计算机网络技术基础教程(第3章).ppt

* 第 3 章 数据通信与通信网基础 现代通信网的基础是电信技术和计算机技术的结合，完成计算机之间、计算机与终端之间和终端与终端之间的信息传输的通信方式和通信业务就是数据通信。 3.1 数据通信的基本概念 数据通信是指计算机或终端设备之间传输表示字符、数字、语音、图像的二进制代码0、1比特序列的过程。 信号是数据在传输过程中的电磁波信号的表示形式，按传输方式它可以分为模拟信号和数字信号两类。 通过调制解调器传输模拟数据信号的方法称作频带传输； 直接传输数字数据信号的方法称作基带传输。 3.1.1 数据、信息与信号 在数据通信技术中，信息、数据、信号是十分重要的。 1、信息和数据 数据是信息的载体，是信息的表现形式；信息则是数据的具体含义，表示信息的形式可以是数值、文字、图形、声音、图像及动画等。 2、信号 在数据通信中，信息被转换为适合在通信信道上传输的电编码，电磁编码或光编码。这种在信道上传输的光/电编码叫信号。 信号实际是电磁波，在通信设备之间通过有线介质或直接在空中传输。根据传输方式有模拟和数字通信。 模拟通信是指信号的幅度随时间呈连续变化的信号。如图 3-1（a）所示。 数字信号是在时间上不连续的、离散性的信号，一般由脉冲 电源0和1两种状态组成。如图3-1（b）所示。 图3-1 模拟信号与数字信号 3.1.2 数据通信系统 信息的传递是通过通信系统来实现的。如图3-2所示。 它由发送设备、接收设备、发送机、信道和接收机五部分组成。 信息传输系统由三个部分组成：信源（发送机）、信宿（接收机）和信道。 图3-2 通信系统基本模型 1、信源和信宿 信源是信息的发送端；信宿就是信息的接收端。它们是计算机或数据终端设备或人。 2、信道 信道是通信双方以传输介质为基础的传输信息的通道，是建立在通信线路和其附属设备（如收、发设备）上的。 信道分为： 以传输模拟信号的信道叫模拟信道； 以传输数字信号的信道叫数字信道。 3. 信号变换器 信号变换器的作用是将信源发出的信息变换成适合在信道上传输的信号。对应不同的信源和信道，信号变换器有不同的组成和变换功能。如编码器、调制解调器等。 编码器的功能是把信源或其它设备输入的二进制数字序列作相应的变换，使之成为其他形式的数字信号或不同形式的模拟信号。 译码器是在接收端完成编码的反过程。 调制器把信源或编码器输出的二进制脉冲信号变换成模拟信号，以便在模拟信道上进行远距离传输。 解调器的作用是反调制，还原成原来的信号。 4、噪声源 一个通信系统是不可避免的存在有噪声干扰，这些干扰分布在数据传输过程的各部分，为分析和研究方便，通常把它等效为一个作用于信道上的噪声源。 5、数据通信、数字通信与模拟通信 根据信号的不同，通信系统可分为数字通信系统和模拟通信系统。 数字通信系统是数据通信子系统的子集，它主要提供数字数据服务，传输的是离散的二进制数字信号序列。 模拟通道主要传输语音（如电台广播）、视频（如电视网）等模拟数据信号。 数据传输是数据通信系统的基础，系统模型如图3-4 所示： 图3-4 数据传输系统模型 计算机网络中两台计算机之间的通信过程如图3-5所示。 如果资源子网中的主机HA要与主机HB通信，必须要应用通信 子网在HA与HB之间建立一条信息通道。 图3-5 网络中两台计算机的通信过程 3.2 数据通信方式 在设计一个数据通信系统时，首先要确定采用串行还是并 行通信方式。 串行只需在收发双方之间建立一条通信信道； 并行需在收发双方之间建立多条并行的通信信道。 数据通信按照信号传输方向与时间的关系可以分为单工通 信、半工通信和全双工通信三种。 3.2.1 并行传输与串行传输 串行传输：将待传输的每个字符的二进制代码按由低位到 高位的顺序依次发送，如图3-6（a)所示。 并行传输：将表示一个字符的8位二进制代码通过8条并行 的通信信道同时发送，如图3-6（b）所示