数据通信基础的介绍
本书比较系统、全面地介绍了计算机通信中的一系列重要问题，以及解决这些问题的关键技术。内容包括通信技术与计算技术的发展概况以及它们的结合、数据通信的基础知识、传输技术、同步技术、数据透明传输技术、差错控制技术、信道共享技术、数据交换技术、寻址与路由技术、拥塞控制与流量控制技术、B-ISDN技术与信息安全技术。
数据通信基础
计算机网络采用数据通信方式传输数据。通信和电话网络中的语音通信不同，也和无线电广播通信不同，它有其自身的规律和特点。
通信的目的是为了传递信息。通信中产生和发送信息的一端叫做信源，接收信息的一端叫做信宿，信源和信宿之间的通信线路称为信道。信息在进入信道时要变换为适合信道传输的形式，在进入信宿时又要变换为适合信宿接收的形式。
作为一般的通信系统，信源产生的信息可能是模拟数据，也可能是数字数据。模拟数据取连续值，而数字数据取离散值。
如果信源产生的是模拟数据并以模拟信道传输，叫做模拟信道；如果信源产生的是模拟数据且以数字信号的形式传输，那么这种通信方式叫做数字通信。
如果信源发出的是数字数据，当然也是有两种传输方式，但这时无论你是用模拟信号还是以用数字信号传输都叫做数字通信。可以看出，数字通信是专指信源和信宿中数据的形式是数字，在信道中传输时可以根据需要采用模拟信号还是数字信号来传输。
信道带宽公式：W = f2 - f1，其中，f1是信道能通过的最低频率，f2是信道能通过的最高频率，两者都是有信道的物理特性决定的。当组成信道的电路制成了，信道的带宽就决定了。
注意：信道是有延迟的。卫星延迟：270ms，电缆信道延迟：200m/us（200Km/ms）。通信的单位换算与存储的换算有一些差异，通信（传输）的换算进率为1000，如1G=1000M，而在存储换算进率为1024，如1G = 1024M。
香农定理：
其中，W为信道带宽，S为信号的平均功率，N为噪声平均功率，S/N称为信噪比。由于在实际使用中S和N的比值太大，故常取其分贝值(dB)。分贝与信噪比的关系为 。
双绞线是由粗约1mm的互相绝缘的一对铜导线绞扭在一起组成，对称均匀地绞扭可以减少线对之间的电磁干扰。这种双绞线大量用在传统的电话系统中，适合于短距离传输，若超过几千米，就要加入中继器。
双绞线分为屏蔽双绞线和无屏蔽双绞线。
同轴电缆的芯线为铜质导线，外包一层绝缘材料，再外面是有细铜丝组层的网状外导体，最外层加一层绝缘塑料保护层。芯线与网状导体同轴，故名同轴电缆。同轴电缆的这种结构，使它具有高带宽和极好的噪声抑制特性。
在局域网中常用的同轴电缆有两种，一种是特性阻抗为50 的同轴电缆，用于传输数字信号。粗同轴电缆适用于大型局域网，它的传输距离长，可靠性高。
另一种同轴电缆是特性阻抗为75 的CATV电缆，用于传输模拟信号，这种电缆也叫宽带同轴电缆。所谓宽带，在电话行业是值比4kHz更高的频带，而这里泛指模拟传输的电缆网络。宽带系统的优点是传输距离远，可达几十千米，而且可同时提供多个信道。
光缆是有能传送光波的超细玻璃纤维制成，外包一层比玻璃折射率低的材料。进入光线的光波在两种材料的界面上形成全反射，从而不断地向前传播。
光线信道中的光源可以是发光二极管(LED ，Light Emitting Diode)或注入式激光二极管（Injection Laser Diode,ILD）。光波在光导纤维中以多种模式传播，不同的传播模式有不同的电磁场分布和不同的传播路径，这样的光纤叫多模光纤。光波在光纤中以什么模式传播，这与芯线和包层的相对折射率、芯线的直径以及工作波长有关。
数据通信基础
数据通信的基本概念有：1数据：是对客观事实进行描述与记载的物理符号，是以个有意义的实体。2信息：信息时数据的集合、含义和解释。3：信号：是数据的电子或电磁编码。可分为数字信号和模拟信号。4：信源：通信过程中产生和发送信息的设备或计算机。5：信宿：通信过程中接受和处理信息的设备或计算机。6：信道：信源和信宿之间的通信线路。传输介质分为有线传输介质和无线传输介质。有线传输介质：1.同轴电缆2.双绞线，既可以传输模拟信号又可以传输数字信号。3.光纤。无线传输介质：1.微波通信2.激光通信3.红外线通信。数据传输方式分为并行通信和串行通信。并行传输是指要传输的数据中的多个数据位同时在两个设备之间传输。这种通信方式传输速度快，处理简单。串行通信在传输数据时是一位一位的在通信线路上传输的。基带传输：二进制数字序列最方便的电信号形式为方波，人们把方波固有的频带称为基带。在信道上直接传送数据的基带信号为基带传输。频带传输：将数字信号调至称模拟音频信号后再发送和传输。宽带传输：传输熟虑大雨1MB\S的广域网接入技术，例如ADSL,DDN等。多路复用技术就是把多路用户信息用单一的传输设备在单一的传输线路上进行传输的技术。分为：频分多路复用、时分多路复用、波分多路复用、码分多路复用。数据交换技术主要分为：电路交换、报文交换、分组交换。电路交换是由交换机负责在两个通信站点之间建立一条物理专用线路。利用电路交换进行通信，包括建立电路、传输数据、拆除电路3个阶段。报文交换：中转节点把收到的信息储存起来，等到信道空闲时再把信息转发给下一节点的交换方式成为存储交换，报文交换式以报文为单位进行存储交换的技术。所谓报文，就是要发送的整个数据块。分组交换式把要传输的报文分成若干个小块然后以分组为单位进行交换。分组交换方式有两类：数据报方式和虚电路方式。差错控制方法奇偶效验、方块效验、循环坈余效验。
数字通信系统试题答案 急求
5.在数字通信中发送端和接收端必需以某种方式保持同步。 （× ）
6.OSI参考模型是一种国际标准。 （√ ）
7.CRC码主要用于数据链路层控制协议中。 （ √ ）
8.减少差错的最根本途径就是采用自动校正的前向纠错法。 （ × ）
9.LAN和WAN的主要区别是通信距离和传输速率。 （ √ ）
10.度量传输速度的单位是波特，有时也可称作调制率。（ ）
11.异步传输是以数据块为单位的数据传输。 （ √ ）
12.白噪声在任意传输速率上强度相等。 （ ）
13.所有的噪声都来自于信道的内部。（× ）
14.差错控制是一种主动的防范措施。 （ √ ）
15. 双绞线不仅可以传输数字信号，而且也可以传输模拟信号。（ × ）
16.OSI层次的划分应当从逻辑上将功能分开，越少越好。 （ × ）
17.ISO/OSI是一个国际标准。 （）
18.高层协议决定了一个网络的传输特性。 （ √ ）
19.为推动局域网技术的应用，成立了IEEE。 （ √ ）
20. TCP/IP属于低层协议，它定义了网络接口层。 （×）
21. TCP/IP是一个工业标准而非国际标准。 （√ ）
22. TCP/IP不符合国际标准化组织OSI的标准。 （ × ）
网络与数据通信练习题
二、1～5：×√ √ √ √ 6～10：×√ √ √ √ 11～15：×√ × √ √
三、1、同轴电缆 衰减串扰比 2、导线 4、经外线频谱 5、无线增益
6、自由空间损耗 7、2 8、相移键控 9、量化误差 10、步长值δ 11、调幅
12、起始位 停止元素 13、11110001 14、循环冗余验证码 15、
流量控制 18、信息帧
计算机网络基础知识之数字数据的模拟信号编码
$2.2.1数字数据的模拟信号编码
为了利用廉价的公共电话交换网实现计算机之间的远程通信,必须首先将发送端的数字信号变换成能够在公共电话网上传输的音频信号,经传输后,再在接收端将音频信号逆变换成对应的数字信号。数字信号变换成音频信号的过程称调制(Modulate),音频信号逆变换成对应数字信号的过程称解调(Demod1date)。一般,每个工作站既要发送数据又要接收数据,所以总把调制和解调功能合做成一个设备,称作调制解调器(MODulater DEModulater,简称Modem)。
为什么在公共交换电话网中传输数字信号必须使用调制解调器呢?因为电话公共交换网是一种频带模拟信道,它的频带范围仅为300Hz~3400Hz,而数字信号由于所含的极其丰富的高次谐波成份使得频宽范围可从OEfz一直延伸达几千兆Efz,如不加任何措施利用模拟信道来传输数字信号,必定出现极大的失真和差错。所以,要在公共电话网上传输数据,必须将数字信号变换成电话网所允许的音频频带范围,即300Hz~3400Hz。可以这么说,在最终实现称作综合业务数据网(ISDN)的数字通信系统之前,很大一部分远程数据通信系统仍需要用调制解调器.
图2.6给出了使用调制解调器进行远程通信的系统示意图。这里,与调制解调器相连的工作站可以是计算机、远程终端、外部设备甚至局域网。从图中可看出调制解调器将数字信号调制成模拟信号,传输到对方后又将模拟信号解调成数字信号的过程。
模拟信号传输的基础是载波,载波具有三大要素,即幅度、频率和相位,数字数据可以针对载波的不同要素或它们的组合进行调制。图2.7给出了数字调制的三种基本形式,即移幅键控法ASK (Amplitude -Shift keying)、移频键控法FSK(Frequency一Shift keying)
在移幅键控法ASK方式下,用载波的两种不同幅度来表示二进制值的两种状态。例如,用幅度恒定的载波的存在表示"1",而用载波不存在来表示"0"。ASK方式容易受增益变化的影响,是一种效率相当低的调制技术。在电话线路上,通常只能达到1200bps的速率。
在移频键控法FSK方式下,用载波频率附近的两种不同频率表示二进制的"0"和"1"。在电话线路上使用FSK可以实现全双工操作,全双工指的是可以同时在两个方向传输数据。为了达到这个目的,可以将电话频带分为300~1700Hz和1700~3000HZ两个子频带,其中一个用于发送,另一个用于接收。在一个方向上,调制解调器可以用1070Hz和1270Hz两种频率表示"0"和"1";对于另一个方向,则可以用2025Hz和2225Hz两种频率表示"0"和"1"。由于两套频率相互之间不存在重叠,因此几乎没有什么干扰。在电话线路上,FSK通常也可达1200bps速率。
在移相键控法PSK方式下,利用载波信号相位移动来表示数据。图2.7中是一个二相系统的例子,在这个系统中,用相移为旷的频率表示"0",用相移为180。(即反相)的频率表示"1"。实际应用中,PSK也可以使用多于二相的相移,例如四相、八相,甚至更多相。这样,便可使一个码元取4种、8种或更多种离散状态,由此使数据传输速率增加到原来的2倍、3倍或更多。将信号频率分别移相四种不同角度的移相键控法称为2DPSK,利用这种技术,可以对传输速率起到加倍的作用,例如信号速率为600波特的调制解调器,则2DPSK的有效数据速率可为1200bps;将一个信号分别移相8种不同角度的移相键控法称为3DPSK,这种技术若使用在1600波特的调制解调器上,便可以获得4800bps的数据传输率。
采用多相PSK可以有效地提高数据传输速率,但受实际电话传输网的限制,相移数已达到上限,再要提高数据传输速率,只能另寻它法。PSK和ASK技术的结合可以解决这个问题,这种方式称相位幅度调制PAM (Pulse Amplitude Modulation)。例如采用12种相位,其中的4种相位每个信号取2种幅度,这样就得到16种不同的相位幅度离散状态,可使一个码元表示4位二进制数据,从而大大提高了数据传输速率。这种类型的调制解调器有效数据传输率可达9600bps。另外还有一种正交幅度调制QAM (Quadrature Amplitude Modula-tbn),它是一种改进了的PAM技术。
调制解调器之间通过公用电话网相连接时所采用的传输方式有全双工、半双工之分,而连线方式有二线制、四线制之分。采用的连接线可以是专用线路,也可以是公共电话交换网。全双工可以是二线制全双工,也可以是四线制全双工,半双工只有二线制半双工。由于全双工能在同一时刻进行双向的信号传输,不像半双工需要进行收、发切换,所以同一速率的调制解调器,全双工通信的效率要优于半双工的。对于二线制全双工,因为收与发合在一个回路里传输,所以要用适当的技术来分割信道。
数据通信技术基础教学要点有哪些
了解数据通信的基本概念（噪声、模拟传输和数字传输、信道、信号带宽、信到带宽、信到容量、传输效率、吞吐量等）。
2．了解点到点通信模型的相关概念（单工通信、半双工通信、双工通信）。
3．掌握基带传输和宽带传输的概念，了解基带传输的编码方案，掌握宽带传输的优点。
4．了解串行传输和并行传输的优缺点。
5．掌握与理解数据传输同步的重要性，了解同步方式的一般方法。
6．掌握数据传输的主要质量指标（波特率、比特率和误码率）。
7．掌握与理解多路复用技术的概念，掌握频分多路复用技术和时分多路复用技术的工作原理。
8．掌握交换技术的概念，了解电路交换、报文交换和报文分组交换的特点。掌握报文分组交换的运行机制。
9．理解差错控制的重要性，了解常用差错控制的技术方法
简要说明计算机网络的通信过程是怎么样的？
网络通信的实现
在发送端（即一个发送终端，其实也是一台计算机）首先要把传送的信息(如话音，图像)变成电信号，然后调制到激光器发出的激光束上，使光的强度随电信号的幅度(频率)变化而变化；转换成数字信号（数字信号：二位制010101010），然后通过调制送入光纤，并通过光纤发送出去到接收端（另一台计算机），先解调，然后DA转换，最后信号放大在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息。其传导送度解决了多信号数字传输在一根细光纤下完成。
光速传输，其传输容量非常之大，是金属导体无法相比的，在光纤的两端分别都装有“光猫”进行信号转换。 其特点是传输容量大，传输质量好，损耗小，互不干扰，中继距离长等。光纤传输使用的是波分复用，即是把小区里的多个用户的数据分别调制成不同波长的光信号在一根光纤里传输。
我们看到的接到电脑上的细铜线是接收端变为电信号后的末端接口传输，已经不是光纤部分了。
我们常听说到“服务器”，服务器是一个能够存储大量信息的中转装置，其实也是一台功能强大的计算机，（局域网用小型服务器和我们台式机的主机箱外观它基本一样，是通过路由器分线接入的）。把连接到上面的计算机所发送到出的信号（文本、音讯、图像等）按照一定的地址存储起来，当某个计算机要找某个内容的文件时，识别系统（浏览器）就可以根据关键词找到地址并链接打开。所有客户终端都要经过服务器来调取和存入信息，并由服务器归类分装分发。
计算机处理的信号都是数字，即 0 和 1 .举个简单的例子 汉字“网”在计算机里只是一组数字假如是：1000110010100110.这样一组代码，当你用键盘输入“网”字时，计算机是按照一组数字处理并传送的，另一台计算机收到这组数字后，经转换显示还原为“网”（人可以识别的记号）就可以通讯了。其它如音讯、图像也是一样的。另外一些发达国家已经开通数字电视的传送，由于数字不受干扰，传送信息不会丢失，电视图像逼真。
计算机的两种基本通信方式是什么？
计算机的两种基本通信方式是串行通信和并行通信。串行通信是指在计算机总线或其他数据通道上，每次传输一个位元数据，并连续进行以上单次过程的通信方式。串行通信被用于长距离通信以及大多数计算机网络。并行通信是在串行端口上通过一次同时传输若干位元数据的方式进行通信。多比特数据同时通过并行线进行传送，这样数据传送速度大大提高，但并行传送的线路长度受到限制，因为长度增加，干扰就会增加，数据也就容易出错。扩展资料：两种通信方式的特点：串行通信：1、节省传输线，这是显而易见的。尤其是在远程通信时，此特点尤为重要。这也是串行通信的主要优点。2、数据传送效率低。与并行通信比，这也这是显而易见的。这也是串行通信的主要缺点。3、每次传输一个位元数据。并行通信：1、各数据位同时传输，传输速度快、效率高，多用在实时、快速的场合。2、并行传递的信息不要求固定的格式。3、并行接口的数据传输率较快，比串行接口快8倍。4、并行传输的传输的成本较高。5、并行通信抗干扰能力差。6、适合外部设备与微机之间进行近距离、大量和快速的信息交换，通常传输距离小于30米。参考资料来源：百度百科-串行通信参考资料来源：百度百科-并行通信
什么是数据通信？它与电话通信区别是什么？
数据通信：
主要是把所需要的数据传输过去，比如我们的internet网络，直接把电子邮件，qq聊天记录等通过网络协议发送出去，比如TCPIP协议。
电话通信：
有线电话：先把语音转换成电信号，通过电话转换成数字，然后就变成了数据通信，可以借助数据通信网来传播了。
无线电话：先把语音转换成电信号，然后再进行调制，调制到可以在载波上可以传播的信号，通过基站和手机进行通信。
最大的区别是：无线通信需要调制到较高的载波波段，然后这个有信号的载波就可以在手机和基站间传播了，这个波段是有国家来分配的，是要花钱买的。
数据通信的基本概念是什么
数据通信是通信技术和计算机技术相结合而产生的一种新的通信方式。要在两地间传输信息必须有传输信道，根据传输媒体的不同，有有线数据通信与无线数据通信之分。但它们都是通过传输信道将数据终端与计算机联结起来，而使不同地点的数据终端实现软、硬件和信息资源的共享。按信息分为：电话通信系统；数据通信系统；有线电视系统。按调制分为：基带传输；调制传输。按传输信号特征分为：模拟通信系统；数字通信系统。扩展资料：数据通信具有许多不同于电报、电话通信的特点。它所实现的，主要是“人（通过终端）-机（计算机）”通信与“机-机”通信，但也包括“人（通过智能终端）-人”通信。在数据通信中所传递的信息均以二进制数据形式来表现。数据通信的另一个重要特点是它总是与远程信息处理相联系的。这里的信息处理是指包括科学计算、过程控制等广义的信息处理。由于信息处理内容与处理方式的不同，对数据通信的要求也有很大差别。例如：根据系统的不同应用，即信息处理内容及处理方式的不同，对终端类型、传输代码、传输速率、传输方式、系统响应时间、信息的安全性与准确性、系统的可靠性等方面的要求也不同。因而在实现数据通信时涉及的因素也比较复杂。参考资料来源：百度百科——数据通信
