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学习数据通信基础,掌握计算机网络技术

时间:2023-10-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:它使数据能以适当的形式在通信介质上传输。信号有模拟信号和数字信号两种基本形式。数据传输是指用电信号把数据从发送端传送到接收端的过程。在数据通信中,用典型的矩形脉冲表示二进制数据信号。在通道上直接传输基带信号的方法称为基带传输。在数据报方式中,目的站需要重新组装报文。为防止相互干扰,各信道之间由保护频带隔开。

学习数据通信基础,掌握计算机网络技术

1.基本概念

(1)数据。模拟数据是指在某个区间产生的连续的值。数字数据是指在某个区间产生的离散的值。

(2)信号。信号是数据的表示形式,或称数据的电磁编码或电子编码。它使数据能以适当的形式在通信介质上传输。信号有模拟信号和数字信号两种基本形式。

(3)数据传输。数据传输是指用电信号把数据从发送端传送到接收端的过程。

(4)传输速率。数据传输速率是指每秒钟所能传输的位数,可用b/s(比特/秒)来表示。

2.数据编码技术

编码是将模拟数据或数字数据变换成数字信号,以便于数据的传输和处理。信号必须进行编码,使得与传输介质相适应。在数据传输系统中,主要采用如下三种数据编码技术:即数字数据的模拟信号编码、数字数据的数字信号编码、模拟数据的数字信号编码。

(1)数字数据的模拟信号编码。

①移幅键控法ASK:是用载波频率的两个不同振幅来表示两个二进制值。在有些情况下,用振幅恒定载波的存在与否来表示两个二进制值。②移频键控法FSK:是用载波频率附近的两个不同频率来表示两个二进制值。这种调制方式不易受干扰的影响,比ASK方式的编码效率高。③移相键控法PSK:是用载波信号的相位移动来表示二进制数据。信号相位与前面信号串同相位的信号表示0,信号相位与前面信号串反相位的信号表示1。

(2)数字数据的数字信号编码。

①不归零制编码。②曼彻斯特编码。③差动曼彻斯特编码。

(3)模拟数据的数字信号编码——脉冲编码调制。采样定理指出:如果在规则的时间间隔内,以高于两倍最高有效信号频率的速率对信号f(t)进行采样的话,那么,这些采样值就包含了原始信号的全部信息。利用低通滤波器可以从这些采样中重新构造出函数f(t)。

3.数据传输类型

(1)基带传输。在数据通信中,用典型的矩形脉冲表示二进制数据信号。将矩形脉冲信号的固有频带称作基本频带(简称基带)。矩形脉冲信号就叫做基带信号。在通道上直接传输基带信号的方法称为基带传输。

(2)频带传输。频带传输是指利用模拟通信信道传输数字信号的方法。由于电话网是用于传输语音信号的模拟通信信道,并且是目前覆盖面最广的一种通信方式,为利用电话交换网实现计算机之间的数字信号传输,必须将数字信号转换成模拟信号。为此,要在发送端选取音频范围的某一频率的正(余)弦模拟信号作为载波,用它运载所要传输的信号,通过电话信道将其送到另一端;在接收端再将数字信号从载波上取出来,恢复为原来的信号波形。

4.数据传输方式

(1)异步传输。异步传输是以字符为单位的数据传输。(www.xing528.com)

(2)同步传输。同步传输是以数据块为单位的数据传输。每个数据的头部和尾部都要附加一个特殊的字符或比特序列,标记一个数据块的开始和结束,同步传输又分为面向字符的同步传输和面向位流的同步传输。

5.数据交换技术

在网络中常常要通过中间节点把数据从源站点发送到目的站点,以此实现通信。这些中间节点并不关心数据内容,它的目的只提供一个交换设备,把数据从一个节点传向另一个节点,直至到达目的地。

(1)线路交换。

①线路建立阶段。②数据传送阶段。③线路拆除阶段。

(2)报文交换。报文交换是网络通信的另一种完全不同的方法。在这种交换方式中,两个工作站之间无需建立专用的通路。相反,如果一个工作站想要发送报文,就把目的地址添加在报文中一起发送出去。该报文将在网络上从一个节点被传送到另一个节点。在每个节点中,要接收整个报文并进行暂时存储,然后经过路由选择再发送到下一个节点。

(3)分组交换。

①数据报。②虚电路。

(4)三种数据交换技术比较。

线路交换:在数据传送开始之前必须建立一条完全的通路;在线路释放之前,该通路将被一对用户完全占用。对于猝发式通信线路的利用率不高。

报文交换:报文从源站点传送到目的地采用存储转发方式。在传送报文时,同时只占一段通道;在交换节点中需要缓冲存储,报文需要排队。因此,报文交换不能满足实时通信的要求。

分组交换:报文被分成分组进行传输,并规定了最大的分组长度。在数据报方式中,目的站需要重新组装报文。分组交换技术是网络中使用最为广泛的一种交换技术。局域网采用的是分组交换技术。

6.多路复用技术

多路复用技术(Multiplexing)是指为充分利用传输介质,在一条物理线路上建立多条通信信道的技术。

(1)频分多路复用。频分多路复用是以信道频带作为分割对象,在发送端把要传输的多路信号用互不重叠的频率分割开,用不同中心频率调制不同的信号,发送时在各自的信道中被传送到接收端,由解调器恢复成原来的波形。为防止相互干扰,各信道之间由保护频带隔开。

(2)时分多路复用。时分多路复用是以信道传输时间作为分隔对象,通过为多个信道分配互不重叠的时间片的方法来实现多路复用,每个用户分得一个时间片,用户使用信道的所有带宽。

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