数据通信基础课件

1、数据通信基础课件信息信息:通信的目的是为了交换信息。信息就是消息中表达的内容，信息通信的目的是为了交换信息。信息就是消息中表达的内容，信息的载体可以包含语音、图形、图像、文字和数字等。的载体可以包含语音、图形、图像、文字和数字等。数据（数据（Data）:数据通信是指在不同计算机之间传送表示信息的二进制代码数据通信是指在不同计算机之间传送表示信息的二进制代码0和和1比特序列的过程。比特序列的过程。被传输的二进制代码称为数据被传输的二进制代码称为数据，它是传递信，它是传递信息的载体。息的载体。模拟信号模拟信号和数字信号和数字信号通信系统的三个基本要素：信源是产生和发送信息的一端 信道是信息传输的介

2、质 信宿是接受信息的一端数据通信系统的实例数据通信系统的实例单工、半双工与全双工通信综合比较单工、半双工与全双工通信综合比较u 把两根绝缘的铜导线按把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起，一定密度互相绞在一起，一根导线在传输中辐射一根导线在传输中辐射的电波会被另一根导线的电波会被另一根导线上发送的电波抵消，这上发送的电波抵消，这样就降低了信号干扰的样就降低了信号干扰的程度程度内导体芯线内导体芯线绝缘绝缘内屏蔽内屏蔽外屏蔽（非外屏蔽（非屏蔽双绞线屏蔽双绞线没有）没有）外套外套u 局域网中经常使用的双绞线有非屏蔽局域网中经常使用的双绞线有非屏蔽 (Unshielded Twisted Pair,

3、 UTP) 和屏蔽和屏蔽 (Shielded Twisted Pair, STP) 之分。之分。u 屏蔽双绞线由于它较好的性能价格比，目前被广泛使用。屏屏蔽双绞线由于它较好的性能价格比，目前被广泛使用。屏蔽双绞线用于远程中继线时，最大距离可以达到十几千米，蔽双绞线用于远程中继线时，最大距离可以达到十几千米，u 非屏蔽双绞线的传输距离一般为非屏蔽双绞线的传输距离一般为100m。屏蔽双绞线电缆的外。屏蔽双绞线电缆的外层由铝箔包裹，以减小辐射，但并不能完全消除辐射。层由铝箔包裹，以减小辐射，但并不能完全消除辐射。屏蔽双绞线屏蔽双绞线(STP) (STP) 非屏蔽双绞线非屏蔽双绞线(UTP)(UTP)

4、用铝箔屏蔽，以减少干用铝箔屏蔽，以减少干扰和串音，应用较少扰和串音，应用较少双绞线外无任何屏蔽双绞线外无任何屏蔽层，应用广泛层，应用广泛常用的双绞线：常用的双绞线：3 3类（类（16Mb/s16Mb/s） 和和5 5类（类（155Mb/s155Mb/s）两种）两种2. 同轴电缆同轴电缆 同轴电缆由内导体铜质芯线、绝缘层、网状编织的外导体屏蔽同轴电缆由内导体铜质芯线、绝缘层、网状编织的外导体屏蔽层以及保护塑料外层所组成，如图所示。层以及保护塑料外层所组成，如图所示。 图 【同轴电缆】 基带同轴电缆的特性阻抗为基带同轴电缆的特性阻抗为5050 ，仅用于传输数，仅用于传输数字信号，并使用曼彻斯特编码

5、方式和基带传输方式，字信号，并使用曼彻斯特编码方式和基带传输方式，即直接把数字信号送到传输介质上，无需经过调制，即直接把数字信号送到传输介质上，无需经过调制，故把这种电缆称为基带同轴电缆。故把这种电缆称为基带同轴电缆。 基带同轴电缆基带同轴电缆 宽带同轴电缆的特性阻抗为宽带同轴电缆的特性阻抗为7575 ，宽可达，宽可达300300500MHz500MHz，用于传输模拟信号。它是公用天线电视系，用于传输模拟信号。它是公用天线电视系统统CATVCATV中的标准传输电缆，目前在有线电视中广为中的标准传输电缆，目前在有线电视中广为采用。在这种电缆上传送的信号采用了频分多路复采用。在这种电缆上传送的信号

6、采用了频分多路复用的宽带信号，故用的宽带信号，故7575 同轴电缆又称为宽带同轴电同轴电缆又称为宽带同轴电缆。缆。 宽带同轴电缆宽带同轴电缆2.4 数据交换技术数据交换技术 图 【交换通信子网】 图中，若图中，若H1H1与与H5H5通信，则通信，则A A与与E E分别称源结点与宿结点。通信子网分别称源结点与宿结点。通信子网必须能为所有进网的数据流提供从源结点到宿结点的通路，而实现这必须能为所有进网的数据流提供从源结点到宿结点的通路，而实现这种数据通路的技术就称为数据交换技术，或数据交换方式。种数据通路的技术就称为数据交换技术，或数据交换方式。 2.4数据交换数据交换 2 2、报文交换方式、报文

7、交换方式整个报文作为一个整体一起发送。整个报文作为一个整体一起发送。在交换过程中，交换设备将接收到的报文先存储，在交换过程中，交换设备将接收到的报文先存储，待信道空闲时再转发出去，一级一级中转，直到目待信道空闲时再转发出去，一级一级中转，直到目的地。这种数据传输技术称为存储的地。这种数据传输技术称为存储- -转发。转发。缺点：缺点：1 1）报文大小不一，造成缓冲区管理复杂。）报文大小不一，造成缓冲区管理复杂。2 2）大报文造成存储转发的延时过长；）大报文造成存储转发的延时过长；3 3）出错后整个报文全部重发。）出错后整个报文全部重发。2.4数据交换数据交换 3 3、分组交换方工式、分组交换方工

8、式将报文划分为若干个大小相等的分组将报文划分为若干个大小相等的分组(Packet)(Packet)进行存储转发。进行存储转发。优点：优点：1 1）存储量要求较小，可以用内存来缓冲分组）存储量要求较小，可以用内存来缓冲分组速度快；速度快；2 2）转发延时小）转发延时小适用于交互式通信；适用于交互式通信；3 3）某个分组出错仅重发该分组）某个分组出错仅重发该分组效率高；效率高；4 4）各分组可通过不同路径传输，可靠性高。）各分组可通过不同路径传输，可靠性高。特点：特点：1 1）数据传输前不需要建立一条端到端的通路。）数据传输前不需要建立一条端到端的通路。2 2）有强大的纠错机制、流量控制和路由选择

9、功能。）有强大的纠错机制、流量控制和路由选择功能。2.4数据交换数据交换 交换网把对进网的任一个分组都当作单独的交换网把对进网的任一个分组都当作单独的“小小报文报文”来处理，而不管它是属于哪个报文的分组，就来处理，而不管它是属于哪个报文的分组，就像在报文交换方式中把一份报文进行单独处理一样。像在报文交换方式中把一份报文进行单独处理一样。这种单独处理和传输单元的这种单独处理和传输单元的“小报文小报文”或或“分组分组”，即称为数据报。这种分组交换方式称为数据报传输分即称为数据报。这种分组交换方式称为数据报传输分组交换方式。组交换方式。 1 1、 数据报传输分组交换数据报传输分组交换 2.4数据交换

10、数据交换 2 2、虚线路传输分组交换、虚线路传输分组交换 类似前述的线路交换方式，报文的源发站在发类似前述的线路交换方式，报文的源发站在发送报文之前，通过类似于呼叫的过程使交换网建立一送报文之前，通过类似于呼叫的过程使交换网建立一条通往目的站的逻辑通路。然后，一个报文的所有分条通往目的站的逻辑通路。然后，一个报文的所有分组都沿着这条通路进行存储转发，不允许结点对任一组都沿着这条通路进行存储转发，不允许结点对任一个分组做单独的处理和另选路径。个分组做单独的处理和另选路径。上述这种分组交换方式称为虚线路传输分组交换方式。上述这种分组交换方式称为虚线路传输分组交换方式。为建立虚线路的呼叫过程称为虚呼

11、叫，通过虚呼叫建为建立虚线路的呼叫过程称为虚呼叫，通过虚呼叫建立起来的逻辑通路称为虚拟线路，简称虚线路或虚通立起来的逻辑通路称为虚拟线路，简称虚线路或虚通路。路。 1、数据通信速率（传输速率）、数据通信速率（传输速率） 指数据在信道中传输的速度。有两种：码元速率和信息速率。指数据在信道中传输的速度。有两种：码元速率和信息速率。 码元（码元（Code cell）：时间轴上的一个信号编码单元。）：时间轴上的一个信号编码单元。 1）码元速率码元速率RB（调制速率）（调制速率）：每秒钟传送的码元数，单位为：每秒钟传送的码元数，单位为波特波特/秒（秒（Baud/s），又称为），又称为波特率波特率。在数字通信系统中，由在数字通信系统中，由于数字信号是用离散值表示的，于数字信号是用离散值表示的，每一个离散值就是一个码元。每一个离散值就是一个码元。 2）信息速率信息速率Rb：每秒钟传送的信息量，单位为比特：每秒钟传送的信息量，单位为比特/秒秒（bit/s），又称为），又称为比特率比特率。 一般来说，对于采用一般来说，对于采用M进制信号传