数据通信的概念6讲义.

第二章数据通信基础【职业能力目标】1）能理解数据通信的基本概念，从而为理解计算机网络中的数据传输打好基础。2）掌握常用的物理传输媒体，从而为构建计算机网络时选择合适的传输媒体打好基础。3）能理解传输技术和数据交换技术，从而为将来进行计算机网络中交换机和路由器的配置做好理论上的准备。4)理解差错控制的基本思路，为将来进行网络管理打好基础。2.1数据数据通信的基本概念•2.1.1信息、数据和信号•1．信息•所谓信息是指以声音、语言、文字、图像、动画、气味等方式所表示的实际内容，它不随载荷符号的形式不同而改变。•2．数据•数据为载荷信息的物理符号。如，某同学各科平均考试成绩99分，这是一个数据，它所表示的信息是“该同学成绩优秀”。可见信息是数据的内在含义或解释，而数据是信息的表现形式。一般来说，有两种类型的数据：模拟数据和数字数据。模拟数据是指在某个区间产生的连续值。例如，声音、温度等。数字数据只是有限个离散值，例如字符串、1到100间的所有整数等。计算机中的信息都是用数据形式来表示的。通常我们所说的数据都是指数字数据。2.1数据数据通信的基本概念•3．信号•信号是数据的电编码、电磁编码或其它编码。例如，用+5V的电平表示“1”，用-5V的电平表示“0”，这就是电编码的例子。在磁盘上是以磁筹的不同排列来存储数据的，这就是电磁编码的例子，在光纤中数据是以光信号的形式进行传输的。•由于有两种不同的数据类型，所以信号也有两种类型：模拟信号和数字信号。所谓模拟信号是指在一定范围内可以连续取值的信号，是一种连续变化的电信号，它可以以不同的频率在介质上传输。而数字信号是一种离散的脉冲序列，它的取值是有限个数，它以恒定的正电压/负电压或正电压/零电压，表示“1”和“0”，可以用不同的位速率在介质上传输。如图3-1所示，图（a）表示模拟信号，图（b）表示数字信号。2.1数据数据通信的基本概念3.1.1信息、数据和信号模拟信号和数字信号2.1数据数据通信的基本概念•4．信息、数据和信号之间的关系•通信的目的是为了交换信息，交换信息是通过交换数据而实现的。那么数据是如何在计算机网络中进行交换的呢？是通过将数据转换为信号而在网络的进行交换的。简单地说：“信息是数据的内在含义或解释，数据是信息的载体，而信号是数据的编码”。2.1数据数据通信的基本概念•2.1.2信道和信道容量•1．信道•信道是信号传输的通道，包括通信设备和传输媒体。这些媒体可以是有形媒体（如电缆、光缆）或无形媒体（如传输电磁波的空间）。信道按传输信号的形式可以分为模拟信道和数字信道。模拟信道用于传输模拟信号，数字信道用于传输数字信号。另外信道按使用权限可分为专用信道和共用信道；按传输介质可分为有线信道和无线信道。2.1数据数据通信的基本念•2．信道容量•信道容量是指信道传输信息的最大能力，通常用信息速率来表示。单位时间内传送的比特数越多，则信息的传输能力也就越大，表示信道容量越大。2.1数据数据通信的基本概念•2.1.3带宽与数据传输率•1．信道带宽•信道带宽是指信道所能传送的信号频率宽度，它的值为信道上可传送信号的最高频率与最低频率之差。带宽越大，所能达到的传输速率就越大。例如，若一条传输线路可以接收600Hz到2200Hz的频率，则该传输线的带宽是1600Hz。普通电话线路的带宽一般为3100Hz。2.1数据数据通信的基本念•2．数据传输率•数据传输率是指单位时间内信道上传输的信息量，即比特率。一般来说，数据传输率的高低由每传输一位数据所占时间决定，传输每一位所占的时间越小，则速率越高。2.1数据数据通信的基本念3．模拟通信系统与数字通信系统的比较和模拟通信系统相比，数字通信系统抗干扰能力强，可以实现信号的差错控制，传输质量高，但数字通信所占的信道带宽远远大于模拟信道。3.1数据数据通信的基本概念3.1.5数据通信系统的主要技术指标1．比特率•比特率是一种数字信号的传输速率，它表示单位时间内所传送的二进制代码的有效位数，单位用比特每秒（bps）或千比特每秒（kbps）表示。•2．波特率•波特率是一种调制速率，也称波形速率。是指在数据传输过程中，线路上每秒钟传送的波形个数，其单位是波特（baud）。由于在计算机网络中大都采用二进制表示数据，所以波特率和比特率一般是相等的。2.1数据数据通信的基本概念•3．误码率•误码率指信息传输的错误率，即传输中出错码与传输总码数之比。是数据通信系统在正常工作情况下，衡量传输可靠性的指标。如果N是传送的总位数，n是出错的位数，则误码率P=n/N。•在数据通信系统中，可以采用各种差错控制技术对出现的差错进行检查和纠正，如果误码率过高，就会极大地降低数据通信的效率。2.1数据数据通信的基本概念•4．吞吐量•吞吐量是单位时间内整个网络能够处理的信息总量，单位是字节/秒或位/秒。显然比特率越高则吞吐量越大。•5．信道的传播延迟•信号在信道中传播，从信源到达住宿所需的时间叫做传播延迟（或时延）。这个时间与信源端和住宿端之间的距离有关，也与具体信道中的信号传播速度有关。时延的大小与采用什么样的网络技术也有很大的关系。••3-1-1选择题•1）数据传输速率在数值上等于每秒传输构成数据代码的二进制比特流，它的单位为比特/秒，通常记作（）•A、B/sB、bit/sC、bpersD、baud•2)、（）是数据的电编码或电磁编码，它可以分为两种，模拟信号和数字信号。•A、数据B、消息C、信号D、编码•3）、一定数值范围内连续变化的电信号是（）。•A、模拟信号B、数字信号C、文本信息D、逻辑信号•BCA•3-1-2填空题•1）简单的说：“信息是数据的,数据是信息的，而信号时数据的。”•2）的基本作用是在发送方和接收方之间传递和交换信息，模拟通信系统是利用信号来传递信息，数字通信系统利用信号来传递信息。•3）数据通信系统中的主要技术指标有、、、和。•4）根据通信系统是利用模拟信号还是数字信号来传递信息，通信系统可以分为模拟通信系统和。内在含义或解释载体编码通信系统模拟数字比特率波特率误码率吞吐量信道的传播时延数字通信系统人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。