計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用課件第2章網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)概述.ppt

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1、第2章網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信概述Li_zhihui第2章網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信概述教學(xué)目標(biāo)了解數(shù)據(jù)通信過程中涉及到的一些基礎(chǔ)知識(shí)，使學(xué)生對(duì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)、數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)等概念以及與通信相關(guān)的技術(shù)有一個(gè)基本的認(rèn)識(shí)。教學(xué)內(nèi)容2.1數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)2.2數(shù)據(jù)通信相關(guān)技術(shù)2.3數(shù)據(jù)通信主要指標(biāo)2.1.1通信系統(tǒng)1、何謂數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)：指在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中0、1代碼序列，是真正的信息載體。數(shù)據(jù)通信：就是交換信息。2、數(shù)據(jù)通信模型物理信號(hào)：即數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)在傳輸過程中的載體，是經(jīng)由發(fā)送器變換，處理為適合在通信介質(zhì)上傳輸?shù)碾姶判盘?hào)，光信號(hào)，脈沖信號(hào)或調(diào)制信號(hào)等。

2、物理信號(hào)模擬信號(hào)：隨時(shí)間連續(xù)變化的信號(hào)。數(shù)字信號(hào)：在一段時(shí)間內(nèi)信號(hào)強(qiáng)度保持某個(gè)常量值，具有離散變化特征。模擬信號(hào)數(shù)字信號(hào)2.1.2數(shù)據(jù)編碼技術(shù)1、編碼技術(shù)編碼技術(shù)，即通過一些方式把數(shù)碼進(jìn)行變換，得到另外一組適于傳輸?shù)臄?shù)碼，或者用其他的一些數(shù)碼對(duì)原來的數(shù)碼進(jìn)行監(jiān)測，以保證其在傳輸過程中不被誤判。編碼種類有：1、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)-數(shù)字信號(hào)編碼2、模擬數(shù)據(jù)-數(shù)字信號(hào)編碼3、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)-模擬信號(hào)編碼4、模擬數(shù)據(jù)-模擬信號(hào)編碼2.1.2數(shù)據(jù)編碼技術(shù)2、二進(jìn)制編碼為什么還要采用“編碼技術(shù)”？數(shù)字編碼技術(shù)需要解決的問題：1）在數(shù)據(jù)通信中，發(fā)送端

3、發(fā)送數(shù)據(jù)與接收端接收數(shù)據(jù)二者同步控制的問題。為了實(shí)現(xiàn)兩端數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐娇刂?，需要在傳輸?shù)亩M(jìn)制數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)中攜帶同步控制信息。2）信道通信能力有限的問題。需要采用質(zhì)量高的編碼技術(shù)，提高二進(jìn)制數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的傳輸速率。3）信道抗干擾能力的問題。采用何種編碼技術(shù)來降低信道的誤碼率。采用數(shù)據(jù)編碼技術(shù)的本質(zhì)：就是對(duì)原有數(shù)字編碼的加工并加入同步信息，使之傳輸更快，更不容易出錯(cuò)。2.1.2數(shù)據(jù)編碼技術(shù)3、常用數(shù)字編碼技術(shù)1）不歸零編碼（Non-ReturntoZeroCoding，NRZ）2）曼徹斯特編碼（ManchesterCoding）3

4、）差分曼徹斯特編碼（DifferentialManchesterCoding）4）DNRZ編碼（DifferentialNRZ）5）4B/5B編碼與8B/10B編碼兩種曼徹斯特編碼曼徹斯特編碼規(guī)則是:在信號(hào)位中電平從低到高跳變表示0在信號(hào)位中電平從高到低跳變表示1差分曼徹斯特編碼規(guī)則是:在信號(hào)位開始時(shí)不改變信號(hào)極性，表示邏輯“1”在信號(hào)位開始時(shí)改變信號(hào)極性，表示邏輯“0”2.1.3信號(hào)調(diào)制解調(diào)技術(shù)1、何謂調(diào)制/解調(diào)調(diào)制：將數(shù)字信號(hào)變換為模擬信號(hào)的過程。解調(diào)：將模擬信號(hào)還原為數(shù)字信號(hào)的過程。2.1.3信號(hào)調(diào)制解調(diào)技術(shù)2、調(diào)

5、制方式利用一個(gè)固定頻率的正弦波作載波信號(hào)，以要傳送的數(shù)字信號(hào)作為控制信號(hào)，讓載波信號(hào)的某種物理特性（如振幅、頻率或相位）按照該控制信號(hào)發(fā)生相應(yīng)的變化?；谳d波信號(hào)的三大要素，傳統(tǒng)的調(diào)制方式大致有三種。（b）數(shù)字信號(hào)（a）正弦載波2.2數(shù)據(jù)通信相關(guān)技術(shù)2.2.1數(shù)據(jù)通信方式2.2.2數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)2.2.3數(shù)據(jù)交換技術(shù)2.2.4常見的多路復(fù)用技術(shù)2.2.1數(shù)據(jù)通信方式1、單工、全雙工和半雙工2、串行通信與并行通信2.2.2數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)1、基帶傳輸、寬帶傳輸與頻帶傳輸基帶傳輸：就是對(duì)基帶信號(hào)不加任何調(diào)制而直接在通信介質(zhì)上傳輸，

6、它將占用信道的所有帶寬。頻帶傳輸：就是將原有信號(hào)變換（調(diào)制）成具有較高頻率范圍的頻帶信號(hào)的傳輸。寬帶傳輸：就是將信道分成多個(gè)子信道，分別傳送音頻、視頻和數(shù)字信號(hào)等，這樣的信道傳輸稱之為寬帶傳輸。2、異步傳輸與同步傳輸2.2.3數(shù)據(jù)交換技術(shù)1、線路交換2、報(bào)文交換3、分組交換2.2.4常見的多路復(fù)用技術(shù)多路復(fù)用是指兩個(gè)或多個(gè)終端設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，通過多路復(fù)用器共享公共信道的一種機(jī)制。2.2.4常見的多路復(fù)用技術(shù)1、頻分多路復(fù)用（Frequency-divisionmultiplexing，F(xiàn)DM），當(dāng)傳輸介質(zhì)的可用帶寬超過要

7、傳輸信號(hào)所需的總帶寬時(shí)，可采用頻分多路復(fù)用技術(shù)。采用頻分多路復(fù)用技術(shù)時(shí)，輸入到多路復(fù)用器的信號(hào)既可以是數(shù)字信號(hào)，也可以是模擬信號(hào)。原來的帶寬HzKHzKHzKHzKHz頻率遷移后復(fù)用通道信道1信道2信道3保護(hù)帶保護(hù)帶保護(hù)帶信道1信道2信道32.2.4常見的多路復(fù)用技術(shù)2、時(shí)分多路復(fù)用（TimedivisionMultiplexing，TDM）如果傳輸介質(zhì)的數(shù)據(jù)傳輸率超過所要傳輸數(shù)字信號(hào)的總數(shù)據(jù)傳輸率，則可采用時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)。即將一條物理信道按時(shí)間分成若干個(gè)時(shí)間片，輪流地分配給多個(gè)信號(hào)源使用。每一時(shí)間片由復(fù)用的一個(gè)信號(hào)占

8、用。2.3數(shù)據(jù)通信主要指標(biāo)2.3.1帶寬或頻寬2.3.2比特率與波特率2.3.3誤碼率2.3.4信道延遲