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1、第2章第一節(jié)數(shù)據(jù)傳輸方式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)目錄數(shù)據(jù)的傳輸方式2通信的基本概念1數(shù)據(jù)交換技術(shù)3鞏固練習(xí)4第一節(jié)知識(shí)回顧1.基本概念信息(Information):信息就是對(duì)客觀物質(zhì)的反映。對(duì)事物的形態(tài)、大小結(jié)構(gòu)、性能等的描述。信息有各種存在形式:例如數(shù)字、文字、聲音圖形和圖像等。信息、數(shù)據(jù)和信號(hào)數(shù)據(jù)(Data):數(shù)據(jù)是數(shù)字化的信息。數(shù)據(jù)與信息的關(guān)系:數(shù)據(jù)是信息的載體,信息是數(shù)據(jù)的內(nèi)在含義或解釋。信號(hào)(Signal):是數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中的表現(xiàn)形式,在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中信號(hào)可以是電、光、聲等表示形式。2.數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型信道干擾信源:作用是把待傳輸?shù)?/p>
2、消息轉(zhuǎn)換成原始電信號(hào)。信源輸出的信號(hào)稱為基帶信號(hào)。發(fā)送設(shè)備:對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行某種變換或處理,使之適應(yīng)信道的傳輸特性要求。信道:是信號(hào)傳輸?shù)耐?,信道中自然?huì)疊加上噪聲。接收設(shè)備:的功能正好相反于發(fā)送設(shè)備,它將從收到的信號(hào)中恢復(fù)出相應(yīng)的原始信號(hào)。信宿:是將復(fù)原的原始信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的消息。通信系統(tǒng)的組成2021/8/36數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)DTE:用于處理用戶數(shù)據(jù)的設(shè)備,是數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的信源和信宿,如主機(jī)、終端DCE:也稱數(shù)據(jù)通信設(shè)備,介于DTE與傳輸介質(zhì)之間,如ModemDECDECDTE通信控制器DTE通信控制器數(shù)據(jù)終端設(shè)備數(shù)據(jù)線路端接設(shè)
3、備傳輸介質(zhì)2021/8/37DTE與DCE關(guān)系?DTE發(fā)出的信號(hào)不能直接送到網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)上,要借助于DCE才能實(shí)現(xiàn)。2021/8/38(1)模擬通信系統(tǒng)模擬通信系統(tǒng)通常由信源、調(diào)制器、信道、解調(diào)器、信宿以及噪聲源組成。信源所產(chǎn)生的原始模擬信號(hào)一般都要經(jīng)過(guò)調(diào)制再通過(guò)信道傳輸。到達(dá)信宿后,通過(guò)解調(diào)器將信號(hào)解調(diào)出來(lái)。普通的電話、廣播、電視等都屬于模擬通信系統(tǒng)。2021/8/39(2)數(shù)字通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng)由信源、信源編碼器、信道編碼器、調(diào)制器、信道、解調(diào)器、信道譯碼器、信源譯碼器、信宿、噪聲源以及發(fā)送端和接收端時(shí)鐘同步組成。計(jì)算機(jī)通信、數(shù)
4、字電話以及數(shù)字電視都屬于數(shù)字通信系統(tǒng)。2021/8/310(3)通信信道的分類信道是傳送信號(hào)的一條通道,包括傳輸媒體和通信設(shè)備。傳輸媒體可以是有形媒體,如電纜、光纖等,也可以是無(wú)形媒體,如傳輸電磁波的空間。信道可以按不同的方法分類:有線信道與無(wú)線信道;模擬信道與數(shù)字信道;專用信道和公用信道;一般說(shuō)來(lái),模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)都可以轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)。因此我們有以下四種情況:(1)模擬數(shù)據(jù)、模擬信號(hào)。(2)模擬數(shù)據(jù)、數(shù)字信號(hào)。(3)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)、模擬信號(hào)。(4)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)、數(shù)字信號(hào)。下圖給出了模擬的和數(shù)字的數(shù)據(jù)、信號(hào)的示意圖。(4)通信系統(tǒng)信道
5、信號(hào)的變換2021/8/3132021/8/3142.1.2數(shù)據(jù)的編碼形成代碼的過(guò)程,叫做編碼。將各種媒體的原始信息(如文本、語(yǔ)音、圖形、圖象、視頻、聲、光、電、溫度、壓力等等)轉(zhuǎn)換成用代碼表示數(shù)據(jù)的過(guò)程,稱作信源編碼。ASCⅡ碼1000001——A,0110000——0,1100001——a漢字區(qū)位碼外碼(十進(jìn)制)2053——我,5456——重內(nèi)碼(十六進(jìn)制)3638——重1.文字信息編碼2.2數(shù)據(jù)的傳輸方式2021/8/3162.2.1數(shù)據(jù)傳輸和并行傳輸串行通信數(shù)據(jù)流以串行方式在一條信道上傳輸,由于計(jì)算機(jī)內(nèi)部都采用并行通信,因此,數(shù)
6、據(jù)在發(fā)送之前,要將計(jì)算機(jī)中的字符進(jìn)行并/串變換,在接收端再通過(guò)串/并變換,還原成計(jì)算機(jī)的字符結(jié)構(gòu),才能實(shí)現(xiàn)串行通信。串行通信的優(yōu)點(diǎn)是收、發(fā)雙方只需要一條傳輸信道,易于實(shí)現(xiàn),成本低,但速度比較低。2021/8/317數(shù)據(jù)的串行傳輸和并行傳輸并行通信數(shù)據(jù)以成組的方式在多個(gè)并行信道上同時(shí)進(jìn)行傳輸。并行通信的優(yōu)點(diǎn)是速度快,但發(fā)端與收端之間有若干條線路,導(dǎo)致費(fèi)用高,僅適合于近距離和高速率的通信。2021/8/3182.2.2數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐郊夹g(shù)在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中,當(dāng)發(fā)送端與接收端采用串行通信時(shí),通信雙方要交換數(shù)據(jù),需要有高度的協(xié)同動(dòng)作,彼此間傳輸數(shù)據(jù)
7、的速率、每個(gè)比特的持續(xù)時(shí)間和間隔都必須相同,這就是同步問(wèn)題。同步就是要接收方按照發(fā)送方發(fā)送的每個(gè)碼元/比特起止時(shí)刻和速率來(lái)接收數(shù)據(jù),否則,收發(fā)之間會(huì)產(chǎn)生誤差,即使是很小的誤差,隨著時(shí)間增加的逐步累積,也會(huì)造成傳輸?shù)臄?shù)據(jù)出錯(cuò)。實(shí)現(xiàn)收發(fā)之間的同步技術(shù)是數(shù)據(jù)傳輸中的關(guān)鍵技術(shù)之一,通常使用的同步技術(shù)有兩種:異步方式同步方式2021/8/319異步傳輸方式在異步傳輸方式中,每傳送1個(gè)字符(7位或8位)都要在每個(gè)字符碼前加1個(gè)起始位,以表示字符代碼的開(kāi)始,在字符代碼和校驗(yàn)碼后面加1或2個(gè)停止位,表示字符結(jié)束。接收方根據(jù)起始位和停止位來(lái)判斷一個(gè)新字符
8、的開(kāi)始。從而起到通信雙方的同步作用。異步方式實(shí)現(xiàn)比較容易,但每傳輸一個(gè)字符都需要多使用2~3位,所以適合于低速通信。2021/8/320異步傳輸方式2021/8/321同步傳輸方式同步傳輸方式的信息格式是一