数据通信与广域网技术课件.ppt

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1、计算机网络技术教程第2章数据通信与广域网技术本章学习要求：掌握：数据通信的基本概念了解：传输介质类型及主要特性了解：无线与卫星通信技术的基本概念掌握：数据编码的类型和基本方法了解：基带传输的基本概念掌握：频带传输的基本概念掌握：多路复用的分类与特点掌握：广域网中的数据交换技术的类型与工作原理掌握：差错控制方法2.1数据通信的基本概念2.1.1信息、数据与信号通信的目的是交换信息，信息的载体可以是数字、文字、语音、图形或图像，计算机产生的信息一般是字母、数字、语音、图形或图像的组合；为了传送这些信息，首先要将字母、数字、语音、图形或图像用二进

2、制代码的数据来表示；为了传输二进制代码的数据，必须将它们用模拟或数字信号编码的方式表示；数据通信是指在不同计算机之间传送表示字母、数字、符号的二进制代码0、1比特序列的模拟或数字信号的过程。信息编码标准ASCII码被国际标准化组织ISO接受，成为国际标准ISO646，又称为国际5号码;它用于计算机内码，也用做数据通信中的编码标准;ASCII码采用7位二进制比特编码，可以表示128个字符;字符分为图形字符与控制字符两类。图形字符包括数字、字母、运算符号、商用符号等。多媒体网络应用随着计算机技术的发展，多媒体技术得到了广泛应用；利用数字通信系统

3、来实现多媒体信息的传输是通信技术研究的重要内容之一；与文本、图形信息传输相比较，语音、图像信息传输要求数据通信系统具有高速率与低延时的特性；如果每帧图像由1024×768个点阵组成，图像颜色有256种，每个点阵用1字节二进制数表示，每秒钟传送30帧图像，那么每秒钟需要传送235,929,601字节；如果传送数字化的语音信号，每秒钟对语音信号进行22,050次取样，每次取样值用1字节表示，那么单声道每秒钟需要传送22,050字节；双声道立体声每秒钟需要传送44,100字节；多媒体技术在网络中的应用，将对数据通信系统提出更高的要求。信号的概念信

4、号是数据在传输过程中电信号的表示形式；模拟信号（analogsignal）的信号电平是连续变化的；数字信号（digitalsignal）是用两种不同的电平去表示0、1比特序列的电压脉冲信号表示；按照在传输介质上传输的信号类型，通信系统分为模拟通信系统与数字通信系统两种。模拟信号与数字信号波形2.1.2数据传输类型与通信方式网络中两台计算机的通信过程网络通信系统设计中要解决的几个基本问题：数据传输类型模拟通信数字通信数据通信方式串行通信、并行通信单工通信、半双工或全双工通信同步方式同步通信异步通信串行通信与并行通信单工、半双工与全双工通信同步

5、通信与异步通信2.2传输介质及其主要特性2.2.1传输介质的主要类型双绞线同轴电缆光纤电缆无线与卫星通信信道传输介质的特性：物理特性：传输介质物理结构的描述；传输特性：传输介质允许传送数字或模拟信号，以及调制技术、传输容量、传输的频率范围；连通特性：允许点-点或多点连接；地理范围：传输介质最大传输距离；抗干扰性：传输介质防止噪声与电磁干扰对传输数据影响的能力；相对价格：器件、安装与维护费用。2.2.2双绞线的主要特性屏蔽双绞线STP非屏蔽双绞线UTP2.2.3同轴电缆的主要特性粗同轴电缆细同轴电缆2.2.4光纤的主要特性2.3无线与卫星通信

6、技术2.3.1电磁波谱与移动通信2.3.2无线通信视距传播电离层反射2.3.3微波通信微波信号没有绕射功能，两个微波信号只能在可视情况下才能正常接收；大气对微波信号的吸收与散射影响较大。2.3.4蜂窝无线通信多址接入方法：频分多址接入（FDMA）时分多址接入（TDMA）码分多址接入（CDMA）2.3.5卫星通信2.4数据编码技术2.4.1数据编码类型2.4.2模拟数据编码方法2.4.3数字数据编码方法2.4.4脉冲编码调制方法PCM用于数字语音系统：声音分为128个量化级；每个量化级采用7位二进制编码表示；采样速率为8000样本/秒；数据传

7、输速率应达到7位×8000/秒=56Kbps；如果每个量化级采用7+1=8位二进制编码表示;数据传输速率应达到8位×8000/秒=64Kbps。2.5基带传输技术2.5.1基带传输的定义在数据通信中，表示计算机二进制的比特序列的数字数据信号是典型的矩形脉冲信号;矩形脉冲信号的固有频带称做基本频带,简称为基带,矩形脉冲信号就叫做基带信号;在数字通信信道上，直接传送基带信号的方法称为基带传输;在发送端，基带传输的数据经过编码器变换变为直接传输的基带信号，例如曼彻斯特编码或差分曼彻斯特编码信号;在接收端由解码器恢复成与发送端相同的矩形脉冲信号;基

8、带传输是一种最基本的数据传输方式。2.5.2通信信道带宽对基带传输的影响2.5.3数据传输速率的定义与信道速率的极限数据传输速率的定义数据传输速率是描述数据传输系统的重要技术指标