數(shù)據(jù)通信的基本概念課件

1計算機網(wǎng)絡技術(shù)

學習情境一網(wǎng)絡通信協(xié)議任務3制作網(wǎng)線1計算機網(wǎng)絡技術(shù)學習情境一網(wǎng)絡通信協(xié)議2任務2.1制作網(wǎng)線任務描述：計算機網(wǎng)絡技術(shù)是計算機技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，計算機之間要通過傳輸介質(zhì)才能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)通信。那么計算機之間是如何連接的？使用什么樣的傳輸介質(zhì)呢？通過下面的學習來實現(xiàn)常用網(wǎng)線的制作。2任務2.1制作網(wǎng)線任務描述：計算機網(wǎng)絡技術(shù)是計算機技術(shù)與32.1.1數(shù)據(jù)通信的基本概念1．信息：是客觀事物屬性和相互聯(lián)系特性的表征，它反映了客觀事物的存在形式和運動狀態(tài)，是對客觀事物存在形式的一種反應。例如我們常說的文字信息、語音信息、圖像像信息和數(shù)據(jù)信息等。2．數(shù)據(jù)：是數(shù)字化的信息。分為模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字數(shù)據(jù)：模擬數(shù)據(jù)取值是連續(xù)的，如語音強度、電壓高低、溫度等；數(shù)字數(shù)據(jù)取值是離散的，如文本信息和整數(shù)值。3．信號：是數(shù)據(jù)的電、磁、光等形式的編碼形式。信號可分為數(shù)字信號和模擬信號。模擬信號是指在時間上和幅度取值上都連續(xù)變化的信號。數(shù)字信號是指在時間上離散的、在幅值上經(jīng)過量化的信號。如計算機輸出的脈沖信號是數(shù)字信號，電話機輸出的信號就是頻率和振幅連續(xù)改變的模擬信號。32.1.1數(shù)據(jù)通信的基本概念1．信息：是客觀事物屬性和相44．信源是指在通信的過程中產(chǎn)生和發(fā)送信號的設(shè)備或計算機。5．信宿是指在通信的過程中接收和處理信息的設(shè)備或計算機。6．信道是指信源和信宿之間的傳輸線路和傳輸設(shè)備，分為物理信道和邏輯信道。在同一物理信道上可以提供多條邏輯信道，而在每一邏輯信道上只允許一路信號通過。7．信號變換器的作用是將信源發(fā)出的信息變換成適合在信道上傳輸?shù)男盘?，如編碼器、調(diào)制器、譯碼器或解調(diào)器等。8．碼元是承載信息的基本信號單位。模擬信號的一個波形單元稱為一個碼元。若用脈沖信號表示數(shù)據(jù)的有效值狀態(tài)，一個單位脈沖就是一個碼元。44．信源是指在通信的過程中產(chǎn)生和發(fā)送信號的設(shè)備或計算機。59．信號傳輸速率B（波特率）：指在有效帶寬上單位時間傳送的碼元數(shù)，單位波特（baud）。10．數(shù)據(jù)傳輸速率S（比特率）：指單位時間內(nèi)所傳送的二進制代碼的有效位數(shù)，單位bit/s或bps，另外常用的還有kbps，mbps等。11．帶寬是指物理信道的頻帶寬度，即信道允許的最高頻率和最低頻率之差，單位為赫茲（Hz）。有效帶寬是指單位大小的信號通過信道時，幅度衰減至原信號的0.707倍（）時，最高頻率和最低頻率之差。通常所說的帶寬是指有效帶寬。59．信號傳輸速率B（波特率）：指在有效帶寬上單位時間傳送的612．信道容量是用來表征一個信道傳輸數(shù)字信號的能力，它以數(shù)據(jù)傳輸速率作為指標，即信道所能支持的最大數(shù)據(jù)傳輸速率。（1）無噪聲時的信道容量公式：C=2Flog2N其中，N為每個碼元所能攜帶的離散值的個數(shù)，即二進制數(shù)的位數(shù)。（2）有噪聲時的信道容量公式：C=F·log2(1+S/N)其中各項參數(shù)如下：F為信道帶寬，單位赫茲（Hz）；S/N為信噪比，單位分貝（dB）；S為信道上所傳送信號的平均功率，單位為瓦特（W）；N為信道內(nèi)部的噪聲功率，單位為瓦特（W）。在實際應用中信噪比一般表示為：10lg(S/N)，單位分貝（dB）。612．信道容量是用來表征一個信道傳輸數(shù)字信號的能力，它以數(shù)713．誤碼率：二進制碼元在數(shù)據(jù)傳輸中被傳錯的概率。它是衡量系統(tǒng)可靠性的指標。它以接收信息中錯誤位數(shù)占總傳輸位數(shù)的比例來衡量。網(wǎng)絡中要求誤碼率低于10-6。14．傳輸效率是指原始數(shù)據(jù)量與整個傳送數(shù)據(jù)的比率，數(shù)值上等于數(shù)據(jù)包中數(shù)據(jù)的長度與整個包長度的比值。15．吞吐量指單位時間內(nèi)整個網(wǎng)絡能夠處理的信息總量，單位是B/s或b/s。在單信道總線型網(wǎng)絡里，吞吐量＝信道容量×傳輸效率。這里信道容量指信道上的最大的數(shù)據(jù)傳輸率。16．網(wǎng)絡負荷量是指單位面積中數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡中的分布量，即數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡中分布密度。17．信道的傳播延遲是指信號在信道中傳播，從源端到達目的端所需要的時間。713．誤碼率：二進制碼元在數(shù)據(jù)傳輸中被傳錯的概率。它是衡量82.1.2數(shù)據(jù)的傳輸形式1．數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的組成數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)是通過數(shù)據(jù)電路將分布在異地的數(shù)據(jù)終端設(shè)備與計算機系統(tǒng)連接起來，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、交換、存儲和處理的系統(tǒng)。82.1.2數(shù)據(jù)的傳輸形式1．數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的組成9一個完整的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)一般由以下幾部分組成：（1）數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）。在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，用于發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的設(shè)備稱為數(shù)據(jù)終端設(shè)備。最常見的數(shù)據(jù)終端設(shè)備就是計算機。（2）通信控制器。該設(shè)備主要進行通信狀態(tài)的連接、監(jiān)控和拆除等操作，另外它還可接收來自多個數(shù)據(jù)終端設(shè)備的信息，并進行信息格式的轉(zhuǎn)換。如網(wǎng)卡就是通信控制器。（3）通信信道。它是數(shù)據(jù)在信號變換器之間傳輸所經(jīng)過的通道，如電話線路、專用數(shù)字通信信道、CATV電纜和光纖等。（4）信號變換器（DCE）。它的功能是把通信控制器提供的數(shù)據(jù)變換成適合在通信信道進行傳輸?shù)男盘栃问?，或者把信道中傳來的信號變換成可供數(shù)據(jù)終端設(shè)備使用的數(shù)據(jù)，以保證傳輸質(zhì)量，同時也為用戶設(shè)備提供入網(wǎng)的連接點。最常見用的信號變換器是調(diào)制解調(diào)器和光纖通信網(wǎng)中的光電轉(zhuǎn)換器。9一個完整的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)一般由以下幾部分組成：102．數(shù)據(jù)通信的基本方式通信所使用的信號分為模擬信號和數(shù)字信號，所以數(shù)據(jù)通信的方式也分為模擬數(shù)據(jù)通信和數(shù)字數(shù)據(jù)通信兩種。（1）模擬數(shù)據(jù)通信模擬數(shù)據(jù)通信用來傳輸模擬數(shù)據(jù)或數(shù)字數(shù)據(jù)對應的模擬信號。例如當前廣泛使用的電話系統(tǒng)和電視系統(tǒng)就是典型的模擬數(shù)據(jù)通信。（2）數(shù)字數(shù)據(jù)通信數(shù)字數(shù)據(jù)通信是利用數(shù)字傳輸技術(shù)在數(shù)字設(shè)備之間傳輸數(shù)字數(shù)據(jù)或模擬數(shù)據(jù)對應的數(shù)字信號。由于計算機自身使用二進制的數(shù)字信號，所以計算機與其外部設(shè)備以及計算機局域網(wǎng)、城域網(wǎng)大多數(shù)直接采用數(shù)字數(shù)據(jù)進行通信。102．數(shù)據(jù)通信的基本方式11數(shù)字數(shù)據(jù)通信具有以下特點：●聲音、視頻和其他各類數(shù)據(jù)都可統(tǒng)一為數(shù)字信號的形式，并通過數(shù)字通信系統(tǒng)進行傳輸?！駭?shù)字設(shè)備能較容易地通過集成電路來實現(xiàn)，并與計算機直接相結(jié)合。目前由于超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)字設(shè)備的集成度大大提高而成本卻大幅下降，性價比很高。●在數(shù)據(jù)的傳送中以幀為單位，并能通過檢錯編碼和重發(fā)數(shù)據(jù)幀來發(fā)現(xiàn)與糾正通信當中的錯誤，保證了通信的可靠性。●使用加密技術(shù)可充分保證通信的安全性?！裨谶h距離數(shù)字通信中可利用中繼器放大和整形來保證數(shù)字信號的完整性。11數(shù)字數(shù)據(jù)通信具有以下特點：123．數(shù)據(jù)通信的方向通信線路可由一個或多個信道組成，根據(jù)信道中某一時間信息傳輸?shù)姆较?，可以分為單工、半雙工和全雙工三種方式。（1）單工通信信號只能向一個方向傳輸，任何時候都不能改變信號的傳送方向，發(fā)送方不能接收，接收方也不能發(fā)送。信道的全部帶寬都用于由發(fā)送方到接收方的數(shù)據(jù)傳送。如聽廣播和看電視就是單工通信。123．數(shù)據(jù)通信的方向13（2）半雙工通信信號可以雙向傳送，但必須交替進行，即某一時刻只能向一個方向傳輸。平時的對講機就是這種方式。13（2）半雙工通信信號可以雙向傳送，但必須交替進行，即某14（3）全雙工通信信號可以雙向同時傳送。要求信道能夠提供雙向傳輸?shù)碾p倍帶寬。例如計算機與計算機之間的通信。14（3）全雙工通信信號可以雙向同時傳送。要求信道能夠提供154．基帶傳輸與頻帶傳輸（1）基帶傳輸計算機中二進制比特序列的數(shù)字數(shù)據(jù)信號是典型的矩形脈沖信號。將矩形脈沖信號的固有頻帶稱為基本頻帶，簡稱基帶。在數(shù)字通信信道上，直接傳送基帶信號（數(shù)字信號）的方法就是基帶傳輸?；鶐鬏斠话阌迷谳^近距離的數(shù)據(jù)通信中，如在計算機局域網(wǎng)中。（2）頻帶傳輸即用占據(jù)小范圍帶寬的模擬信號作為載波來傳送數(shù)字信號方式，它是一種利用模擬信道傳輸數(shù)字信號的傳輸方式。154．基帶傳輸與頻帶傳輸162.1.3數(shù)據(jù)的傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)是組成信道的主要部分，信號的傳輸質(zhì)量不僅與數(shù)據(jù)信號和收發(fā)特性有關(guān)，而且還與傳輸介質(zhì)的特性密切相關(guān)。傳輸介質(zhì)的特性有以下幾個：①物理特性：它主要說明傳輸媒體的特性。②傳輸特性：它主要說明是使用模擬信號傳輸還是使用數(shù)字信號傳輸、調(diào)制技術(shù)、傳輸?shù)娜萘亢蛡鬏數(shù)念l率范圍。③地理范圍：在不使用中間設(shè)備并將失真控制在允許范圍內(nèi)的情況下，整個網(wǎng)絡所能傳輸?shù)淖畲缶嚯x。④抗干擾性：防止噪聲、電磁干擾對傳輸影響的能力。⑤連通性：使用點到點連接還是多點連接。⑥相對價格：元器件、安裝和維護等方面的價格。162.1.3數(shù)據(jù)的傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)是組成信道的主要部分，171．有線傳輸媒體（1）雙絞線雙絞線(TwistedPairCable)也稱為雙扭線，它價格便宜而且安裝十分方便，是最常用的傳輸介質(zhì)。雙絞線是由一對絕緣銅線絞在一起形成的有規(guī)則的螺旋形線，采用扭絞結(jié)構(gòu)是為了減小在一根導線流發(fā)射的能量對另一根導線的干擾，也有助于減少其他導線中的信號對這根導線的干擾。所以扭絞得越密，抗干擾就越強，性能也越好，但是價格就越高。171．有線傳輸媒體18雙絞線分為非屏蔽雙絞線UTP(UnshieldedTwistedPair)和屏蔽雙絞線STP(ShieldedTwistedPair)兩大類。STP外面有一圈保護層，可大大提高抗干擾能力，但成本較高。UTP外面沒有保護層，易受各種電信號的干擾，但成本較低。電話系統(tǒng)中使用的雙絞線一般是一對雙絞線，而計算機網(wǎng)絡中使用的雙絞線一般是四對。18雙絞線分為非屏蔽雙絞線UTP(UnshieldedTw19雙絞線的分類如下：1類線(UTP-1，Catl)：一對線，用于模擬電話線和低速數(shù)字傳輸，這一類電纜沒有固定的性能要求，不用于數(shù)據(jù)傳輸。在UTP中1類是最低檔次。2類線(UTP-2，Cat2)：4對雙絞線，用于數(shù)字電話用戶線、ISDN和T1線路(1．544Mbps)等。3類線(UTP-3，Cat3)：4對雙絞線，要求每英尺至少扭絞3次，用于4Mbps令牌環(huán)網(wǎng)、10Mbps以太網(wǎng)及ISDN話音線路等，它是大多數(shù)電話系統(tǒng)的標準電纜。4類線(UTP-4，Cat4)：4對雙絞線，要求每英尺至少扭絞3次，用于語音傳輸和16Mbps令牌環(huán)網(wǎng)和10Mbps大型以太網(wǎng)等。5類線(UTP-5，Cat5)：4對雙絞線，要求每英寸至少扭絞3次，用于16Mbps以上令牌環(huán)網(wǎng)和100Mbps以太網(wǎng)等，還支持異步傳輸模式ATM。還有超5類線(Cat5e)和6類線(UTP-6，Cat6)19雙絞線的分類如下：20（2）同軸電纜同軸電纜是由一根空心的外圓柱形的導體圍繞著單根內(nèi)導體構(gòu)成的。內(nèi)導體為實芯或多芯硬質(zhì)銅線電纜，外導體為硬金屬或金屬網(wǎng)。內(nèi)外導體之間有絕緣材料隔離，外導體外還有外皮套或屏蔽物。20（2）同軸電纜21（3）光導纖維光導纖維（簡稱光纖）是采用超純的熔凝石英玻璃拉成的比人頭發(fā)絲還細的芯線。一般的做法是在給定的頻率下以光的出現(xiàn)和消失分別代表兩個二進制數(shù)字，就像在電路中用通電和不通電來表示二進制數(shù)一樣。光纖通信就是通過光纖傳遞光脈沖進行通信的。

21（3）光導纖維22光纖可以分為多模光纖和單模光纖。所謂單模光纖是指直徑小到只有單個波長的光纖，此種光纖形成了一種波導管，光線不需經(jīng)過多次反射而是一直向前傳播；而多模光纖是指可以傳播多條光線的光纖，因為只要光線到達光纖表面的入射角大于臨界角，就產(chǎn)生全反射，因此只要入射角不同，多條光線可以在同一條光纖中傳播。22光纖可以分為多模光纖和單模光纖。所謂單模光纖是指直徑小到23光纖傳輸具有如下優(yōu)點：①光纖的傳輸速率高，能超過千兆位／秒。②光纖傳輸頻帶非常寬，因而通信容量大。③光纖的誤碼率極低，傳輸衰減小，無中繼距離長，特別適合遠距離傳輸。④光纖無串音干擾和輻射，不易被竊聽或截取數(shù)據(jù)，因而安全保密性好。⑤光纖不受雷電和外界電磁波的干擾，適合在電氣干擾嚴重的環(huán)境中應用。⑥光纖的體積小，重量輕，成纜后彎曲性能較好。但光纖也有缺點，光纖價格較貴；連接兩根光纖時需要專用設(shè)備，施工要求精確高，技術(shù)難度大，需要專業(yè)技術(shù)人員操作。另外，由于光的傳輸是單向的，雙向傳輸需要兩根光纖或一根光纖上的兩個頻段。23光纖傳輸具有如下優(yōu)點：242．無線傳輸媒體無線傳輸是利用空氣等作為傳輸介質(zhì)實現(xiàn)信號傳播。（1）無線電波通信（2）微波通信微波通信的載波頻率為2～40GHz。（3）衛(wèi)星通信衛(wèi)星通信可以克服地面微波通信距離的限制，三個同步衛(wèi)星可以覆蓋地球上全部通信區(qū)域。（4）紅外通信和激光通信紅外通信及激光通信有很強的方向性，都是沿直線傳播的。紅外通信和激光通信要把傳輸?shù)男盘柗謩e轉(zhuǎn)換為紅外光信號和激光信號后才能自由的在空間沿直線傳播，它們難以被竊聽、插入數(shù)據(jù)和干擾，但是它們對雨霧環(huán)境比較敏感。242．無線傳輸媒體25任務完成：雙絞線的制作在將網(wǎng)線插入水晶頭前，要對8條線排序。根據(jù)EIA/TIA接線標準，RJ-45接口制作有兩種排序標準：EIA/TIA568B標準和EIA/TIA568A標準。8條線根據(jù)顏色從左到右排列順序如圖所示。EIA/TIA568B標準的線序為：白橙、橙、白綠、藍、白藍、綠、白棕、棕（a）。EIA/TIA568A標準的線序為：白綠、綠、白橙、藍、白藍、橙、白棕、棕（b）。25任務完成：雙絞線的制作在將網(wǎng)線插入水晶頭前，要對8條線排26根據(jù)雙絞線兩端線序的不同，有兩種不同的連接法：直接連接法和交叉連接法。直接連接法是線纜的兩端使用同一種線序。直接連接法通常用于不同類型的設(shè)備的相互聯(lián)接。如計算機連接集線器、計算機連接交換機等。交叉連接法是線纜的兩端使用不同的線序。這種排序用于連接同種設(shè)備，如兩臺計算機直接之間相連。我們這里用到的就是交叉雙絞線。26根據(jù)雙絞線兩端線序的不同，有兩種不同的連接法：直接連接法27制作雙絞線通常要用到兩種工具：網(wǎng)線鉗和測線儀(b)測線儀(a)網(wǎng)線鉗27制作雙絞線通常要用到兩種工具：網(wǎng)線鉗和測線儀(b)測線28雙絞線制作過程如下：①用網(wǎng)線鉗將網(wǎng)線兩端的表皮（長度為13～15mm）剝?nèi)ィ辞懊娼榻B的線序為網(wǎng)線排序。②將排好序的網(wǎng)線并攏，注意并攏時不要使線序發(fā)生變化。③將排好序的網(wǎng)線剪齊（留下約12mm）。④將網(wǎng)線插入水晶頭，注意插入時使水晶頭有金屬片的一端對著自己。⑤將網(wǎng)線插入水晶頭后，將水晶頭放入網(wǎng)線鉗的壓線槽中，合攏鉗子，將其壓緊。這樣，網(wǎng)線也就制作好了。網(wǎng)線作好后，需要用測線儀測試是否連通。測試的方法是將制作好的網(wǎng)線的兩端插入測線儀的接口，打開電源開關(guān)后觀察指示燈是否按順序點亮：若8條線對應的燈都按順序點亮，說明網(wǎng)線已連通；若有哪個燈不亮，則此條線不通。28雙絞線制作過程如下：29計算機網(wǎng)絡技術(shù)

學習情境一網(wǎng)絡通信協(xié)議任務3制作網(wǎng)線1計算機網(wǎng)絡技術(shù)學習情境一網(wǎng)絡通信協(xié)議30任務2.1制作網(wǎng)線任務描述：計算機網(wǎng)絡技術(shù)是計算機技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，計算機之間要通過傳輸介質(zhì)才能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)通信。那么計算機之間是如何連接的？使用什么樣的傳輸介質(zhì)呢？通過下面的學習來實現(xiàn)常用網(wǎng)線的制作。2任務2.1制作網(wǎng)線任務描述：計算機網(wǎng)絡技術(shù)是計算機技術(shù)與312.1.1數(shù)據(jù)通信的基本概念1．信息：是客觀事物屬性和相互聯(lián)系特性的表征，它反映了客觀事物的存在形式和運動狀態(tài)，是對客觀事物存在形式的一種反應。例如我們常說的文字信息、語音信息、圖像像信息和數(shù)據(jù)信息等。2．數(shù)據(jù)：是數(shù)字化的信息。分為模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字數(shù)據(jù)：模擬數(shù)據(jù)取值是連續(xù)的，如語音強度、電壓高低、溫度等；數(shù)字數(shù)據(jù)取值是離散的，如文本信息和整數(shù)值。3．信號：是數(shù)據(jù)的電、磁、光等形式的編碼形式。信號可分為數(shù)字信號和模擬信號。模擬信號是指在時間上和幅度取值上都連續(xù)變化的信號。數(shù)字信號是指在時間上離散的、在幅值上經(jīng)過量化的信號。如計算機輸出的脈沖信號是數(shù)字信號，電話機輸出的信號就是頻率和振幅連續(xù)改變的模擬信號。32.1.1數(shù)據(jù)通信的基本概念1．信息：是客觀事物屬性和相324．信源是指在通信的過程中產(chǎn)生和發(fā)送信號的設(shè)備或計算機。5．信宿是指在通信的過程中接收和處理信息的設(shè)備或計算機。6．信道是指信源和信宿之間的傳輸線路和傳輸設(shè)備，分為物理信道和邏輯信道。在同一物理信道上可以提供多條邏輯信道，而在每一邏輯信道上只允許一路信號通過。7．信號變換器的作用是將信源發(fā)出的信息變換成適合在信道上傳輸?shù)男盘?，如編碼器、調(diào)制器、譯碼器或解調(diào)器等。8．碼元是承載信息的基本信號單位。模擬信號的一個波形單元稱為一個碼元。若用脈沖信號表示數(shù)據(jù)的有效值狀態(tài)，一個單位脈沖就是一個碼元。44．信源是指在通信的過程中產(chǎn)生和發(fā)送信號的設(shè)備或計算機。339．信號傳輸速率B（波特率）：指在有效帶寬上單位時間傳送的碼元數(shù)，單位波特（baud）。10．數(shù)據(jù)傳輸速率S（比特率）：指單位時間內(nèi)所傳送的二進制代碼的有效位數(shù)，單位bit/s或bps，另外常用的還有kbps，mbps等。11．帶寬是指物理信道的頻帶寬度，即信道允許的最高頻率和最低頻率之差，單位為赫茲（Hz）。有效帶寬是指單位大小的信號通過信道時，幅度衰減至原信號的0.707倍（）時，最高頻率和最低頻率之差。通常所說的帶寬是指有效帶寬。59．信號傳輸速率B（波特率）：指在有效帶寬上單位時間傳送的3412．信道容量是用來表征一個信道傳輸數(shù)字信號的能力，它以數(shù)據(jù)傳輸速率作為指標，即信道所能支持的最大數(shù)據(jù)傳輸速率。（1）無噪聲時的信道容量公式：C=2Flog2N其中，N為每個碼元所能攜帶的離散值的個數(shù)，即二進制數(shù)的位數(shù)。（2）有噪聲時的信道容量公式：C=F·log2(1+S/N)其中各項參數(shù)如下：F為信道帶寬，單位赫茲（Hz）；S/N為信噪比，單位分貝（dB）；S為信道上所傳送信號的平均功率，單位為瓦特（W）；N為信道內(nèi)部的噪聲功率，單位為瓦特（W）。在實際應用中信噪比一般表示為：10lg(S/N)，單位分貝（dB）。612．信道容量是用來表征一個信道傳輸數(shù)字信號的能力，它以數(shù)3513．誤碼率：二進制碼元在數(shù)據(jù)傳輸中被傳錯的概率。它是衡量系統(tǒng)可靠性的指標。它以接收信息中錯誤位數(shù)占總傳輸位數(shù)的比例來衡量。網(wǎng)絡中要求誤碼率低于10-6。14．傳輸效率是指原始數(shù)據(jù)量與整個傳送數(shù)據(jù)的比率，數(shù)值上等于數(shù)據(jù)包中數(shù)據(jù)的長度與整個包長度的比值。15．吞吐量指單位時間內(nèi)整個網(wǎng)絡能夠處理的信息總量，單位是B/s或b/s。在單信道總線型網(wǎng)絡里，吞吐量＝信道容量×傳輸效率。這里信道容量指信道上的最大的數(shù)據(jù)傳輸率。16．網(wǎng)絡負荷量是指單位面積中數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡中的分布量，即數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡中分布密度。17．信道的傳播延遲是指信號在信道中傳播，從源端到達目的端所需要的時間。713．誤碼率：二進制碼元在數(shù)據(jù)傳輸中被傳錯的概率。它是衡量362.1.2數(shù)據(jù)的傳輸形式1．數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的組成數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)是通過數(shù)據(jù)電路將分布在異地的數(shù)據(jù)終端設(shè)備與計算機系統(tǒng)連接起來，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、交換、存儲和處理的系統(tǒng)。82.1.2數(shù)據(jù)的傳輸形式1．數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的組成37一個完整的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)一般由以下幾部分組成：（1）數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）。在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，用于發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的設(shè)備稱為數(shù)據(jù)終端設(shè)備。最常見的數(shù)據(jù)終端設(shè)備就是計算機。（2）通信控制器。該設(shè)備主要進行通信狀態(tài)的連接、監(jiān)控和拆除等操作，另外它還可接收來自多個數(shù)據(jù)終端設(shè)備的信息，并進行信息格式的轉(zhuǎn)換。如網(wǎng)卡就是通信控制器。（3）通信信道。它是數(shù)據(jù)在信號變換器之間傳輸所經(jīng)過的通道，如電話線路、專用數(shù)字通信信道、CATV電纜和光纖等。（4）信號變換器（DCE）。它的功能是把通信控制器提供的數(shù)據(jù)變換成適合在通信信道進行傳輸?shù)男盘栃问?，或者把信道中傳來的信號變換成可供數(shù)據(jù)終端設(shè)備使用的數(shù)據(jù)，以保證傳輸質(zhì)量，同時也為用戶設(shè)備提供入網(wǎng)的連接點。最常見用的信號變換器是調(diào)制解調(diào)器和光纖通信網(wǎng)中的光電轉(zhuǎn)換器。9一個完整的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)一般由以下幾部分組成：382．數(shù)據(jù)通信的基本方式通信所使用的信號分為模擬信號和數(shù)字信號，所以數(shù)據(jù)通信的方式也分為模擬數(shù)據(jù)通信和數(shù)字數(shù)據(jù)通信兩種。（1）模擬數(shù)據(jù)通信模擬數(shù)據(jù)通信用來傳輸模擬數(shù)據(jù)或數(shù)字數(shù)據(jù)對應的模擬信號。例如當前廣泛使用的電話系統(tǒng)和電視系統(tǒng)就是典型的模擬數(shù)據(jù)通信。（2）數(shù)字數(shù)據(jù)通信數(shù)字數(shù)據(jù)通信是利用數(shù)字傳輸技術(shù)在數(shù)字設(shè)備之間傳輸數(shù)字數(shù)據(jù)或模擬數(shù)據(jù)對應的數(shù)字信號。由于計算機自身使用二進制的數(shù)字信號，所以計算機與其外部設(shè)備以及計算機局域網(wǎng)、城域網(wǎng)大多數(shù)直接采用數(shù)字數(shù)據(jù)進行通信。102．數(shù)據(jù)通信的基本方式39數(shù)字數(shù)據(jù)通信具有以下特點：●聲音、視頻和其他各類數(shù)據(jù)都可統(tǒng)一為數(shù)字信號的形式，并通過數(shù)字通信系統(tǒng)進行傳輸?！駭?shù)字設(shè)備能較容易地通過集成電路來實現(xiàn)，并與計算機直接相結(jié)合。目前由于超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)字設(shè)備的集成度大大提高而成本卻大幅下降，性價比很高。●在數(shù)據(jù)的傳送中以幀為單位，并能通過檢錯編碼和重發(fā)數(shù)據(jù)幀來發(fā)現(xiàn)與糾正通信當中的錯誤，保證了通信的可靠性?！袷褂眉用芗夹g(shù)可充分保證通信的安全性?！裨谶h距離數(shù)字通信中可利用中繼器放大和整形來保證數(shù)字信號的完整性。11數(shù)字數(shù)據(jù)通信具有以下特點：403．數(shù)據(jù)通信的方向通信線路可由一個或多個信道組成，根據(jù)信道中某一時間信息傳輸?shù)姆较?，可以分為單工、半雙工和全雙工三種方式。（1）單工通信信號只能向一個方向傳輸，任何時候都不能改變信號的傳送方向，發(fā)送方不能接收，接收方也不能發(fā)送。信道的全部帶寬都用于由發(fā)送方到接收方的數(shù)據(jù)傳送。如聽廣播和看電視就是單工通信。123．數(shù)據(jù)通信的方向41（2）半雙工通信信號可以雙向傳送，但必須交替進行，即某一時刻只能向一個方向傳輸。平時的對講機就是這種方式。13（2）半雙工通信信號可以雙向傳送，但必須交替進行，即某42（3）全雙工通信信號可以雙向同時傳送。要求信道能夠提供雙向傳輸?shù)碾p倍帶寬。例如計算機與計算機之間的通信。14（3）全雙工通信信號可以雙向同時傳送。要求信道能夠提供434．基帶傳輸與頻帶傳輸（1）基帶傳輸計算機中二進制比特序列的數(shù)字數(shù)據(jù)信號是典型的矩形脈沖信號。將矩形脈沖信號的固有頻帶稱為基本頻帶，簡稱基帶。在數(shù)字通信信道上，直接傳送基帶信號（數(shù)字信號）的方法就是基帶傳輸。基帶傳輸一般用在較近距離的數(shù)據(jù)通信中，如在計算機局域網(wǎng)中。（2）頻帶傳輸即用占據(jù)小范圍帶寬的模擬信號作為載波來傳送數(shù)字信號方式，它是一種利用模擬信道傳輸數(shù)字信號的傳輸方式。154．基帶傳輸與頻帶傳輸442.1.3數(shù)據(jù)的傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)是組成信道的主要部分，信號的傳輸質(zhì)量不僅與數(shù)據(jù)信號和收發(fā)特性有關(guān)，而且還與傳輸介質(zhì)的特性密切相關(guān)。傳輸介質(zhì)的特性有以下幾個：①物理特性：它主要說明傳輸媒體的特性。②傳輸特性：它主要說明是使用模擬信號傳輸還是使用數(shù)字信號傳輸、調(diào)制技術(shù)、傳輸?shù)娜萘亢蛡鬏數(shù)念l率范圍。③地理范圍：在不使用中間設(shè)備并將失真控制在允許范圍內(nèi)的情況下，整個網(wǎng)絡所能傳輸?shù)淖畲缶嚯x。④抗干擾性：防止噪聲、電磁干擾對傳輸影響的能力。⑤連通性：使用點到點連接還是多點連接。⑥相對價格：元器件、安裝和維護等方面的價格。162.1.3數(shù)據(jù)的傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)是組成信道的主要部分，451．有線傳輸媒體（1）雙絞線雙絞線(TwistedPairCable)也稱為雙扭線，它價格便宜而且安裝十分方便，是最常用的傳輸介質(zhì)。雙絞線是由一對絕緣銅線絞在一起形成的有規(guī)則的螺旋形線，采用扭絞結(jié)構(gòu)是為了減小在一根導線流發(fā)射的能量對另一根導線的干擾，也有助于減少其他導線中的信號對這根導線的干擾。所以扭絞得越密，抗干擾就越強，性能也越好，但是價格就越高。171．有線傳輸媒體46雙絞線分為非屏蔽雙絞線UTP(UnshieldedTwistedPair)和屏蔽雙絞線STP(ShieldedTwistedPair)兩大類。STP外面有一圈保護層，可大大提高抗干擾能力，但成本較高。UTP外面沒有保護層，易受各種電信號的干擾，但成本較低。電話系統(tǒng)中使用的雙絞線一般是一對雙絞線，而計算機網(wǎng)絡中使用的雙絞線一般是四對。18雙絞線分為非屏蔽雙絞線UTP(UnshieldedTw47雙絞線的分類如下：1類線(UTP-1，Catl)：一對線，用于模擬電話線和低速數(shù)字傳輸，這一類電纜沒有固定的性能要求，不用于數(shù)據(jù)傳輸。在UTP中1類是最低檔次。2類線(UTP-2，Cat2)：4對雙絞線，用于數(shù)字電話用戶線、ISDN和T1線路(1．544Mbps)等。3類線(UTP-3，Cat3)：4對雙絞線，要求每英尺至少扭絞3次，用于4Mbps令牌環(huán)網(wǎng)、10Mbps以太網(wǎng)及ISDN話音線路等，它是大多數(shù)電話系統(tǒng)的標準電纜。4類線(UTP-4，Cat4)：4對雙絞線，要求每英尺至少扭絞3次，用于語音傳輸和16Mbps令牌環(huán)網(wǎng)和10Mbps大型以太網(wǎng)等。5類線(UTP-5，Cat5)：4對雙絞線，要求每英寸至少扭絞3次，用于16Mbps以上令牌環(huán)網(wǎng)和100Mbps以太網(wǎng)等，還支持異步傳輸模式ATM。還有超5類線(Cat5e)和6類線(UTP-6，Cat6)19雙絞線的分類如下：48（2）同軸電纜同軸電纜是由一根空心的外圓柱形的導體圍繞著單根內(nèi)導體構(gòu)成的。內(nèi)導體為實芯或多芯硬質(zhì)銅線電纜，外導體為硬金屬或金屬網(wǎng)。內(nèi)外導體之間有絕緣材料隔離，外導體外還有外皮套或屏蔽物。20（2）同軸電纜49（3）光導纖維光導纖維（簡稱光纖）是采用超純的熔凝石英玻璃拉成的比人頭發(fā)絲還細的芯線。一般的做法是在給定的頻率下以光的出現(xiàn)和消失分別代表兩個二進制數(shù)字，就像在電路中用通電和不通電來表示二進制數(shù)一樣。光纖通信就是通過光纖傳遞光脈沖進行通信的。

21（3）光導纖維50光纖可以分為多模光纖和單模光纖。所謂單模光纖是指直徑小到只有單個波長的光纖，此種光纖形成了一種波導管，光線不需經(jīng)過多次反射而是一直向前傳播；而多模光纖是指可以傳播多條光線的光纖，因為只要光線到達光纖表面的入射角大于臨界角，就產(chǎn)生全反射，因此只要入射角不同，多條光線可以在同一條光纖中傳播。22光纖可以分為多模光纖和單模光纖。所謂單模光纖是指直徑小到51光纖傳輸具有如下優(yōu)點：①光纖的傳輸速率高，能超過千兆位／秒。②光纖傳輸頻帶非常寬，因而通信容量大。③光纖的誤碼率極低，傳輸衰減小，無中繼距離長，特別適合遠距離傳輸。④光纖無串音干擾和輻