第3章-数据通信技术

第3章数据通信技术本章目标本章结束时，学员能够：•了解常用通信指标和术语•熟悉通信交换技术•熟悉常用通信传输介质3.1常用通信指标和术语•bit、Byte、KB、MB、GB•波特率、比特率、误码率•信道、基带信号、频带信号•多路复用:频分多路复用FDM、时分多路复用TDM•同步传输、异步传输3.1.1bit、Byte、KB、MB、GB•1Byte（字节）=8个bit（比特位）•1KB=1024Byte•1MB=1024KB•1GB=1024MB3.1.2波特率、比特率、误码率•波特率又称为波形速率或码元速率。指数据通信系统中，线路上每秒传送的波形个数。其单位是“波特”（band）。•比特率又称为信息速率，反映一个数据通信系统每秒所传输的二进制位数，单位是每秒比特（位），以bit/s或bps表示。•误码率是衡量通信系统线路质量的一个重要参数。它的定义为：二进制符号在传输系统中被传错的概率，近似等于被传错的二进制符号数与所传二进制符号总数的比值。3.1.3信道、基带信号、频带信号•信道（channel）是通信中传递信息的通道，它由相应的发送信息与接收信息（有时还包括转发信息）的设备以及与这些发送和接收信息的相关设备连接在一起的传输介质组成•基带信号就是将由不同电压表示的数字信号1或0直接送到线路上去传输。•频带信号则是将数字信号调制后形成的模拟信号。3.1.3共享信道3.1.4多路复用、频分多路复用FDM、时分多路复用TDM•多路复用技术：在一条传输介质上传输多个信号，提高线路的利用率，降低网络的成本。这种共享技术就是多路复用技术•多路复用一般采用频分多路复用FDM和时分多路复用TDM两种技术3.1.4频分多路复用3.1.4时分多路复用3.1.5同步传输、异步传输•异步传输：又称起止式传输。即指发送者和接收者之间不需要合作。也就是说，发送者可以在任何时候发送数据，只要被发送的数据已经是可以发送的状态的话。接收者则只要数据到达，就可以接受数据。•同步传输：要求发送和接收数据的双方进行合作，按照一定的速度向前推进。也就是说，发送者只有得到接收者送来的允许发送的同步信号之后才能发送数据，而接收者也必须收到发送者所指示的数据发送完毕、允许接受的信号之后才能接收。3.2交换技术•电路交换•报文交换•分组交换3.2.1电路交换•电路交换（circuitswitching）技术即在通信两端设备间，通过—个一个交换设备中线路的连接，实际建立了一条专用的物理线路，在该连接被拆除前，这两端的设备单独占用该线路进行数据传输。3.2.2报文交换•报文交换（messageswitching）技术是一种存储转发技术，它没有在通信两端设备间建立一条物理线路。发送设备将发送的信息作为一个整体（又被称为报文），并附加上目的地地址，交给交换设备。交换设备接收该报文，暂时存储该报文，等到有合适的输出线路时把该报文转发给下一个交换设备。经过若干个交换设备的存储、转发后，该报文到达目的地。3.2.3分组交换•分组交换（PacketSwitching）又称报文分组交换，或包交换，也是一种存储转发技术。在报文交换中，报文的长度不确定，交换设备的存储器容量大小如果按最长的报文计算，显然不经济。如果利用交换设备的外存容量，则内外存间交换数据会增加报文处理的时间。分组交换中，将报文分解成若干段，每一段报文加上交换时所需的地址、控制和差错校验信息，按规定的格式构成一个数据单位，通常被称为“报文分组”或“包”。•在分组交换网中，控制和管理通过网络的交换分组流，有两种方式：数据报（datagram）和虚电路（virtualcircuit）。3.2.3分组交换3.3传输介质•计算机通信分为两种：有线通信和无线通信•有线通信线路上使用的传输介质有双绞线、同轴电缆和光导纤维•无线通信是利用卫星、微波、红外线来充当传输导体3.3.1双绞线•双绞线（TP：TwistedPairwire）是一种最常用的传输介质•目前双绞线可分为无屏蔽双绞线（UTP：unshieldedTwistedPairwire，也称非屏蔽双绞线）和屏蔽双绞线（STP：ShieldedTwistedPairwire，也称八线头和四线头双绞线）两种3.3.1非屏蔽双绞线示意图3.3.1屏蔽双绞线示意图3.3.2同轴电缆示意图3.3.3光纤•光导纤维（opticalfiber）是一种传输光束的细微而柔韧的介质，通常由非常透明的石英玻璃拉成细丝，由纤芯和包层构成双层通信圆柱体。纤芯用来传导光波。3.3.3光纤剖面示意图3.3.3单模与多模光纤对比单模光纤多模光纤纤芯直径窄宽耗散极小大效率高低成本高低使用场合高速度、长距离低速度、短距离备注需要激光源聚光好3.3.4无线传输介质•微波•红外线本章总结：•常用通信指标和术语–信道–波特率、比特率、误码率–信道容量–异步传输、同步传输•通信交换技术–线路交换–报文交换–分组交换•有线通信线路上使用的传输介质–双绞线–同轴电缆–光导纤维•无线通信线路传输介质–微波–红外线