第3章数据通信与广域网技术整理讲课资料.ppt

第3章数据通信与广域网技术3.1数据通信的基本概念
3.2传输介质及主要特性
3.3无线与卫星通信
3.4基带和频带传输技术
3.5多路复用技术
3.6数据交换技术
3.7差错控制方法3.1数据通信的基本概念3.1.1信息、数据和信号3．信号
信号（signal）是数据在传输过程中的电磁波表示形式。通常，将数据的表示方式分为数字信号和模拟信号两种。
模拟信号是指一种连续变化的电信号，例如：电话线上传送的按照话音强弱幅度连续变化的电波信号。
数字信号是指一种离散变化的电信号，例如计算机产生的电信号就是“0”和“1”的电压脉冲序列串。AnalogData模拟数据4．通信系统模型“数据通信”是专指信源和信宿中数据的形式是数字的，在信道中传输时，可根据需要采用模拟/数字传输。
模拟传输——是一种利用模拟信道，不考虑传输内容的模拟信号传输方式。
其特点为：数据进入之前要经过调制，变换为模拟的调制信号。
优点：信道利用率较高，且可利用已有线路获得更高的数据传输速率。
缺点：当远距离传输时，经多次放大或存在累积误差。
数字传输——是一种利用数字信道，关心传输内容的数字信号传输形式。
其特点为：可直接传输二进制数据或经过二进制编码的数据，也可传输数字化了的模拟信号。
优点：当传输距离远时，不会产生累积误差；传输质量高；数字传输设备价格较便宜。
缺点：信道利用率较低。3.1.2数据传输类型与通信方式⑴单工通信与双工通信
根据信号能够在信道上的传输方向和控制方式，信道可为单工信道、半双工信道和全双工信道，相应地在这三种信道上也就能进行单工、半双工和全双工的通信方式进行通信。
单工（Simplex）
在单工模式下，数据传输的流向仅允许单方向传输。如下图所示：半双工（Half-Duplex；HDX）
在半双工模式下，数据传输的流向允许做双向的传输，但在同一时间只有单一方向的数据可传输，也就是说，半双工无法在同一时间，做双向的数据传输。

全双工（Full-Duplex；FDX）
与前面两种模式相比，全双工模式可提供双向同时的数据传输。⑵串行通信与并行通信

串行通讯（serialcommunication）
在传送数据时，是依序送出或接收一个bit。

并行通讯（parallelcommunication）
在并行通讯中，数据是在同一时间内，由多条数据线传送与接收。⑶同步通信与异步通信
所谓同步，是指接收端要校准自己接收码元的频率和接收时间，在时间基准上与发送端取得一致，按照发送端发送码元的速率以及每个码元的起止时间连续地接收数据。因此同步目的是使接收端与发送端在时间基准上一致（包括开始时间、位边界、重复频率等）。
A、位同步（BitSynchronous）
在数据通信过程中，首先要解决收发双方的时钟频率的一致性问题。解决的基本方法是：要求接收端根据发送端发送数据的起止时间和时钟频率，来校正自己的时间基准与时钟频率，这个过程就叫做位同步。
实现位同步的方法主要有以下两种。
外同步法。
内同步法。B、字符同步（CharacterSynchronous）
标准的ASCII字符是由8bit二进制0、1组成。发送端以8bit为一个字符单元来发送，接收端也以8bit的字符单元来接收。保证收发双方正确传输字符的过程就叫做字符同步。
异步制（Asynchronous）。采用异步方式进行数据传输称为异步传输（AsynchronousTransmission）。异步传输的特点是：每个字符作为一个独立的整体进行发送，字符之间的时间间隔可以是任意的。同步制（Synchronous）。采用同步方式进行数据传输称为同步传输（SynchronousTransmission）。同步传输将字符组织成组，以组为单位连续传送。
每组字符之前加上一个或多个用于同步控制的同步字符SYN，每个数据字符内不加附加位。接收端接收到同步字符SYN后，根据SYN来确定数据字符的起始与终止，以实现同步传输的功能。C、帧同步
两工作站以报文分组为单位传送信息时，必须将线路上的数据流划分成报文分组或HDLC（高级数据链路控制）规程的帧，以帧的格式进行传送。在HDLC通信规程中的帧标志为F（01111110），就是用它来标识帧的开始和结束。通信开始时，当检测到帧标志F，即认为是帧的开始，然后在数据传输过程中一旦检测到标识F即表示帧结束。
帧（Frame）——包含数据和控制信息的数据块（包）。3.2传输介质及主要特性3.2.1传输介质的主要类型3.2.2双绞线的主要特性目前，在局域网中常用到的双绞线是非屏蔽双绞线（UTP），它又分：3类、4类、5类、超5类、6类和7类。
3类适用速率小于16Mb/s的计算机网络，例如，10Mb/s以太网
5类支持快速以太网（100Mb/s）
超5类支持千兆以太网（1000