【正文】 主講：宋一兵 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)與應(yīng)用 高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 第 2章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識(shí) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)與應(yīng)用 第 1章： 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識(shí) 數(shù)據(jù)通信技術(shù)是人們利用電信網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳遞數(shù)據(jù)，從而達(dá)到交流信息的目的的基礎(chǔ)技術(shù)。本章主要介紹數(shù)據(jù)通信理論中的基本概念和主要技術(shù)，包括信道實(shí)現(xiàn)技術(shù)、傳輸控制技術(shù)、路由選擇技術(shù)以及提高信道利用率的技術(shù)等，為讀者更好地理解網(wǎng)絡(luò)相關(guān)理論和技術(shù)內(nèi)容奠定基礎(chǔ)。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)與應(yīng)用 數(shù)據(jù)通信的基本概念 局域網(wǎng)組建與維護(hù) 數(shù)據(jù)的傳輸 交換技術(shù) 信道共享技術(shù) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)與應(yīng)用 第 2章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識(shí) 傳輸控制技術(shù) 路由技術(shù) 第 1章： 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識(shí) 數(shù)據(jù)通信的基本概念 局域網(wǎng)組建與維護(hù) 數(shù)據(jù)通信是一個(gè)很寬泛的技術(shù)，包含了大量的通信專業(yè)知識(shí)。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)與應(yīng)用 第 1章： 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識(shí) 信息、數(shù)據(jù)與信號(hào) 局域網(wǎng)組建與維護(hù) 信息 對(duì)“信息”這一概念，從不同的角度出發(fā)可以有不同的定義。從信息論的角度出發(fā)，可以將信息定義為“對(duì)消息的界定和說(shuō)明”。實(shí)際上，人們通常把信息理解成所關(guān)注的目標(biāo)對(duì)象的特定知識(shí)。 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)是對(duì)所關(guān)注對(duì)象進(jìn)行觀察所得到的結(jié)果或某個(gè)事實(shí)的結(jié)果。數(shù)據(jù)可以是數(shù)字、字母或者各種符號(hào)。數(shù)據(jù)能夠被記錄在物理介質(zhì)上，并通過(guò)特定設(shè)備傳輸和處理。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)與應(yīng)用 第 1章： 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識(shí) 信息、數(shù)據(jù)與信號(hào) 局域網(wǎng)組建與維護(hù) 信號(hào) 信號(hào)是通信系統(tǒng)實(shí)際處理的具體對(duì)象。在通信系統(tǒng)中，依據(jù)信號(hào)承載介質(zhì)的不同，信號(hào)可以分為有線信號(hào)和無(wú)線信號(hào)兩種類型。一般來(lái)說(shuō)，有線信號(hào)是指各種各樣的隨時(shí)間變化的電壓或者電流，它們的承載介質(zhì)是各種有線電纜。而無(wú)線信號(hào)基本上都是各種電磁波，它們的承載介質(zhì)是自由空間。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)與應(yīng)用 第 1章： 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識(shí) 信息、數(shù)據(jù)與信號(hào) 局域網(wǎng)組建與維護(hù) 信息、數(shù)據(jù)和信號(hào)的關(guān)系 數(shù)據(jù)蘊(yùn)含著信息，而信號(hào)是數(shù)據(jù)的具體表現(xiàn)。數(shù)據(jù)是客觀的數(shù)字或字符的組合，其本身不具有任何的意義。但將其放入特定的知識(shí)系統(tǒng)中進(jìn)行考察，它們內(nèi)部蘊(yùn)含的意義就將顯露出來(lái)，而這個(gè)“意義”，就是所謂的信息。 對(duì)于通信系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，即使再智能化，它也只能依據(jù)預(yù)設(shè)的規(guī)程處理符合自己特性的各種信號(hào)，而無(wú)法理解人類根據(jù)自己的思維方式定義的信息和數(shù)據(jù)的概念。因此，為了讓通信系統(tǒng)能夠存儲(chǔ)、傳輸和處理數(shù)據(jù)，必須要在數(shù)據(jù)和信號(hào)之間構(gòu)造一個(gè)映射關(guān)系，即以什么樣的信號(hào)表示什么樣的數(shù)據(jù)。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)與應(yīng)用 第 1章： 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識(shí) 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) 局域網(wǎng)組建與維護(hù) 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)一般由數(shù)據(jù)終端設(shè)備 DTE、傳輸信道和數(shù)據(jù)電路終接設(shè)備 DCE三部分構(gòu)成。其中，數(shù)據(jù)終端設(shè)備又由數(shù)據(jù)輸入 /輸出設(shè)備和通信控制器兩部分構(gòu)成。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)與應(yīng)用 第 1章： 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識(shí) 數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào) 局域網(wǎng)組建與維護(hù) 模擬數(shù)據(jù)（ Analog Data）是由傳感器采集得到的連續(xù)變化的值，例如溫度、壓力，以及目前在電話、無(wú)線電和電視廣播中的聲音和圖像。 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)（ Digital Data）則是模擬數(shù)據(jù)經(jīng)量化后得到的離散的值，例如在計(jì)算機(jī)中用二進(jìn)制代碼表示的字符、圖形、音頻與視頻數(shù)據(jù)。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)與應(yīng)用 第 1章： 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識(shí) 數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào) 局域網(wǎng)組建與維護(hù) 模擬信號(hào)的數(shù)字化需要三個(gè)步驟：抽樣、量化和編碼。 1. 抽樣是指用每隔一定時(shí)間的信號(hào)樣值序列來(lái)代替原來(lái)在時(shí)間上連續(xù)的信號(hào)，也就是在時(shí)間上將模擬信號(hào)離散化。 2. 量化是用有限個(gè)幅度值近似原來(lái)連續(xù)變化的幅度值，把模擬信號(hào)的連續(xù)幅度變?yōu)橛邢迶?shù)量的有一定間隔的離散值。 3. 編碼則是按照一定的規(guī)律，把量化后的值用二進(jìn)制數(shù)字表示，然后轉(zhuǎn)換成二值或多值的數(shù)字信號(hào)流。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)與應(yīng)用 第 1章： 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識(shí) 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo) 局域網(wǎng)組建與維護(hù) 碼元速率 在通信系統(tǒng)中經(jīng)常用時(shí)間間隔相同的信號(hào)表示一位或者多位數(shù)據(jù)位，這樣的時(shí)間間隔內(nèi)的信號(hào)稱為碼元，而這個(gè)時(shí)間間隔被稱為碼元寬度。碼元是使得通信系統(tǒng)能夠正確識(shí)別信號(hào)的最小單位。碼元速率又稱為調(diào)制速率、波特率，指的是單位時(shí)間內(nèi)信道傳輸?shù)拇a元數(shù)量，單位是 Baud（波特）。 信息速率 信息速率又稱為信息傳輸率、比特率，指的是單位時(shí)間內(nèi)信道傳送的信息量的大小，單位是 bit/s（比特 /秒），簡(jiǎn)寫為 b/s或者 bps。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)與應(yīng)用 第 1章： 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識(shí) 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo) 局域網(wǎng)組建與維護(hù) 誤比特率 誤比特率指的是傳輸過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤的比特?cái)?shù)占傳輸?shù)目偙忍財(cái)?shù)的比率。 誤碼率 誤碼率指的是傳輸過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤的碼元數(shù)目占傳輸?shù)目偞a元數(shù)目的比率。特別地，在二進(jìn)制通信系統(tǒng)中，碼元與比特等價(jià)，因此誤碼率與誤比特率相等。 可靠度 可靠度是衡量通信系統(tǒng)正常工作能力的指標(biāo)，可表示為： 年度（或月）正常工作時(shí)間 247。 年度（或月）工作總時(shí)間 100%。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)與應(yīng)用 第 1章： 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識(shí) 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo) 局域網(wǎng)組建與維護(hù) 頻帶利用率 頻帶利用率是描述信息速率和帶寬之間關(guān)系的指標(biāo)，可表示為信息速率與帶寬的比值。在帶寬相同的條件下，信息速率越高，頻帶的利用率也就越高。 通信建立時(shí)間 通信建立時(shí)間的長(zhǎng)短反映了通信系統(tǒng)同步性能的優(yōu)劣。對(duì)于嚴(yán)格條件下的實(shí)時(shí)通信模式以及像計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)一樣的間歇通信模式來(lái)說(shuō)，該指標(biāo)更為重要?？偟膩?lái)說(shuō)，通信建立時(shí)間越短越好。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)與應(yīng)用 第 1章： 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識(shí) 數(shù)據(jù)的傳輸模式 局域網(wǎng)組建與維護(hù) 按傳輸?shù)慕橘|(zhì)分類 （ 1）有線信道 有線信道最明顯的特征是線纜的存在。線纜主要包括電纜和光纜兩種，其中電纜又包括雙絞線和同軸電纜。 （ 2）無(wú)線信道 所謂的無(wú)線信道就是以自由空間作為傳輸媒體。一般來(lái)說(shuō)是以輻射的方式傳輸信號(hào)，也可以使用定向天線定向地傳輸信號(hào)。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)與應(yīng)用 第 1章： 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識(shí) 數(shù)據(jù)的傳輸模式 局域網(wǎng)組建與維護(hù) 按允許通過(guò)的信號(hào)類型分類 （ 1）模擬信道 能夠傳輸模擬信號(hào)的信道稱為模擬信道。一般來(lái)說(shuō)，各種傳輸媒體都可以傳輸模擬信號(hào)。利用模擬信道進(jìn)行模擬信號(hào)傳輸?shù)姆绞椒Q為模擬傳輸。 （ 2）數(shù)字信道 與模擬信道的概念相對(duì)應(yīng)，傳輸離散的數(shù)字信號(hào)的信道稱為數(shù)字信道。利用模擬信道或者數(shù)字信道進(jìn)行數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)姆绞椒Q為數(shù)字傳輸。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)