新編大學計算機基礎教程-賈宗福第10章

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1、第十章數(shù)據(jù)通信技術基礎110.1數(shù)據(jù)通信的基本知識10.1.1數(shù)據(jù)通信10.1.2通信信號與通信模型10.1.3信道分類及通信主要指標10.1.4通信介質(zhì)10.2數(shù)據(jù)通信技術10.2.1數(shù)據(jù)傳輸模式10.2.2數(shù)據(jù)交換方式10.2.3多路復用技術10.3常用通信系統(tǒng)10.3.1電話系統(tǒng)10.3.2移動通信系統(tǒng)10.3.3常用即時通信工具210.1數(shù)據(jù)通信的基本知識10.1.1數(shù)據(jù)通信通信（Communication）指人與人或人與自然之間通過某種行為或媒介進行的信息交流與傳遞。從廣義上說，無論采用何種方法，使用何種媒介，只要將信息從一方傳送到另一方，均可稱為通信，通信的

2、根本目的就是傳遞信息。數(shù)據(jù)通信指依照通信協(xié)議、利用數(shù)據(jù)傳輸技術在兩個功能單元之間傳遞數(shù)據(jù)信息。通信可以實現(xiàn)計算機之間、計算機與終端以及終端之間的數(shù)據(jù)信息傳遞。從數(shù)據(jù)通信的定義可知，數(shù)據(jù)通信包含兩方面內(nèi)容，數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)傳輸前后的處理（如數(shù)據(jù)的采集、交換、控制等）。數(shù)據(jù)傳輸是數(shù)據(jù)通信的基礎，數(shù)據(jù)傳輸前后的處理則使數(shù)據(jù)的遠距離交互得以實現(xiàn)。310.1.2通信信號與通信模型1．通信信號數(shù)據(jù)一般可以理解為“信息的數(shù)字化形式”，在數(shù)據(jù)通信中數(shù)據(jù)從一方傳送到另一方，數(shù)據(jù)必須以一種合適的形式快速有效地傳送，并能夠被人們利用。在計算機中，數(shù)據(jù)通常指為在網(wǎng)絡中存儲、處理和傳輸?shù)亩M制數(shù)字

3、編碼。聲音信息、圖像信息、文字信息以及從現(xiàn)實世界直接采集的各種信息，均可轉(zhuǎn)換為二進制編碼在計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)中存儲、處理和傳輸。（1）信號信號（signal）是運載消息的工具，是消息的載體。從廣義上講，它包含光信號、聲信號和電信號等。（2）數(shù)字信號與模擬信號信號可以分為數(shù)字信號和模擬信號，從時間的角度來看，數(shù)字信號是一種離散信號，模擬信號是一組連續(xù)變化的信號。42．通信模型數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)是指以計算機為中心，用通信線路與分布于遠地的數(shù)據(jù)終端設備連接起來，執(zhí)行數(shù)據(jù)通信的系統(tǒng)?，F(xiàn)代通信系統(tǒng)雖然種類繁多，但根據(jù)其信息特點，可以概括成一個基本的通信模型。如下圖所示：5從計算機網(wǎng)絡技術的

4、角度來看，一個完整的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)一般由以下幾個部分組成：數(shù)據(jù)終端設備、通信控制器、通信信道、信號變換器，如圖所示。610.1.3信道分類及通信主要指標71.信道分類信道可按不同的方式來分類。從概念上可分為廣義信道和狹義信道；按傳輸媒體可分為有線信道和無線信道；按允許通過的信號類型可分為模擬信道和數(shù)字信道等。2.數(shù)據(jù)通信中的幾個主要指標（1）傳輸速率指通信線路上傳輸信息的速度，它是描述數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的重要技術指標之一。傳輸速率一般有兩種表示方法，即比特率和波特率。比特率是數(shù)據(jù)傳輸速率，也稱信號速率。是指在有效的帶寬上，單位時間內(nèi)所傳輸?shù)亩M制代碼的有效位（bit）數(shù)，可以用

5、bit/s（每秒比特數(shù)）表示。波特率也稱調(diào)制速率，是指數(shù)字信號經(jīng)過調(diào)制后的速率，即調(diào)制后的信號每秒變化的次數(shù)，其單位為波特（Baud，B）。（2）信道帶寬描述信道傳輸能力的技術指標，它的大小是由信道的物理特性決定的。信道上傳輸?shù)氖请姶挪ㄐ盘?，信道能夠傳送電磁波的有效頻率范圍就是該信道的帶寬，帶寬的單位為赫茲（Hz）。（3）信道容量信道傳輸數(shù)據(jù)速率的上限，稱為信道的容量。信道容量一般表示為單位時間內(nèi)最多可傳輸?shù)亩M制數(shù)據(jù)的位數(shù)。能表現(xiàn)一個信道傳輸數(shù)據(jù)的能力，也就是信道極限傳輸能力。信道帶寬與信道容量的關系，一般來說，信道帶寬越寬，數(shù)據(jù)傳輸速率就越快。（4）誤碼率指二進制編

6、碼在數(shù)據(jù)傳輸中被傳錯的概率，也稱出錯率。（5）吞吐量吞吐量在數(shù)值上大于等于信道在單位時間內(nèi)傳輸?shù)目倲?shù)據(jù)量，單位也是bit/s。810.1.4通信介質(zhì)通信介質(zhì)（傳輸介質(zhì)）即網(wǎng)絡通信的線路，是網(wǎng)絡中傳輸信息的載體，常用的傳輸介質(zhì)分為有線傳輸介質(zhì)和無線傳輸介質(zhì)兩大類。有線介質(zhì)有雙絞線、同軸電纜和光纖，無線介質(zhì)有無線電波、微波、紅外線、衛(wèi)星通信等。9雙絞線同軸電纜光纖10.2數(shù)據(jù)通信技術10數(shù)據(jù)通信技術，不僅是指完成數(shù)據(jù)的傳輸，還要對數(shù)據(jù)傳輸前后的數(shù)據(jù)進行處理，如數(shù)據(jù)的交換、數(shù)據(jù)傳輸?shù)男史治龅取?0.2.1數(shù)據(jù)傳輸模式數(shù)據(jù)傳輸模式是指數(shù)據(jù)在通信信道上傳送所采取的方式。按數(shù)據(jù)代

7、碼傳輸?shù)捻樞蚩煞譃椴⑿袀鬏敽痛袀鬏敚话磾?shù)據(jù)傳輸?shù)耐椒绞娇煞譃橥絺鬏敽彤惒絺鬏?；按?shù)據(jù)傳輸?shù)牧飨蚩煞譃閱喂?、雙工和全雙工數(shù)據(jù)傳輸；按被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號特點可分為基帶傳輸、頻帶傳輸和數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸。1110.2.2數(shù)據(jù)交換方式在網(wǎng)絡通信系統(tǒng)中，考慮網(wǎng)絡結構時的一個重要因素就是怎樣進行信息交換。交換方式是指計算機之間、計算機與終端之間和各終端之間交換信息所用信息格式和交換裝置的方式。根據(jù)交換裝置和信息處理方法的不同，常用的交換方式有電路交換、報文交換和分組交換三種。12其他數(shù)據(jù)交換技術為滿足大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)流量成倍增長，未來網(wǎng)絡標準必須能夠支持