數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ).ppt

1、1,數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),2,第2章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ),主要學(xué)習(xí)內(nèi)容 ： 2.1 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)組成 2.2 數(shù)據(jù)通信的基本概念 2.3 數(shù)據(jù)編碼技術(shù) 2.4 數(shù)據(jù)通信的基本方式 2.5 多路復(fù)用技術(shù) 2.6 數(shù)據(jù)交換方式 2.7 差錯(cuò)檢驗(yàn)和控制,3,2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念,2.1.1 數(shù)據(jù)、信息,信息是人對(duì)現(xiàn)實(shí)世界事物存在方式或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的某種認(rèn)識(shí); 數(shù)據(jù)是把事件的某些屬性規(guī)范化后的表現(xiàn)形式; 信號(hào)是數(shù)據(jù)的具體的物理表現(xiàn)。,4,2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念,雪 六角形 涼 白色,信息,數(shù)據(jù),信號(hào),例子,5,2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念,信息：人對(duì)雪花和馬的認(rèn)識(shí) 數(shù)據(jù)：文字，二進(jìn)制數(shù)，十進(jìn)制數(shù) 信

2、號(hào)：電壓，光，磁場(chǎng)強(qiáng)度,6,2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念,兩種不同類型的量：,A.時(shí)間、溫度、電波、聲音,B.字符，二進(jìn)制數(shù)，電脈沖,信號(hào)中沒(méi)有斷開或不連續(xù)的的地方；,信號(hào)僅取一些有限數(shù)目的值；,2.1.2 信號(hào)與信號(hào)傳輸,7,2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念,模擬： 波動(dòng)性； 持續(xù)變化； 反映事物的本質(zhì)； 在電信業(yè)已經(jīng)被廣泛 使用超過(guò)100年；,數(shù)字： 離散性； 躍變性； 設(shè)備性能先進(jìn)， 較為便宜；,模擬與數(shù)字的特點(diǎn),8,2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念,（a）模擬信號(hào) （b）數(shù)字信號(hào),9,2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念,數(shù)據(jù)傳輸：,10,2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念,2.1.3 基本概念和術(shù)語(yǔ),數(shù)據(jù)傳輸速率

3、bps(bit per second) 用C表示,信號(hào)傳輸速率波特（Baud） 用B表示,兩者關(guān)系C=Blog2n n是調(diào)制電平數(shù),11,2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念,帶寬（Bandwidth ）(HZ) 數(shù)據(jù)速率 奈奎斯特公式:最大數(shù)據(jù)傳輸速率C=2Hlog2L(bps) 香農(nóng)公式:最大數(shù)據(jù)傳輸速率C=Hlog2（1S/N）(bps),12,2.2 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)構(gòu)成,噪聲,數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型,13,2.3 數(shù)據(jù)編碼技術(shù),不歸零編碼NRZ(Non-Return-Zero) 曼徹斯特編碼(Manchester Encoding) 差（微）分曼徹斯特編碼（Differential Manchester

4、 Encoding）,2.3.1 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)用數(shù)字信號(hào)表示,14,2.3 數(shù)據(jù)編碼技術(shù),15,2.3 數(shù)據(jù)編碼技術(shù),2.3.1 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)用模擬信號(hào)表示,載波信號(hào)：Asin(2nft+),AM:幅移鍵控（Amplitude Shift Keying-ASK） FM:頻移鍵控（Frequency Shift Keying-FSK） PM:相移鍵控（Phase Shift Keying-PSK,16,2.3 數(shù)據(jù)編碼技術(shù),17,2.3 數(shù)據(jù)編碼技術(shù),2.3.1模擬數(shù)據(jù)用數(shù)字信號(hào)表示,脈沖編碼調(diào)制（PCM ）,18,2.3 數(shù)據(jù)編碼技術(shù),增量調(diào)制（DM ）,19,2.4 數(shù)據(jù)通信的基本方式,2.4.1

5、數(shù)據(jù)通信的操作方式,20,2.4 數(shù)據(jù)通信的基本方式,2.4.2 同步和異步傳輸,（a）單同步格式,（b）雙同步格式,21,2.4 數(shù)據(jù)通信的基本方式,異步通信格式 ：,22,2.5 多路復(fù)用技術(shù),多路復(fù)用技術(shù):用一條高速線路傳送多條低速線路的數(shù)據(jù) 分類： 頻分多路復(fù)用（FDM-Frequency Division Multiplexing） 時(shí)分多路復(fù)用（TDM-Time Division Multiplexing） 波分多路復(fù)用（WDM-Wavelength Division Multiplexing）,23,2.5 多路復(fù)用技術(shù),頻分多路復(fù)用（FDM-Frequency Division

6、 Multiplexing）,應(yīng)用:無(wú)線電廣播,電視,特點(diǎn):信號(hào)被劃分成若干通道 (頻道,波段),每個(gè)通道獨(dú)立進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞,24,2.5 多路復(fù)用技術(shù),時(shí)分多路復(fù)用（TDM-Time Division Multiplexing）,特點(diǎn)：多條低速線路輪流使用同一條高速線路進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞,應(yīng)用：電話主干線路,25,2.5 多路復(fù)用技術(shù),波分多路復(fù)用（WDM-Wavelength Division Multiplexing）,應(yīng)用：光纜線路,26,2.6 交換技術(shù),2.6.1 電路交換,A,B,C,D,發(fā)送呼叫信號(hào),傳輸,1.交換2.發(fā)送 呼叫信號(hào),傳輸,1.交換2.發(fā)送 呼叫信號(hào),傳輸,1.作出反應(yīng)

7、 2.發(fā)送回應(yīng) 信號(hào),27,2.6 交換技術(shù),2.6.1 電路交換,特點(diǎn): 1.有通話的建立過(guò)程 2.通話建立以后源與目的間有一條專用的通路存在,28,2.6 交換技術(shù),2.6.2 報(bào)文交換,A,D,C,B,發(fā)送報(bào)文,傳輸,等待-發(fā)送,傳輸,等待-發(fā)送,傳輸,29,2.6 交換技術(shù),傳輸延遲,2.7.2 報(bào)文交換,A B C D,特點(diǎn):1.無(wú)呼叫建立 和專用通路 2.存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā) 式的發(fā)送技術(shù),30,2.6 交換技術(shù),2.6.3 分組交換,31,2.6 交換技術(shù),2.6.3 分組交換,特點(diǎn):1.無(wú)呼叫建立和專用通路 2.存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)式的發(fā)送技術(shù) 3.將數(shù)據(jù)分成有大小限制 的分組后發(fā)送,32,2.6

8、 交換技術(shù),三種交換技術(shù)對(duì)比:,A.存在呼叫建立；專有線路上不傳送數(shù)據(jù)時(shí)浪費(fèi)資源,B.沒(méi)有呼叫建立；只有發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)才占用線路,C.除了B的特點(diǎn)外，在接收分組時(shí)可以發(fā)送下一個(gè)分組,對(duì)線路的利用率,33,2.6 交換技術(shù),三種交換技術(shù)對(duì)比:,A:固定的傳輸速率、會(huì)有呼叫阻塞 B,C:能進(jìn)行速率轉(zhuǎn)換、雖會(huì)降速但不會(huì)阻塞 可以使用優(yōu)先級(jí),A:實(shí)時(shí)性強(qiáng) B,C:存在時(shí)延和額外開銷,34,2.7 差錯(cuò)檢驗(yàn)和控制,2.7.1 差錯(cuò)類型 隨機(jī)差錯(cuò)；突發(fā)差錯(cuò) 2.7.2差錯(cuò)檢測(cè)碼 奇偶校驗(yàn)碼 循環(huán)冗余校驗(yàn)碼,35,2.7 差錯(cuò)檢驗(yàn)和控制,水平奇偶校驗(yàn)例子：,36,2.7 差錯(cuò)檢驗(yàn)和控制,2.7.2 循環(huán)冗余碼(CRC),前提:發(fā)送方和接受方必須事先商定一個(gè)二進(jìn)制數(shù)G(x) (生成多項(xiàng)式), 發(fā)送端:計(jì)算校驗(yàn)和,將校驗(yàn)和加在數(shù)據(jù)末尾,使這個(gè)帶校驗(yàn)和的數(shù)據(jù)能被G(x)除盡. 接收端:收到帶校驗(yàn)和的數(shù)據(jù)后,用G(x