计算机通信网d.ppt

第3章 数据传输技术 3.1 数据传输的概念 3.2 传输介质及其特性 3.3 数据调制与编码 3.4 多路复用技术 3.5 传输系统 3.6 数据传输质量参数 3.1 数据传输的基本概念 3.1.1 信息 数据 信号 从通信的意义上理解，“信息”可用来解除不确定度。 信息论的奠基人香农(C.E.Shannon)给出了关于度量信息的公式 : 即信息量 I 等于它所表示的事件发生的概率P的倒数的对数。 若对数以2为底，则信息量的单位为比特(bit)。 什么是数据？ 数据中包含着信息，信息可通过解释数据而产生。 数据可分为模拟数据和数字数据两种。 信号 Signal 是数据的电磁(或电子)编码。通信系统中所使用的信号指的是电、磁信号，即随时间变化的电压、电流或磁场。 从数学角度来看，信号通常是时间的函数，在时域上可划分为连续函数和离散函数。 从通信的信号形式上看，信号可分为以下两种： ·模拟信号：指连续变化的电信号，例如语音信号 ·数字信号：指离散的一系列电脉冲，如计算机所用的二进制代码“1”和“0”表示的信号。 3.1.2 传输方式 信号的传输方式分为并行传输与串行传输。 ·并行传输 指的是数据以成组的方式，在多条并行信道上同时进行传输。例如，一个采用8单位二进制码构成一个字符进行并行传输的系统，需采用8个信道并行传输，一次传送8位，即一个字符。并行传输的主要优点是收、发双方不需要额外的措施来实现收发字符同步的问题。 并行传输常用于计算机内部数据总线或PC微机与打印机接口。由于使用的线路多，成本较高，不适宜远距离传输。 ·串行传输 指的是组成字符的若干位二进制码排列成数据流,以串行的方式在一条信道上传输。 通常传输顺序为由低位到高位，传完这个字符再传下一个字符，因此收、发双方必须保持字符同步，以使接收方能够从接收的数据比特流中正确区分出与发送方相同的字符，这是串行传输必须解决的问题。 串行传输的主要优点是只需要一条传输信道，易于实现，是目前远程通信主要采用的一种传输方式。 3.2 传输介质及其特性 传输介质可以分为线传输介质(有线信道)和软传输介质(无线信道)两类。前者包括双绞线、同轴电缆及光缆等；后者主要包括地面微波、卫星微波、无线电波及红外传输技术等。 传输介质的优选：数据传输速率愈高， 允许传输距离愈远 价格合理 3.2.1 线传输介质 双绞线 同轴电缆 光缆 1.双绞线 双绞线(TP，Twisted Pair)是由线对扭绞而成的，其结构如图所示： 双绞线的芯线为软铜线，一般线径为0.4～1.4mm不等。多对双绞线封装后构成对称电缆，电话通信对称电缆中双绞线对数的可选范围为2~1800对。当双绞线用来传输信号时，其传输距离与双绞线的线径有关：导线加粗，其传输距离相对可较远。 双绞线的优点是可减少相邻线对间的电磁串扰。双绞线由于价格相对便宜，应用十分广泛，在市话用户线、部分中继线以及部分长途载波线路中都有使用。 在计算机局域网中，三类无屏蔽双绞线(3＃UTP，Unshielded Twisted Pair)在基带传输距离100m内数据传输速率可达10Mb/s；五类无屏蔽双绞线5＃UTP在基带传输距离允许数据传输速率已可高达100～155Mb/s。千兆局域网中一般选用超5类、6类或7类双绞线。为了改善双绞线的抗电磁干扰性能，可在双绞线的外面包上用金属丝编织的屏蔽层，称为有屏蔽双绞线（STP） 2. 同轴电缆 同轴电缆(Coaxial Cable)是由同轴管内的内导体和外导体构成的一种通信传输介质。同轴管的内导体采用半硬铜线(单芯)或多股线扭绞而成，外导体采用软铜线或铝带纵包而成，内外导体间用聚乙烯塑料制成的垫片绝缘，如图所示。 同轴电缆的低频串音及抗干扰特性不如对称双绞线电缆，但随着频率升高，外导体的屏蔽作用增强，其串音和抗干扰能力优于双绞线电缆，因此它适用于高频大通路长途干线。 根据内外导体直径的尺寸，可分为中同轴电缆(2.6—9.5mm)、小同轴电缆(1.2—4.4mm)、微同轴电缆(0.7—2.9mm)。 3.光缆 光纤(Optical Fiber)是一种光传输介质，光缆是由一束光纤