计算机通信技术ppt课件

1 计算机通信技术 主讲人 许丽婷 2 第1章计算机数据通信概论 主要学习内容 1 1数据通信的应用 研究对象及发展趋势1 2数据通信的概念及特点1 3数据传输速率1 4数据传输代码1 5数据通信系统的主要性能指标 3 1 1数据通信的应用 研究对象及发展趋势 数据通信是为了实现计算机与计算机或终端与计算机之间信息交互而产生的 种通信技术 是计算机与通信相结合的产物 一 数据通信的应用 1 视频业务视频业务是一种交互式的多媒体宽带业务 2 电子邮件电子邮件 E Mail 业务是利用Internet网络进行信息交换的一种通信方式 3 电子购物电子购物是利用网络从事的商品贸易活动 4 电子银行电子银行是指银行通过手机 电脑 电话 自动柜员机ATM等电子渠道向客户提供金融产品和服务 4 1 1数据通信的应用 研究对象及发展趋势 二 数据通信的主要研究内容 1 数据的编码与压缩 2 数据的传输 3 多路复用 4 差错控制 5 数据交换 6 通信协议 7 通信接口 8 数据通信网络有数据终端 传输系统和交换设备构成系统是数据通信网络 9 网络安全 5 三 数据通信的发展历史真正的电通信始于19世纪30年代 以1838年SamuelF B Morse 莫尔斯 试验成功有线电报为标志 1948年香农提出了信息论 成为近代通信阶段的标志 数据通信的发展大致也经历了20世纪50年代的萌芽时期 到现在的高速发展和广泛应用时期 1 1数据通信的应用 研究对象及发展趋势 6 1 2数据通信的概念及特点 一 数据和数据通信的概念 1 数据是预先约定的具有某种含义的数字 字母或符号的组合 2 数据通信是依照通信协议 利用数据传输技术在两个功能单元之间传递数据信息 3 数据通信包括数据传输和数据传输前后的数据处理 数据传输指的是通过某种方式建立一个数据传输通道传输数据信号 数据处理包括数据集中 数据交换 差错控制 传输规程等 7 1 2数据通信的概念及特点 二 数据通信系统的模型和分类1 数据通信系统的模型典型的数据通信系统主要由中央计算机系统 数据终端设备和数据电路三部分构成 8 1 2数据通信的概念及特点 1 数据终端设备 数据终端设备 简称DTE 是产生数据的数据源或接收数据的数据宿 数据终端设备 DTE 由数据输入 输出设备和传输控制器组成 传输控制器主要执行与通信网络之间的通信过程控制 由软件实现 包括差错控制 流量控制 接续 传输等通信协议的实现 分类 按其性能可分为简单终端 只提供输入 输出和接口能力 和智能终端 如计算机 按其使用场合的不同 可分为通用数据终端和专用数据终端 按执行协议的不同 可分为分组型终端 PT 和非分组型终端 NPT 按同步方式的不同 可分为同步终端和异步终端 按地理位置的不同 可分为本地终端和远程终端 9 1 2数据通信的概念及特点 2 数据电路 数据电路位于DTE和中央计算机系统之间 为数据通信提供一条传输通道 数据电路由传输信道及两端的数据电路终接设备 简称DCE 组成 传输信道 传输信道由通信线路和通信设备组成 DCE DCE是DTE与传输信道之间的接口设备 其主要作用是信号变换 10 1 2数据通信的概念及特点 3 中央计算机系统 中央计算机系统处理从数据终端设备 DTE 输入的数据信息 并将处理结果向相应数据终端设备输出 中央计算机系统由主机 通信控制器 又称前置处理机 及外围设备组成 一个中央计算机系统可通过通信线路连接多个数据终端 实现主机资源共享 11 1 2数据通信的概念及特点 实际应用中数据通信系统的例子 12 1 2数据通信的概念及特点 4 数据线路 数据电路及数据链路的区别 数据线路 信道 包括有线线路和无线线路 根据通信设备的不同有模拟信道和数字信道之分 数据电路 数据线路 DCE 是物理上的概念 数据链路 DataLink 数据电路 控制装置 传输控制器和通信控制器 数据链路是逻辑上的概念 一般来说 只有建立起数据链路以后 通信双方才能真正有效地进行数据通信 13 1 2数据通信的概念及特点 2 数据通信系统的分类根据处理形式的不同 数据通信系统可以分为联机实时系统 远程批量处理系统和分时处理系统三类 联机实时系统联机实时系统是指从终端输入的数据 在中央计算机上立即进行处理 并将处理结果直接送回终端设备的处理形式 它适用于要求能够迅速地处理随机发生的大量数据的场合 远程批量处理系统远程批量处理系统是从远程终端向中央计算机投入作业 获得处理结果 分时处理系统分时处理系统是将中央计算机的时间划分成很短的时间片 远程终端按时间片轮流使用中央计算机的处理形式 14 1 2数据通信的概念及特点 3 数据通信的特点 15 1 2数据通信的概念及特点 4 数据通信与计算机网络 1 数据通信网数据通信网络是由数据终端 传输系统和交换设备组成的系统 其功能是对数据进行传输 交换 处理以及共享网内资源 数据通信网可按拓扑结构和传输数据的技术分类 其类型划分如图所示 16 1 2数据通信的概念及特点 网络课的主要内容 通信 计算机 计算机网络 计算机网络是计算机技术和通信技术相结合的产物 17 1 2数据通信的概念及特点 2 计算机网络 计算机网络是指双方按照一定的网络协议 把具有独立功能的分布在不同地理位置的计算机 通过通信线路连接起来 以实现资源共享的计算机系统 现代数据通信网往往是计算机网络的基础设施的代名词 例如以太网 公用数据网 帧中继网 ISDN及ATM网等 它们都可以称为数据通信网络 数据通信网络主要实现不同数据终端设备之间的数据传输 计算机网络主要负责提供信息 接收信息 存储信息与处理信息 18 1 3数据传输速率 一 模拟信号与数字信号 1 模拟信号 其幅度随时间连续变化 目前的固定电话信号 传真和电视信号都是模拟信号 2 数字信号其幅度随时间是离散的 目前的计算机通信 移动电话通信等都是数字信号 19 1 3数据传输速率 二 调制速率 携带数据信息的波形或信号脉冲叫做码元 用一种波形表示一个码元 调制速率是每秒种传输信号码元的个数 又称符号速率 码元速率或波特率 记为NBd 单位为波特 Bd 若一个信号码元的持续时间为 秒 则波特率为1 T Bd T 码元宽带或码元持续时间 20 1 3数据传输速率 21 1 3数据传输速率 三 数据传信速率 1 基本概念数据传信速率是每秒传输二进制码元的个数 或单位时间内传送的比特数 又称比特率 记为 单位为比特 秒 bit s或bps 有时用千比特 秒 kbit s或kbps 兆比特 秒 Mbit s或Mbps 吉比特 秒 Gbit s或Gbps 等 2 调制速率与传信速率的关系当数据信号是二进制脉冲时 即二状态或二电平时 调制速率和数据传信速率相同 当数据信号采用多进制 多电平制 多状态制 时 则两者的速率是不相同的 22 1 3数据传输速率 四 数据传送速率数据传送速率为单位时间内在数据传输系统的相应设备之间实际传送的平均数据量 又称有效数据传输速率 单位为比特 秒 bit s 字符 秒或码组 秒 通常用比特 秒 bit s 数据传输速率的三个定义在实际应用上既有联系又有侧重 在讨论信道特性 特别是传输频带宽度时 通常使用调制速率 在研究传输数据速率时 采用数据传信率 在涉及系统实际的数据传送能力时 则使用数据传送率 23 1 4数据传输代码 一 传输代码概述在数据通信中 数据信号常常用 代码 来表示 代码是利用数字的一种组合来表示一种基本数据单元 数据通信代码有三种类型的字符 数据链路控制字符 图形控制字符 字母 数字字符 24 1 4数据传输代码 2 常用传输代码 ASCII码 1A5 ASCII码称为美国信息交换用标准代码 国际电报2号码 ITA2 ITA2是一种5单位代码 又称为波多码 是起止式电传电报通信中的标准代码 EBCDIC码EBCDIC码是扩充的二 十进制码的简称 是一种8单位代码 信息交换用汉字代码信息交换用汉字代码是汉字信息交换用的标准代码 它适用于一般的汉字处理 汉字通信等系统之间的信息交换 25 1 延迟是数据信号从发送端到接受端所经过的时间差 延迟主要是由其交换技术 信息处理技术和传输介质等因素决定的 2 有效性指标衡量系统有效性的主要指标是频带利用率 频带利用率是指单位频带内的调制速率或传信速率 用公式表示为 1 5数据通信系统的主要性能指标 26 3 可靠性指标衡量数据通信系统可靠性的指标是传输的差错率 常用的有误码 比特 率 误字符率 误码组率等 误码率 Pe 接收出现差错的比特数 Ne 总的发送比特数 N 误字符 码组 率 接收出现差错的字符 码组 数 总的发送字符 码组 数 1 5数据通信系统的主要性能指标 27 1 数据是预先约定的具有某种含义的数字 字母或符号的组合 数据通信是依照通信协议 利用数据传输技术在两个功能单元之间传递数据信息 它可实现计算机与计算机 计算机与终端或终端与终端之间的数据信息传递 2 数据通信系统主要由中央计算机系统 数据终端设备 数据电路三部分构成 数据终端设备由数据输入设备 数据输出设备和传输控制器组成 数据电路由传输信道及两端的DCE组成 DCE实际上是DTE和传输信道的接口设备 中央计算机系统由主机 通信控制器及外围设备组成 具有处理从数据终端输入的数据信息 并将处理结果向相应数据终端设备输出的功能 小结 28 3 传输代码是为了便于数据传输而使用的二进制 0 或 1 的组合表示数据的 目前常用的传输代码有国际5号码 国际电报2号码 EBCDIC码和信息交换用汉字代码 4 数据传输速率用来衡量数据通信系统的传输能力 通常采用调制速率 数据传信速率和数据传送速率来描述 数据传信速率和调制速率的关系是R NBdlog2M倍 5 衡量数据通信系统的性能指标主要有可靠性指标和有效性指标两种 可靠性指标是衡量数据传输质量的重要指标 常用差错率衡量 常用的有误码率 误字符率 误码组率等