数据通信基础

定义 ：数据通信是指通过通信系统将数据以某种信号的方式从一处安全、可靠地传输到另一处，包括数据的传输及传输前后的处理

主要包括：信息，数据，信号，信道，带宽

：   模拟通信系统通常由信源、调制器、信道、解调器、信宿及噪声源组成

模拟通信系统

：  数字通信系统通常由信源、编码器、信道、解码器、信宿及噪声源组成，发送端和接收端之间还有时钟同步系统

数字通信系统

数据通信系统的基本结构

数据传输速率

信道带宽

有效性指标具体表述

误码率   

误比特率

可靠性指标具体表述

数据通信系统性能指标

数据通信基本概念

数据编码类型

为了利用模拟语音通信的传统电话网实现计算机之间的远程通信，必须将发送端的数字信号转换成能够在公共电话网上传输的模拟信号，这个过程称为调制（Modulation）；经传输后在接收端将语音信号逆转换成对应的数字信号，这个过程称为解调（Demodulation）。实现数字信号与模拟信号互换的设备叫作调制解调器（Modem）。

数据调制技术

在数字化的电话交换和传输系统中，通常需要将模拟数据编码成数字信号后再进行传输。常用的一种技术称为脉冲编码调制（Pulse Code Modulation，PCM）。    脉冲编码的步骤是 采样--量化--编码

模拟数据的编码

数字信号可以直接采用基带传输。数字数据的编码方式主要有3种：不归零码、曼彻斯特编码和差分曼特斯特编码。

数字数据的编码

数据的编码技术

数据编码与调制技术

单工通信

半双工通信

全双工通信

信道通信的工作方式

串行通信

并行通信

数据的传输方式

异步方式

t同步方式

同步技术

点对点连接

分支式

集线试

点对多点连接

通信网络中节点的链接方式

在基带传输中，整个信道只传输一种信号，因此通信信道利用率低。数字信号被称为数字基带信号，在基带传输中，需要先对数字信号进行编码再进行传输。基带（Base Band）是原始信号所占用的基本频带。基带传输是指在线路上直接传输基带信号或对信号进行略加整形后进行的传输。基带传输是一种最简单、最基本的传输方式。基带传输过程简单，设备费用低，基带信号的功率衰减不大，适用于近距离传输的场合。局域网中通常使用基带传输技术。

基带传输

远距离通信信道多为模拟信道，例如，传统的电话（电话信道）只适用于传输音频范围（300～3 400 Hz）的模拟信号，不适用于直接传输频带很宽但能量集中在低频段的数字基带信号。频带传输就是先将基带信号变换（调制）成便于在模拟信道中传输的、具有较高频率范围的模拟信号（称为频带信号），再将这种频带信号在模拟信道中传输。计算机网络的远距离通信通常采用的是频带传输。基带信号与频带信号的转换是由调制解调器完成的。

频带传输

所谓宽带，就是指比音频带宽还要宽的频带，简单地说，就是包括了大部分电磁波频谱的频带。使用这种宽频带进行传输的系统称为宽带传输系统，它几乎可以容纳所有的广播，并且可以进行高速率的数据传输。借助频带传输，一个宽带信道可以被划分为多个逻辑基带信道。这样就能把声音、图像等信息的传输综合在一个物理信道中进行，以满足用户对网络的更高要求。总之，宽带传输一定是采用频带传输技术的，但频带传输不一定就是宽带传输。

宽带传输

数据传输的基本方式

数据的传输

建立电源--传输数据--拆除电炉

电路交换

特点：在传送报文时，一个时刻仅占用一段通道，可大大提高线路利用率。报文交换系统可以把一个报文发送到多个目的地。可以建立报文的优先权，优先级高的报文在节点中可优先转发。报文大小不一，因此存储管理较为复杂。大报文造成存储转发的时延过长，对存储容量要求较高。出错后整个报文必须全部重发。报文交换只适用于传输数字信号

报文交换

特点：采用“存储—转发”方式。具有报文交换的优点。加速了数据在网络中的传输。简化了存储管理。减小了出错概率和重发数据量。由于分组短小，更适用于采用优先级策略，便于及时传送一些紧急数据。

数据报和虚电路

两种的方式

分组交换

数据交换技术

传输介质

数据通信基础