 包括传输介质和有关设备。一条由通信介质构成的线路上通 常包含多个信道。
信号变换器:其作用是将信源发出的信息变换成适合在 信道上传输的信号。发送端的信号变换器可以是编码器或调 制器,接收端的信号变换器可以是译码器或解调器。
编码的目的有两个:一是将信源输出的信息变换后便于 在信道上传递,此为信源编码;二是将信息再根据一定规则 加入一些冗余码元,以便在接收端能正确识别信号,降低出 现差错的概率,此为信道编码。
因噪声而变形的数字信号被转发 由于数字传输要比依靠可变电压的模拟传输可靠得多,并 且数字发送几乎不受噪声影响。所以大部分网络仅限于使用数 字传输。
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也有使用模拟信号传输数据的情况:比如使用调制解调器连 接两个系统。在发送端,调制解调器将数字信号调制成模拟信号, 通过传输模拟信号的电话线传输;在接收端,调制解调器将数字 信号解调成模拟信号。Modem (调制解调器)是Modulator(调制)/ Demodulator(解调)。这个词反映数字3,2,1。按照8比特位 的扩展A S C I I编码(前面以0开头),下面的比特将被发送:

第2章 数据通信基础知识

第2章  数据通信基础知识

模拟通信系统仅使用模拟传输方式 数字通信系统既可以使用模拟传输方式又可使 用数字传输方式。
数字通信的主要优点
(1)抗干扰能力强 (2)便于加密处理 (3)易于实现集成化,从而减小通信设备体积和功耗 (4)利于采用时分复用实现多路通信
图2-2 模拟通信和数字通信抗干扰性能的比较
2.1.3 数据通信的主要技术指标
2.3.2 信源编码技术
1.数字数据的模拟信号编码
① 幅移键控法(ASK,Amplitude Shift Keying)。幅移 键控法又称幅度调制(AM,简称调幅),是调制载波的 振幅,用载波信号的幅度值表示数字信号“1”和“0”。 通常用有载波ω表示数字信号“1”,无载波表示数字信号 “0”。 ② 频移键控法(FSK,Frequency Shift Keying)。频移 键控法又称频率调制(FM,简称调频),是调制载波的 频率,用载波信号的不同频率(幅值相同)表示数字信 号“1”和“0”。用ω1表示数字信号“1”,用ω2表示数字 信号“0”。 ③ 相移键控法(PSK,Phase Shift Keying)。相移键控 法又称相位调制(PM,简称调相),是调制载波的相位, 用不同的载波相位(幅值相同)表示数字信号“1”和 “0”。绝对调相使用相位的绝对值,相位为0表示数字信 号“1”,相位为π表示数字信号“0”。相对调相使用相位 的相对偏移值,当数字数据为0时,相位不变化;数字数 据为1时,相位偏移π
2.通信系统的性能指标
(2)数字通信系统的质量指标
数字通信系统的有效性用信息传输速率来度量。 它是指单位时间内传输的信息量,单位为bit/s。 数字通信系统的可靠性用误码率来度量。它是 指接收错误的码元数与传输的总码元数之比, 即
在有线信道或卫星传输信道中,误码率可以达 到10-7;而在无线短波信道内只能达到10-3。
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2018/11/18
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2.3
传输媒体(介质)
1. 非屏蔽双绞线 (UTP):双绞线外没有任何附加屏蔽
质量类别(等级) 3类(20MHz/ 10Mbps/10BASE-T) 5类(100MHz/ 155Mbps /100BASE-T) 6类(250MHz/1200Mbps/ 1000BASE-T)
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细同轴电缆和粗同轴电缆都只能用于总线拓扑结构
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2.3
2.3.2 双绞线
传输媒体(介质)
双绞线是由两根绞合的绝缘铜线外部包裹屏蔽层和橡胶外皮 而构成。
一根电缆中通常包含多对双绞线,线对数量视用途在2对到 1800对之间,连接计算机终端的双绞线电缆通常包含2对或4 对双绞线。 在局域网中一般也采用双绞线作为传输媒体。主要用于星形 网络拓扑,即以集线器或网络交换机为中心、各网络工作站 用一根双绞线与之相连。 双绞线电缆可分为非屏蔽双绞线UTP(Unshielded Twisted Pair)和屏蔽双绞线STP(Shielded Twisted Pair) 。
双绞线交叉 反线:用于同种设备之间互连(PC-PC,交换机-交换机)568A-568B
2.3.3 光纤电缆
光纤传输原理——利用了光的反射 光纤电缆:纤芯-折射率高;玻璃包层-折射率低 导光纤维是一种由石英玻璃纤维或塑料制成的,直径很细,能传 导光信号的媒体。 玻璃包层又称为覆层,是折射率较低的反光材料。 由于覆层的作用,在纤芯中传输的光信号几乎不会从覆层中折射 出去。这样当光束进入光纤中的纤芯后,可以减少光通过光缆时 的损耗,并且在纤芯边缘产生全反射,使光束曲折前进。
2018/11/18
屏蔽层 绝缘材料 铜芯
2
2.3
同轴电缆分类 1. 基带同轴电缆
传输媒体(介质)
一条电缆只用于一个信道,网状铜线屏蔽,特征阻抗为 50, 用于数字传输,如RG-8(粗缆以太网),RG-58(细缆以 太网)。 局域网:50基带同轴电缆,数据传输率10Mbps 2. 宽带同轴电缆 一条电缆同时传输不同频率的多路模拟信号,铝箔缠绕屏 蔽,特征阻抗为75 ,用于模拟传输,300~450MHz, 100km,需要放大器,如RG-59(有线电视CATV )
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计算机网络通讯介质
1
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计算机网络通讯介质
计算机网络通讯介质
双交线RJ45接法规则:
(TIA/EIA 568A标准:线序)
1(白绿)数据发送 +
2(绿) 数据发送 — 3(白橙)数据接受 + 6(橙)数据接受 —
4(兰)电源预留+
5(白兰) 电源预留— 7(白棕)音频预留 8(棕)音频预留
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2.3
传输媒体(介质)
粗同轴 50 ,D=2.54cm ,10Mbps 500m、4中继、5段(2500m) 优缺点: 价格稍高 安装稍难(收发器、收发器电缆、 终端匹配器) 抗干扰能力强 距离中等 可靠性好
基带同轴电缆分为: 细同轴 50 ,D=1.02cm ,10Mbps 185m、4中继、5段(925m) 优缺点: 价格低 安装方便(T型连接器、BNC 接头、终端匹配器) 抗干扰能力强 距离短 可靠性差
2018/11/18
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2.3
传输媒体(介质)
单模光纤采用注入式激光二极管 作为光源,激光的定(介质)
2. 屏蔽双绞线 (STP):以铝箔屏蔽以减少干扰和串扰

安装比UTP困难,必须配有支
持屏蔽功能的特殊连接器和相应
的安装技术

价格比UTP高,但低于同轴电缆 传输速率高,100m内可达到
155Mbps,常见速率为16Mbps和
100Mbps

最大使用距离限制在几百米之内
金属导体:双绞线、 同轴电缆(粗、细) 光纤 无线 无线电波(短波)、地面微波、卫星微波、红外线
2018/11/18
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2.3
传输媒体(介质)
2.3.1 同轴电缆 同轴电缆是由绕同一轴线的两个导体所 组成,即内导体(铜芯导线)和外导体 (屏蔽层),外导体的作用是屏蔽电磁干 扰和辐射,两导体之间用绝缘材料隔离。 同轴电缆具有较高的带宽和极好的抗干 扰特性。 同轴电缆的规格是指电缆粗细程度的度 绝缘外套 量(直径:1.02~2.54cm),按射频级测量 单位(RG)来度量,铜芯导线越细,RG越 高,铜芯导线越粗,RG越低
玻璃封套 塑料外套 玻璃内芯
塑料外套 外壳
玻璃内芯
玻璃封套
2.3
光纤分类:
传输媒体(介质)
根据使用的光源和传输模式,光纤可分为多模光纤MMF和单 模光纤SMF 多模光纤采用发光二极管产生可见光作为光源,定向性较差。 当光纤纤芯的直径比光波波长大很多时,由于光束进入纤芯中 的角度不同传播路径也不同,这时光束是以多种模式在纤芯内 不断反射而向前传播。 多模光纤的传输距离一般 在2km以内。 纤芯/覆层的直径为62.5/125微米。
2.3
传输媒体分类
有线
传输媒体(介质)
磁介质:高带宽、低费用、高延时(小时)

例:7GB/8mm,1000盘/50cm*50cm*50cm,24h可送到任何地方。 总容量=7*8*1000Gbits,总时间=24*60*60=86400s 传送速率=56000Gb/86400s=648Mbps
只适应于( 10base-T/ 100base-TX )绞线通讯技术 对于1000base-TX绞线通讯技术接法另行规定。
TIA:电信工业联合会;EIA:电子工业联合会
计算机网络通讯介质
双交线RJ45接法规则:
(TIA/EIA 568B标准:线序)
1 (白橙)数据发送 +
2 (橙)数据发送 — 3 (白绿)数据接受 + 6 (绿)数据接受 —
4(兰)电源预留+
5(白兰) 电源预留— 7(白棕)音频预留 8(棕)音频预留
只适应于( 10base-T/ 100base-TX )绞线通讯技术 对于1000base-TX绞线通讯技术接法另行规定。
计算机网络通讯介质
双绞线直通 直线:用于不同设备之间互连(交换机-PC)
568A-568A
计算机网络通讯介质
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