数据通信与计算机网络技术.

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1 数据通信与计算机网络技术

2 第2章 数据通信基础 主要学习内容 ： 2.1 数据通信系统组成 2.2 数据通信的基本概念 2.3 数据编码技术
第2章 数据通信基础 主要学习内容  ： 2.1 数据通信系统组成 2.2 数据通信的基本概念 2.3 数据编码技术 2.4 数据通信的基本方式 2.5 多路复用技术 2.6 数据交换方式 2.7 差错检验和控制

3 2.1 数据通信的基本概念 2.1.1 数据、信息 信息是人对现实世界事物存在方式或运动状态的某种认识;
2.1 数据通信的基本概念 数据、信息 信息是人对现实世界事物存在方式或运动状态的某种认识; 数据是把事件的某些属性规范化后的表现形式; 信号是数据的具体的物理表现。

4 2.1 数据通信的基本概念 例子 信息 信号 数据 雪 六角形 凉 白色

5 2.1 数据通信的基本概念 信息：人对雪花和马的认识 数据：文字，二进制数，十进制数 信号：电压，光，磁场强度

6 2.1 数据通信的基本概念 2.1.2 信号与信号传输 两种不同类型的量： A.时间、温度、电波、声音 信号中没有断开或不连续的的地方；
2.1 数据通信的基本概念 信号与信号传输 两种不同类型的量： A.时间、温度、电波、声音 信号中没有断开或不连续的的地方； B.字符，二进制数，电脉冲 信号仅取一些有限数目的值；

7 2.1 数据通信的基本概念 模拟与数字的特点 模拟： 数字： 波动性； 离散性； 持续变化； 跃变性； 反映事物的本质； 设备性能先进，
2.1 数据通信的基本概念 模拟与数字的特点 模拟： 波动性； 持续变化； 反映事物的本质； 在电信业已经被广泛 使用超过100年； 数字： 离散性； 跃变性； 设备性能先进， 较为便宜；

8 2.1 数据通信的基本概念 （a）模拟信号 （b）数字信号

9 2.1 数据通信的基本概念 数据传输：

10 2.1 数据通信的基本概念 2.1.3 基本概念和术语 数据传输速率—— bps(bit per second) 用C表示
2.1 数据通信的基本概念 基本概念和术语 数据传输速率—— bps(bit per second) 用C表示 信号传输速率——波特（Baud） 用B表示 两者关系——C=B×log2n n是调制电平数

11 2.1 数据通信的基本概念 带宽（Bandwidth ）(HZ) 数据速率 奈奎斯特公式:最大数据传输速率C=2Hlog2L(bps)
2.1 数据通信的基本概念 带宽（Bandwidth ）(HZ) 数据速率 奈奎斯特公式:最大数据传输速率C=2Hlog2L(bps) 香农公式:最大数据传输速率C=Hlog2（1＋S/N）(bps)

12 2.2 数据通信系统构成 数据通信系统模型 噪声

13 2.3 数据编码技术 2.3.1 数字数据用数字信号表示 不归零编码NRZ(Non-Return-Zero)
2.3 数据编码技术 数字数据用数字信号表示 不归零编码NRZ(Non-Return-Zero) 曼彻斯特编码(Manchester Encoding) 差（微）分曼彻斯特编码（Differential Manchester Encoding）

14 2.3 数据编码技术

15 2.3 数据编码技术 载波信号：Asin(2nft+Φ) AM:幅移键控（Amplitude Shift Keying-ASK）
2.3 数据编码技术 数字数据用模拟信号表示 载波信号：Asin(2nft+Φ) AM:幅移键控（Amplitude Shift Keying-ASK） FM:频移键控（Frequency Shift Keying-FSK） PM:相移键控（Phase Shift Keying-PSK

16 2.3 数据编码技术

17 2.3 数据编码技术 2.3.1模拟数据用数字信号表示 脉冲编码调制（PCM ）

18 2.3 数据编码技术 增量调制（DM ）

19 2.4 数据通信的基本方式 数据通信的操作方式

20 2.4 数据通信的基本方式 同步和异步传输 （a）单同步格式 （b）双同步格式

21 2.4 数据通信的基本方式 异步通信格式 ：

22 2.5 多路复用技术 多路复用技术:用一条高速线路传送多条低速线路的数据 分类：
2.5 多路复用技术 多路复用技术:用一条高速线路传送多条低速线路的数据 分类： 频分多路复用（FDM-Frequency Division Multiplexing） 时分多路复用（TDM-Time Division Multiplexing） 波分多路复用（WDM-Wavelength Division Multiplexing）

23 2.5 多路复用技术 频分多路复用（FDM-Frequency Division Multiplexing） 特点:信号被划分成若干通道
2.5 多路复用技术 频分多路复用（FDM-Frequency Division Multiplexing） 特点:信号被划分成若干通道 (频道,波段),每个通道独立进行数据传递 应用:无线电广播,电视

24 2.5 多路复用技术 时分多路复用（TDM-Time Division Multiplexing）
2.5 多路复用技术 时分多路复用（TDM-Time Division Multiplexing） 特点：多条低速线路轮流使用同一条高速线路进行数据传递 应用：电话主干线路

25 2.5 多路复用技术 波分多路复用（WDM-Wavelength Division Multiplexing） 应用：光缆线路

26 2.6 交换技术 2.6.1 电路交换 C B A D 传输 传输 传输 1.交换2.发送 呼叫信号 1.交换2.发送 呼叫信号
2.6 交换技术 电路交换 C B 传输 传输 传输 A D 1.交换2.发送 呼叫信号 1.交换2.发送 呼叫信号 发送呼叫信号 1.作出反应 发送回应 信号

27 2.6 交换技术 电路交换 特点: 1.有通话的建立过程 2.通话建立以后源与目的间有一条专用的通路存在

28 2.6 交换技术 报文交换 B C 传输 传输 传输 等待-发送 A D 等待-发送 发送报文

29 2.6 交换技术 报文交换 传输延迟 特点:1.无呼叫建立 和专用通路 2.存储-转发 式的发送技术 A B C D

30 2.6 交换技术 分组交换

31 2.6 交换技术 分组交换 特点:1.无呼叫建立和专用通路 2.存储-转发式的发送技术 3.将数据分成有大小限制 的分组后发送

32 2.6 交换技术 三种交换技术对比: 对线路的利用率 A.存在呼叫建立；专有线路上不传送数据时浪费资源
2.6 交换技术 三种交换技术对比: 对线路的利用率 A.存在呼叫建立；专有线路上不传送数据时浪费资源 B.没有呼叫建立；只有发送数据时才占用线路 C.除了B的特点外，在接收分组时可以发送下一个分组

33 2.6 交换技术 三种交换技术对比: A:固定的传输速率、会有呼叫阻塞 B,C:能进行速率转换、虽会降速但不会阻塞 可以使用优先级
2.6 交换技术 三种交换技术对比: A:固定的传输速率、会有呼叫阻塞 B,C:能进行速率转换、虽会降速但不会阻塞 可以使用优先级 A:实时性强 B,C:存在时延和额外开销

34 2.7 差错检验和控制 差错类型 随机差错；突发差错 2.7.2 差错检测码 奇偶校验码 循环冗余校验码

35 2.7 差错检验和控制 水平奇偶校验例子： 字符 ASCII 水平奇校验 H 1 a m g n c o 垂直奇校验

36 2.7 差错检验和控制 2.7.2 循环冗余码(CRC) 前提:发送方和接受方必须事先商定一个二进制数G(x) (生成多项式),
2.7 差错检验和控制 2.7.2 循环冗余码(CRC) 前提:发送方和接受方必须事先商定一个二进制数G(x) (生成多项式), 发送端:计算校验和,将校验和加在数据末尾,使这个带校验和的数据能被G(x)除尽. 接收端:收到带校验和的数据后,用G(x)去除它,如果有余数,则传输出错 实现:用简单的硬件(移位寄存器电路)即可

37 2.7 差错检验和控制 循环冗余码(CRC)例子： 数据=1101011011 G(x) (生成多项式)=10011
2.7 差错检验和控制 循环冗余码(CRC)例子： 数据= G(x) (生成多项式)=10011 传输码元=数据（移位后）+余数