3.2数据通信基础.ppt

数据通信基础,基本概念,信号与信道模拟信号：连续变化的信号数字信号：离散信号数字信道、模拟信道,基本概念,信号传输基带传输：利用原有电信号的固有频率和波形在线路上传输。方波固有的频带-基带频带传输：宽带传输，将基带信号变换成模拟信道上传输的交流信号再进行传输。,基本概念,数据传输速率和波特率波特率（baud）和比特率（bit）的关系：波特率：信号每秒钟变化的次数，也称调制速率。B=1/T(Baud)比特率：每秒钟传送的二进制位数。C=Blog2n(b/s)波特率与比特率的关系取决于信号值与比特位的关系。例：每个信号值可表示位，则比特率是波特率的倍；每个信号值可表示位，则比特率和波特率相同。,基本概念,误码率和差错控制Pe=Ne/NN：传输总位数Ne：传错位数广域网：10-6-10-9局域网：=2mTs-采样周期m-原模拟信号的最高频率如果采样频率大于模拟信号最高频率的二倍，则可以用得到的样本空间恢复原来的模拟信号,模拟数据用数字信号表示,数据通信的基本方式,数据通信方式是指数据在信道上传输所采取的方式。通常有如下三种分类方法按数据代码传输的顺序分为:串行传输和并行传输按数据传输的流向和时间关系分为:单工、半双工和双工传输按数据传输的同步方式分为同步传输和异步传输,数据通信的基本方式,串行通信：数据流以串行方式在一条信道上传输.该方法实现简单,采用较多.缺点是:为解决收、发方码组或字符同步，需要外加同步措施并行通信：将数据以成组方式在两条以上的并行信道上同时传输.并行传输不需要另外的措施就可实现收发双方的字符同步.缺点是:需要传输信道多、设备复杂、成本高，故较少采用。值得注意的是：串行和并行的概念是指组成一个字符的各码元是依顺序逐位传输还是并行地传输。至于数据字符还是逐个依次发送。,数据通信的基本方式,单工通信：只能单方向传送数据半双工通信：数据可双向传送，但某一时刻只能沿一个方向传送全双工通信：数据可同时向两个相反方向传送,异步传输和同步传输,同步在传输由多个码元组成的字符以及由许多字符组成的数据块时，通信双方也要保持同步，接收方必须知道接收信息的起始时间。异步传输、同步传输,异步传输,把各个字符分开传输，字符之间插入同步信息一次传送一个字符的数据；字符一般采用5，6，7或8位二进制编码；需要辅助位，每个字符可能需要用10位或11位才能传送：起始位，1位；字符编码，7位；奇偶校验位，1位；终止位，12位。特点：传输效率低；主要用于字符终端与计算机之间的通信。,同步传输,信息是以报文为单位传送的；传输开始时，以同步字符使收发双方同步；从传输信息中抽取同步信息，修正同步，保证正确采样。特点：可以不间断地传输信息，传输效率较高；字符间减少了辅助信息；传输的信息中不能有同步字符出现，透明性较差。,SYNCSYNC信息SYNCSYNC,异步传输和同步传输,共同要求：发送方和接收方时钟同步异步传输每次发送数据相互独立，发送间隔不确定每次发送的数据需要有明显的起始和终止（当数据不定长度时）标识同步传输不间断地发送数据流随时间变化的数据块用帧来区分，需要定义帧格式，并对帧的头尾做标识,多路复用,由于一条传输线路的能力远远超过传输一个用户信号所需的能力，为了提高线路利用率，经常让多个信号同时共用一条物理线路。常用的有三种方法：时分复用TDM（TimeDivisionMultiplexing）主要用于数字数据传输T1载波，分成24个信道E1载波，分成30个信道频分复用FDM（FrequencyDivisionMultiplexing）有线电视波分复用WDM（WavelengthDivisionMultiplexing）,多路复用-时分多路复用,多路复用-频分多路复用,多路复用-波分多路复用,数据交换,在多结点通信网络中，为有效利用通信设备和线路，一般希望动态地设定通信双方间的线路。动态地接通或断开通信线路，称为“交换”交换方式分类：电路交换存储转发交换（StoreandForwardExchanging）报文交换（MessageSwitching）分组交换（包交换）（PackageSwitching）虚电路（VirtualCircuit）数据报（DataGram）,数据交换-电路交换（circuitswitching）,原理直接利用可切换的物理通信线路，连接通信双方。三个阶段建立电路传输数据拆除电路特点在发送数据前，必须建立起点到点的物理通路；建立物理通路时间较长，数据传送延迟较短。,数据交换-报文交换,报文交换（messageswitching）原理信息以报文（逻辑上完整的信息段）为单位进行存储转发。特点线路利用率高；要求中间结点（网络通信设备）缓冲大；延迟时间长。,数据交换-分组交换,原理信息以分组为单位进行存储转发。源结点把报文分为分组，在中间结点存储转发，目的结点把分组合成报文。分组：比报文还小的信息段，可定长，也可变长。特点每个分组头包括目的地址，独立进行路由选择网络结点设备中不预先分配资源线路利用率高；结点存储器利用率高；易于开始新的传输，让紧急信息优先通过；额外信息增加。分组交换分为数据报（datagram）和虚电路（virtualcircuit）,数据交换,数据交换,数据交换,Anode(switch)inacircuitswitchingnetwork,incomi