数据通信基础知识培训教材(PPT95页)
第2章数据通信的基础知识课件
1 第2章 数据通信的基础知识
▪ 本章内容
• 数据通信系统
• 基本概念
• 传输介质
• 数据编码
• 多路复用技术
• 数据交换技术
• 差错控制
• 数据通信性能指标
2.1数据通信系统
▪ 源系统
• 源点：源点设备产生通信网络要传输的数据。
• 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
数据通信的基本过程
▪ 5个阶段
▪ 包含两项内容：数据传输和通信控制
过程 与打电话比较
• 建立物理连接 拨号，拨通对方
• 建立逻辑连接 互相确认身份
• 数据传输 互相通话
• 断开逻辑连接 互相确认要结束通话
• 断开物理连接 双方挂机
2.2基本概念
▪ 数据与信号
▪ 信道
▪ 通信方式
▪ 传输方式
▪ 同步方式
2.2.1数据与信号
▪ 数据（Data）
传递（携带）信息的实体。 2 ▪ 信息（Information）
数据的内容或解释。
▪ 信号（Signal）
数据的物理量编码（通常为电编码），数据以信号的形式在介质中传播
▪ 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
▪ 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）。
数据通信基础知识2
数据通信基础知识（重要概念、技术）
．数据通信的基本概念
–数据:模拟数据、数字数据；
–信号:模拟信号、数字信号；周期信号、非周期信号
.信号编码技术
–数字/数字、模拟/数字、数字/模拟、模拟/模拟
.数据传输模式
–按信号流向:单工、半双工、全双工
–按信号特点：基带、频带
–按传输顺序：串行传输（异步、同步)、并行传输
．传输媒介
–有线传输介质、无线传输介质
.差错控制
–错误检测
–错误纠正
.多点传输中
–数据交换技术:线路交换、报文交换、分组交换
–链路复用技术:频分复用、时分复用、波分复用
.数据通信设备
–终端设备
–互连设备
数据信号
..模拟数据:在某个区间产生连续的值。例如:声音、视频、大多数用传感器收集的数据(温度和压力等)都是连续值。
..数字数据:指产生离散的值。例如：文本信息和整数。
2.1．2 模拟信号
．.是一种连续变化的电磁波，可以按照不同频率在各种介质上传输。
..正弦波是模拟信号的最基本形式，是一个非常平滑的振动曲线。
..一个正弦波可以用三个特性来描述:振幅、频率和相位。
2.1．3 数字信号
..数字信号指离散的一系列电脉冲。如计算机所使用的二进制代码“０”和“1”。
描述数字信号的两个术语： ..位的间距：发送一个信号位所需要的时间。
..位的速率:每秒钟所发送的位数，通常简写为bps(bｉts ｐer secoｎd) 。
..模拟：波动性；持续变化；易受噪音干扰;不易衰减;
..数字：离散性；跃变性；不易受干扰，可靠性高;易衰减；较为便宜;
..数据：是信息的表示形式。分为:数字数据（文本）、模拟数据(语音、视频)。
．.信号:是数据的物理表现。分为：数字信号、模拟信号
.．数据必须被转化为电磁信号、光信号才能传输。
编码技术
..数据的编码方式依赖于数据的原始形式和传输信号的形式。
数字/数字 模拟/数字 数字/模拟 模拟/模拟
第2章数据通信基础
第2章数据通信基础
第二章 数据通信基础
2.1 数据通信的基本概念
1．通信的目的就是传递信息。 一次通信中产生和发送信息的一端叫信源，接收信息的一端叫信宿。通信线路称为信道，所以信源和信宿 之间的信息交换是通过信道进行的。（见P8图2.1）（填空、单选）
2．模拟信号是随时间连续变化的信号。数字信号只取有限个离散值，而且数字信号之间的转换几乎是瞬时的。（判断）
3．如果信源产生的是模拟数据并且以模拟信道传输则叫做模拟通信；如果信源发出的是模拟数据而以数字信号的形式进行传输，那么这种 通信方式叫做数字通信。（填空）
4．如果信源发出的是数字数据，当然也可有两种传输方式。这时无论是用模拟信号传输或是用数字信号传输都叫做数据通信。（判断）
5．在模拟传输方式中，数据进入信道之前要经过调制，变换为模拟的调制信号。由于调制信号的频谱较窄，因此信道的利用率较高。在数 字传输方式中，可以直接传输二进制数据或经过二进制编码的数据，也可传输数字化了的模拟信号。（判断）
2.2 数字信号的频谱和信道带宽
1．谐波的最高频率fh与最低频率fl之差（fh-fl）叫做信号的频带宽度，简称带宽。
2．信号带宽与脉冲宽度成反比。（判断）
3．信道的带宽是指信道频响应曲线上幅度取其频带中心处值的1/√2倍的两个频率之间的区间宽度。（判断、填空、选择）
2.3 数字信道的特性
1．数字信道是一种离散信道，它只能传送取离散值的数字信号。数字信道的通频带（即带宽）决定了信道中能不失真地传输脉冲序列的最 高速率。一个数字脉冲称为一个码元，码元携带的信息量由码元取的离散值个数决定。总之一个码元携带的信息量n（比特）与码元取 的离散值个数N有如下关系：n = log2N
2．用码元速率表示单位时间内信号波形的变换次数，即通过信道传输的码元个数。若信号码元的宽度为T秒，则码元速率B=1/T，码元速率 的单位叫波特（Band）。若信道带宽为W，则尼奎斯特定理指出最大码元速率为 B=2W （Band）。
数据通信基础
1.2 数据通信基础
1.2.1 模拟数据通信和数字数据通信
1.信息、数据和信号
（1）通信的目的是交换信息(Information)；信息的载体可以是数字、文字、语音、图形或图像；计算机产生的信息一般是字母、数字、符号、图形或图像的组合；为了传送这些信息，首先要将每一个字母、数字、符号或图形、图像用二进制代码表示。
（2）数据通信是指在不同计算机之间传送表示字母、数字、符号或图形、图像的二进制代码0、1比特序列的过程。
（3）ASCII码
ASCII码是目前应用最广泛的是美国信息交换标准编码ASCII码(American Standard
Code for Information Interchange)；ASCII码本来是一个信息交换编码的国家标准，但后来被国际标准化组织ISO接受，成为国际标准ISO 646，又称为国际5号码。因此，它被用于计算机内码，也是数据通信中的编码标准。
ASCII码采用7位二进制比特编码，可以表示128个字符。字符分为图形字符与控制字符两类。图形字符包括数字、字母、运算符号、商用符号等。
例如：数字5的ASCII编码为0110101；字母A的ASCII编码为1000001；控制字符用于数据通信收发双方动作的协调与信息格式的表示。例如，控制字符“发送结束EOT”的ASCII编码为0000100。
2 多媒体(multimedia)网络应用问题
在多媒体技术中，语音与图像首先都要进行数字化处理，并将文本、图形、图像与语音的数字信息之间建立逻辑连接，集成为一个交互式系统；利用数字通信系统来实现多媒体信息的动态、实时传输是当前数据通信技术研究的重要内容之一；与文本、图形信息传输相比较，语音、图像信息传输的特点是：要求数据通信系统具有高带宽与低延时的特性。
（1）以传送数字化的语音信号为例：
*每秒钟对语音信号进行22,050 次取样；
*每次取样值用1 byte表示；
计算机数据通信基础知识
第2章 数据通信基础
数据通信系统的组成：数据传输设备、传输控制设备、传输控制规程、通信软件。
数据是信息的载体。
信号的存在形式：模拟和数字。
信道的概念：信号的传输通路，分为：物理信道和逻辑信道。
带宽的概念：指信道能传送的信号的频率宽度，就是可传送信号的最高频率与最低频率之差。
信道带宽的决定因素：传输介质、接口部件、传输协议、传输信息的特性。
信道的带宽大，信道的容量也大，其传输速率相应也高。
比特率：每秒钟传送的二进制的有效位数（单位：bps）。
波特率：每秒钟传送的波形。
传输方向分为：单工通信方式、半双工通信方式、全双工通信方式。
数据传输方式：基带传输、频带传输、宽带传输。
串行传送以比特为单位；并行传送以字符为单位。
同步方式：在数据传输系统中，可按每个二进制位进行同步（即 位同步），也可按7位或8位构成的字符进行同步（即 字符同步）
数据交换技术：线路交换（空分线路交换、时分线路交换）、
存储交换（报文交换方式、分组交换方式、帧中继交换方式、信元交换方式）。
信元：规定53个字节，前5个字节为信头，其余48个字节为信息段。
传输介质：硬介质（双绞线、同轴电缆、光缆[单模、多模]）
软介质（微波通信、卫星通信）
双绞线分为：屏蔽双绞线(STP)、非屏蔽双绞线(UTP)。
光缆的主要特点：传输速率高；误码率低；抗干扰性强；安全性强。
调制：数字信号变换成模拟信号；
解调：模拟信号变换成数字信号。
调制解调器分为：独立的调制解调器[外置]、集成的调制解调器[内置]。
通信控制系统：前端、后端、终端。
多路复用技术：频分多路复用[FDM]、时分多路复用[TDM]、统计时分多路复用[STDM]。
差错控制：奇偶校验码、循环冗余校验(CRC)码。
第二章 数据通信理论基础教材
1 2 数据通信理论基础
2.1 数据通信
2.1.1 数据的定义与表示形式
在数据通信中，数据是指以任何形式格式表示的信息，该格式需要由创建和使用数据的双方达成共识，即通信协议。
现在的数据信息形式有文本、数字、图像、音频和视频等多种形式。
文本、数字及图像一般采用位模式表示。以图像为例，图像的每一个像素可用一个位模式表示，模式的大小和值取决于图像，就一幅仅由黑白点构成的图像而言，1位模式就足可以表示一个像素。可以通过增加位模式的大小来包含更多的灰度范围，如可以用2位模式表示4个级别的灰度。
音频与上面几种有着本质的不同，它是连续的、非离散的。
视频既可以由一个连续实体产生，也可以由一组图像合成，当由图像合成时，这些图像的每一幅都是一个离散的实体，但组合起来就可以表示运动的意思。
2.1.2 数据通信方式
串行通信和并行通信。
单工、半双工和全双工通信。
2.1.3 通信系统的组成
通信系统是传递信息所需的一切技术设备的总合。它一般由信息源和信息接收者，发送、接收设备，传输媒介几部分组成。单向数字通信系统的结构如图2-1所示。
信息源和信息接收者 信息源和信息接收者是信息的产生者和使用者。在数字通信系统中传输的信息是数据，是数字化了的信息。这些信息可能是原始数据，也可能是经计算机处理后的结果，还可能是某些指令或标志。由于信息源产生信息的种类和速率不同，因而对传输系统的要求也各不相同。
发送设备 发送设备的基本功能是将信息源和传输媒介匹配起来，即将信息源产生的消息信号经过编码，并变换为便于传送的信号形式，送往传输媒介。
对于数字通信系统来说，发送设备的编码常常又可分为信道编码与信源编码两部分。信源编码是把连续消息变换为数字信号；而信道编码则是使数字信号与传输介质匹配，提高传输的可靠性或有效性。变换方式是多种多样的，调制是最常见的变换方式之一。
发送设备还要包括为达到某些特殊要求所进行的各种处理，如多路复用、保密处理、纠错编码处理等。
计算机网络基础《数据通信的基础知识》
第2部分 数据通信的基础知识
〖主要内容〗数据通信基本概念，多路复用技术，编码技术，数据交换技术，差错检
测与校正。
〖教学重点〗数据通信概念，数据编码技术，循环冗余码，FDM和TDM。
数据通信是通过某种类型的介质把数据从一个地点向另一个地点传送的通信方式。是以信息处理技术和计算机技术为基础的通信方式，为计算机网络的应用和发展提供了技术支持和可靠的通信环境。
2.1 基本概念
2.1.1 数据通信定义及特点
数据通信是计算机与计算机或计算机与其他数据终端之间存储、处理、传输和交换信息的一种通信技术，是计算机技术与通信技术相结合的产物，它克服了时间和空间上的限制，使人们可以利用终端在远距离同时使用计算机，大大提高了计算机的利用率，扩大了计算机的应用范围，也促进了通信技术的发展。
1. 数据通信的定义
数据通信是依照通信协议，路由数据传输技术在两个功能单元之间传递数据信息。
2. 数据通信的特点
数据通信实现的是机与机或人与机之间的通信
数据传输的准确性和可靠性要求高
传输速率高，要求接续和传输响应时间快
数据通信具有灵活的接口能力以满足各式各样的计算机和终端间的相互通信
2.1.2 信息、数据和信号
通信的目的是为了交换信息，因此只要保证被传输的二进制码（信息在计算机中的表示）在传输过程中不出现错误。
数据：指被传输的二进制代码
信息：是数字、字母和符号的组合。
信息的载体可以包含语音、音乐、图形图像、文字和数据等到多种媒体。信息在传递过程中通常用二进制代码表示的（如ASCII码）
信号：是数据在传输过程中的表示形式，有模拟信号和数字信号两种
在通信系统中，数据以模拟信号（波形连续变换的电信号）或数字信号（离散信号）的形式由一端传输到另一端
模拟通信系统：指传输模拟信号的系统
数字通信系统：指传输数字信号的系统
2.1.3 数据通信系统的基本结构
1. 基本概念
新员工培训教材-通信基础知识.
通信基础知识
1
2保持清醒的一些方法
不要交叉胳膊和双腿;
在椅子上坐直;
面对讲师:
身体向前倾:
尽量用眼神交流;
做笔记;
回答问题与提问。
5一、通信基础知识
二、核心网
三、信令网
四、增值业务网培训内容
基本概念现代通信网基础过去现在将来话路网数据网信令网基本概念业务流程网络实例业务流程
业务实现原理
业务概念
8基本术语和定义
信令/消息/原语
信号音/回铃音/拨号音/铃流
E1/PCM
时隙/LINK/话路/中继线
数字中继/模拟中继/局间中继
门/线/路端
话务量/erl /BHCA/CAPS
随路信令/共路信令
数字型线路信令/模拟线路信令
局数据
9信令
在通信网中,除了传递业务信息外,还有相当一部分信息在网上
流动,这部分信息不是传递给用户的声音、图像或文字等与具体业务有关的信号,而是在通信设备之间传递的控制信号,如占用、释放、设备忙闲状态,被叫号码等,这些都属于控制信号。
信令是通信设备(包括用户终端、交换设备等之间传递的除
用户信息以外的控制信号。
10
信令/信号音/回铃音/拨号音/铃流
当打电话时,先拿起话筒,这时电话机的搁叉抬起,话机里的两片金属接点接合,同时向电话局的交换机送去一个直流电流,这个直流电流我们叫它做“摘机”信令。假
定交换机正好有空,它就向电话机送一个连续的“嗡--”的声音,表示可以拨号,这叫“拨号音”。
随着拨号信令的到达,电话机内金属片一会儿跳断,一会儿接合,直流电流变成了时断时续的脉冲,断续的速度大约是一秒钟十次,这叫做“拨号”信令。
当用户打完电话或听完忙音后,挂上话筒,此时搁叉压下,金属片断开,直流电流中断,交换机就把占用过的机线拆开,恢复正常。这个直流电流中断的过程,就是一个“挂机”信令。
从上述的信令和控制过程可见,交换机和用户电话机之间的每一个动作,是互相以信令方式来进行控制的。
12
E1/PCM
PCM30/32系统的接口称为E1接口,PCM24系统的接口称为T1接口。2M 电缆符合G703标准的同轴电缆。 话音模拟信号在发送端经过抽样、量化和编码以后得到了PCM (脉冲编
关于数据通信基础培训课件
关于数据通信基础培训课件
数据通信是一个快速发展的领域，涉及了广泛的技术和知识。为了更好地应对数据通信挑战并提高员工的技能水平，许多公司开始给员工进行数据通信基础培训，向员工传授数据通信知识、技术和能力，提高员工的工作业绩和专业水平。而数据通信的基础培训课件则是培训中不可或缺的一环，如何制作一份合格的数据通信基础培训课件，是每个培训组织都需要考虑的问题。本文将详细讲述关于数据通信基础培训课件的相关知识。
一、课件制作前的准备
制作课件前，我们需要先明确以下几个问题：
1.受众对象：我们要了解受众对象的具体情况，比如受众的背景、工作经验和学习目标等。
2.课程大纲：在制作课件之前，我们需要明确整个课程的大纲和学习目标，可以从教材、教学计划和上级安排中获得相关信息。
3.教学方法：在确定了课程大纲和学习目标之后，我们需要根据实际情况确定适用的教学方法，课件制作需要根据教学方法来制定相应的教学计划。
4.课件设计思路：在确认以上三个问题之后，我们需要考虑课件设计的思路和方向，这对于课件的后续制作非常重要。 二、课件制作过程
课件的制作过程一般包括以下几个阶段：
1.思考程序：确定课程主题，考虑教学重点和难点，确定教学方法以及教学评价。
2.搜集资料：收集相关资料、图片、视频等教学资源，制作素材库。
3.编辑内容：将素材库资料进行整理、创新、编辑、排版并组织成整体，设计课件的目录结构以及各章节内容的课件框架。
4.定制模板：制定课件版式样式、字体、颜色，设计模板、图标以及其他课件元素，使之清晰、得到视觉的认可和颜值的满分。
5.优化细节：在已制作好的课件上进行细致的检查，调整字体大小、颜色、布局与文字内容等，使整个课件所有细节都有更加完美的呈现。
6.课件演示：测试课件的可演示性，以及与教学计划的配合性、教学流程的清晰性和效果的效果。
三、课件制作的具体技巧
1.图文并茂：数据通信是一个比较抽象的概念，因此在制作课件时，需要用大量的图文结合的方式，来丰富课件的内容，使学员更容易理解概念和技术和能力。 2.分类整理：课件的内容比较多，因此我们需要进行分类整理，把各类知识点放到不同的章节中，方便学员理解和记忆。
数据通信基础 2
第2章 数据通信基础
本章要点
数据通信的基本概念
多路复用技术
交换技术
传输介质
2.1 数据通信基础知识
2.1.1 数据、信息和信号
通信的目的是为了交换信息(Information)。信息的载体可以是数字、文字、语音、图形和图像，我们常称它们为数据(Data)。数据是对客观事实进行描述与记载的物理符号。信息是数据的集合、含义与解释。例如，对一个企业当前生产各类经营指标的分析，可以得出企业生产经营状况的若干信息。显然，数据和信息的概念是相对的，甚至有时将两者等同起来，此处不做过多论述。
数据可分为模拟数据和数字数据。模拟数据取连续值，数字数据取离散值。在数据被传送之前，要将数据变成适合于传输的电磁信号：模拟信号，或者数字信号。所以，信号(Signal)是数据的电磁波表示形式。模拟数据和数字数据都可用这两种信号来表示。模拟信号是随时间连续变化的信号，这种信号的某些参量，如幅度、频率或相位等都可以表示要传送的信息。传统的电话机送话器输出的语音信号，电视摄像机产生的图像信号以及广播电视信号等都是模拟信号。数字信号是离散信号，如计算机通信所用的二进制代码“0”和“1”组成的信号。模拟信号和数字信号的波形图如图2-1所示。
t 幅度
t 幅度
(a) 模拟信号 (b) 数字信号
图2-1 模拟信号与数字信号
和信号的分类相似，信道也可以分成传送模拟信号的模拟信道和传送数字信号的数字计算机网络技术与应用
14
信道两大类。但是应注意，数字信号在经过数模变换后就可以在模拟信道上传送，而模拟信号在经过模数转换后也可以在数字信道上传送。
2.1.2 通信系统模型
通信系统的模型如图2-2所示。信源是产生和发送信息的一端，信宿是接受信息的一端。变换器和反变换器均是进行信号变换的设备，在实际的通信系统中有各种具体的设备名称。如信源发出的是数字信号，当要采用模拟信号传输时，要将数字信号变成模拟信号，则用所谓的调制器来实现，而接收端要将模拟信号反变换为数字信号，则用解调器来实现。在通信中常要进行两个方向的通信，故将调制器与解调器做成一个设备，称为调制解调器。它具有将数字信号变换为模拟信号以及将模拟信号恢复为数字信号两种功能。当信源发出模拟信号，而要以数字信号的形式传输时，则要将模拟信号变换为数字信号，通常是通过所谓的编码器来实现，到达接收端后再经过解码器将数字信号恢复为原来的模拟信号。实际上，也是考虑到一般为双向通信，故将编码器与解码器做成一个设备，称为编码解码器。信道一般用来表示向某一个方向传送信息的媒体。因此，一条通信线路往往包含一条发送信道和一条接受信道。一个信道可以看成是一条线路。此外，信息在信道中传输时，可能会受到外界的干扰，我们称之为噪声。如信号在无屏蔽双绞线中传输时会受到电磁场的干扰。