第2章数据通信的基础知识
〖主要内容〗数据通信基本概念，多路复用技术，编码技术，数据交换技术，差错检
测与校正。
〖教学重点〗数据通信概念，数据编码技术，循环冗余码，FDM和TDM。
数据通信是通过某种类型的介质把数据从一个地点向另一个地点传送的通信方式。是以信息处理技术和计算机技术为基础的通信方式，为计算机网络的应用和发展提供了技术支持和可靠的通信环境。
2.1 基本概念
2.1.1 数据通信定义及特点
数据通信是计算机与计算机或计算机与其他数据终端之间存储、处理、传输和交换信息的一种通信技术，是计算机技术与通信技术相结合的产物，它克服了时间和空间上的限制，使人们可以利用终端在远距离同时使用计算机，大大提高了计算机的利用率，扩大了计算机的应用范围，也促进了通信技术的发展。
1.数据通信的定义
数据通信是依照通信协议，路由数据传输技术在两个功能单元之间传递数据信息。
2.数据通信的特点
●数据通信实现的是机与机或人与机之间的通信
●数据传输的准确性和可靠性要求高
●传输速率高，要求接续和传输响应时间快
●数据通信具有灵活的接口能力以满足各式各样的计算机和终端间的相互通信
2.1.2 信息、数据和信号
通信的目的是为了交换信息，因此只要保证被传输的二进制码（信息在计算机中的表示）在传输过程中不出现错误。
数据：指被传输的二进制代码
信息：是数字、字母和符号的组合。
●信息的载体可以包含语音、音乐、图形图像、文字和数据等到多种媒体。信息在传递过程中通
常用二进制代码表示的（如ASCII码）
信号：是数据在传输过程中的表示形式，有模拟信号和数字信号两种
●在通信系统中，数据以模拟信号
（波形连续变换的电信号）或数
字信号（离散信号）的形式由一
端传输到另一端
模拟通信系统：指传输模拟信号的系统
数字通信系统：指传输数字信号的系统
2.1.3 数据通信系统的基本结构
1.基本概念
信源：指产生和发送信息的一端
信宿：指接收信息的一端
信源与信宿通过通信线路（即两节点间连线称为链路）进行通信的
信道：是指两地间传输数据信号的通路，即信号的传输通道，包括传输媒体和通信设备
通路：是指从信源到信缩的一串节点和通信连线
物理信道和逻辑信道：物理信道是指用来传送信号或数据的物理通路，它由传输介质及有关通信设备组成。逻辑信道也是网络上的一种通路，在信号的接收和发送之间不仅存在一条物理上的传输介质，而且在此物理信道的基础上，还在节点内部实现了其他“连接”，通常把这些“连接”称为逻辑信道。因此，同一物理信道上可以提供多条逻辑信道；而每一逻辑信道上只允许一路信号通过。
网络节点分转节点和访问节点两类。转节点是支持网络连接性能的节点，它通过通信线路来转接和传递信息。访问节点是信息交换的源节点和目标节点，起信源和信宿的作用。(关于节点与结点区别)
2.数据通信系统的基本结构
通信系统中若没有噪声则是一种理想模型，而实际上Array噪声是或多或少存在的，因此为了保证在信源和信宿之
间能够实现正确的信息传输与交换，除了使用一些克服
干扰以及差错的检测和控制方法外，还要借助于其他各
种通信技术来解决这个问题，如调制、编码、复用等等。
注：
数据通信的基本目的是在两用户之间交换信息。数据通信系统是指以电子计算机为中心，用通信线路连接分布在远地的数据终端设备而完成数据通信的系统。
数据通信系统也可以看成是这样三个基本组成部分：数据终端设备DTE、数据电路终端设备DCE和传输信道。
数据终端设备DTE：是数据通信系统的输入和输出设备，其主要功能是完成数据的输入与输出、数据处理和存储以及通信控制等。
数据电路终端设备DCE是数据信号的变换设备，其作用是在电信传输网络能提供的信道特性和质量的基础上实现正确的数据传输，并实现收发之间的同步。如调制解调器设备
2.1.
3.1 模拟通信系统
模拟通信系统是指传输模拟信号的数据通信系统，通常由信源、调制器、信道、解调器、信宿以及噪声组成。如：普通的电话、广播、电视等。
模拟通信系统工作原理：将信源所产生的原始模拟信号经过调制后再通过信道传输，到达信宿后再通
2.1.
3.2 数字通信系统
数字通信系统是指传输数据信号的数据通信系统，由信源、信源编码器、信道编码器、调制器、信道、解调器、信道译码器、信源译码器、信宿、噪声源组成。如：计算机通信、数字电话、数字电视等。
在数字通信系统中，若信源发出的是模拟信号，则要经过信源编码器对模拟信号进行调制编码使其成为数字信号；若信源发出的是数字信号，仍然要进行数字编码。
信源编码有两个作用：一是实现数/模转换，一是降低信号的误码率。信源译码则是其逆过程。
信道编码是为了能够自动地检测出错误或纠正错误所采用的检错编码或纠错编码。信道译码则是其逆过程。
从信道编码器输出的数字信号还是基带信号，除了近距离能够直接传输外，通常为了与采用的信道相匹配，要将基带信号经过调制变换成频带信号再传输，这就是调制器的任务；解调器正是它的逆过程。
2.1.4 通信信道的分类
1.按传输介质分类
(1)有线信道：是指使用有形的媒体作为传输介质的信道，如电话线、双绞线、同轴电缆和光缆。
(2)无线信道：是指以电磁波在空间传播方式传送信息的信道，如无线电、微波、红外线和卫星通信信道。
2.按传输信号类型分类
(1)模拟信道：是指能传输模拟信号的信道。如语音信号。若利用模拟信道传送数字信号要经过数/模（A/D）
转换。
(2)数字信道：是指能传输离散数字信号的信道，如计算机间的通信。利用数字信道传输数字信号虽然不
需要进行转换但仍然要进行数字编码。
3.按使用方式分类
(1)专用信道：是指一种连接于用户设备之间的固定电路，通常是由电信部门或国家建立的，如铁路
(2)公用信道：也即公共交换信道，是指一种通过交换机转接、为大量用户提供服务的信道，如公共电话
交换网。
2.1.5 数据通信的技术指标
2.1.5.1 数据通信速率
1.传输速率：
是指数据在信道中传输的速度。分为R B和R b
●码元速率R B：每秒中传送的码元数，即波特率，波特/秒（Baud/s）
●信息速率R b：每秒中传送的信息量，即比特率，比特/秒（bit/s或bps）
两者关系如下：R b=R B log2M （其中M为采用的进制）
例：对于采用八进制进行传输信号，则其信息速率就是码元速率的3倍。
确定进制码元间的关系：如数字信号采用四
级电平即四进制，则一个四进制码元对应二
个二进制码元（4=22）
确定数字信号对应的电平：如数字信号为
01100001110110，则四进制数据为1201312，
其电平符号（用A、B、C、D由高到低表示）为CBDCACB
画出波形图：
2.1.5.2 误码率和误比特率
误码率P e ：是指码元在传输过程中，错误码元占总传输码元的概率。（多进制系统中）
误比特率P b ：是指在信息传输过程中，错误的比特数占总传输的比特数的概率。（二进制系统中） 2.1.5.3 信道带宽与信道容量
信道带宽：是指信道中传输的信号在不失真的情况下所占用的频率范围，即信道频带，用赫兹Hz 表示，信道带宽是由信道的物理特性所决定的
信道容量：是指单位时间内信道上所能传输的最大比特数，用比特/秒（bit/s 或bps ）表示 注：
(1) 数据传输速率定义
数据传输速率在数值上等于每秒钟传输构成数据代码的二进制比特数，计作bps 。 对于二进制数据传输速率S ＝1/T （T 为发送每一比特所需要的时间） (2) 带宽与数据传输速率
1924年，柰奎斯特推导出具有理想低通矩形特性的信道，在无噪声情况下的最高速率与带宽关系的公式，这就是柰奎斯特准则。
柰奎斯特准则指出：如果间隔为π/ω（ω＝2πf ）通过理想通信信道．．．．．．传输脉冲信号，则前后码元之间不产生相互窜扰。因此对于二进制数据信号的最大数据传输速率R max 与通信信道带宽B （B ＝f ）的关系为：R max =2f （bps ）
香农定理指出：在有噪声的信道上．．．．．．．传输数据信号时，数据传输速率R max 与信道带宽B 、信噪比S/N （S 为信道中传送信号的平均功率、N 为信道中的随机噪声功率）的关系是：R max ＝Blog 2(1+S/N)。
(3) 时延(delay 或latency)
时延是指一个报文或分组从一个网络(或一条链路)的一端传送到另一端所需的时间。 时延是由以下几个不同的部分组成的： A ．传播时延
传播时延是从一个站点开始发送数据到目的站点开始接收数据所需要的时间。传播时延的计算公式是：
传播时延＝信道长度÷信道上的传播速率
B ．发送时延
发送时延是发送数据所需要的时间，即从一个站点开始接收数据到数据接收结束所需要的时间。发送时延的计算公式是：
发送时延 = 数据块长度÷信道带宽
C ．排队时延
这是数据在交换结点等候发送在缓存的队列中排队所经历的时延。 D ．传输时延/总时延
数据经历的总时延就是以上三种时延之和：
总时延/传输时延= 传播时延 + 发送时延 + 排队时延
网络性能的两个度量——传播时延和带宽——相乘，就得到另一个很有用的度量：传播时延带宽积，即[(传播时延)×(带宽)]。链路的时延带宽积又称为以比特为单位的链路长度。
在计算机网络中，往返时延也是一个重要的性能指标，它表示从发送端发送数据开始，到发送端收到来自接收端的确认，总共经历的时延。 2.2 数据的传输 2.2.1 串/并行通信
并行通信：是指数字信号以成组的方式在多个并行信道上同时进行传输。 ● 优点：传输速度快、收发双方不存在字符同步问题
● 缺点：由于采用多条并行线路，增加了费用、并行线路间存在电平干扰 ● 适用范围：近距离和高速率的通信（是计算机内的主要传输方式）
串行通信：是指数据以比特流逐位在一条信道上传输 ● 优点：费用低（一条线路） ● 缺点：传输效率低（为并行通信速率的1/8）、收
发双方要保证同步
● 适用范围：计算机之间通信和远程通信（它是通
信线路的主要传输方式）
2.2.2 通信线路的连接方式 1. 点对点的线路连接
点对点的线路连接就是在发送端和接收端之间采用一条线路连接。
线路形式：专用线路、租用线路或交换线路 连接类型：点对点连接、点对多点式集中连接 2. 多点线路连接
多点线路连接是指各个站点通过一条公共通信线路连接 线路形式：空间分享线路（同时发送数据）、时间分享线路（轮流发送数据）
连接类型：点对多点式连接、多点对多点复用式连接
2.2.3
信道的通信方式
单工通信：指单向通信信道，数据信号仅沿一个方向传输，发送方只发不收而接收方只收不发（只能是单方向的）。如：无线电广播和电视
半双工通信：指信号可以沿两个方向传送（在不同的时刻）,但同一时刻一个信道只允许单方向传送，
即两个方向的传输只能交替进行。如：对讲机、步话机、计算机网络端到端的通信
全双工通信：指数据可以同时沿相反的两个方向进行双向传输，如：电话机
2.2.4 信号的传输方式
1.基带传输
基带是指离散矩形波固有的频带
基带信号是指离散矩形波（用0、1表示的离散矩形波信号）
基带传输是指在信道中直接传输数字信号的传输方式，且传输媒体的整个带宽都被基带信号占用，双向地传输信息。
基带传输的频带可以从0Hz（直流）到几百MHz，甚至几千MHz，由于传输线路的电容对传输信号的波形影响很大，因此传输距离不大于2.5KM，否则就要使用再生重发器增加功率来延长传输距离，所以电话通信线路一般是不能满足基带传输要求的。
2.频带传输
频带传输是指将数字信号调制成音频信号（300～3400H z）后再进行发送和传输，到达接收端时再把音频信号解调成原来的数字信号的传输方式。
由此可见，频带传输首先要把信源端的数字信号调制成可长途传输的模拟信号，即数/模转换；而在信宿端则正好相反，即模/数转换。
特点：发送端和接收端要安装调制解调器，频带传输的主要技术就是调制与解调。
3.宽带传输
宽带传输是指比音频带更宽的频带传输
常将音频信号、视频信号和数字信号这三个子频带通过75Ω的电视同轴电缆CATV或光纤传输媒体同时进行传输。
特点：传输距离远
2.3 数据传输的同步技术
在数据通信系统中，当发送端与接收端采用串行通信时，通信双方交换数据要有高度的协同动作，即保证传输数据速率、每个比特的持续时间和间隔均相同，这就是同步问题。
同步就是要接收方按照发送方发送的每个码元/比特起止时刻和速率来接收数据。
数据传输的同步技术有：异步方式和同步方式
1.异步方式（起止式同步方式）
每传送1个字符（7或8位）都要在每个字符码前加1个起始位，以表示字符代码的开始；在字符代码和校验码后面加1或两个停止位，表示字符结束。接收方根据起始位和停止位来判断一个字符的开始和结束，从而起到通信双方的同步作用。
特点：
2.同步方式
同步传输方式的信息格式是一组字符或一个二进制位组成的数据块（帧）。
在发送一组字符或数据块之前先发送一同步字符SYN （ASCII 码为16H ，以01101000表示）或一个同步字节（01111110），用于接收方进行同步检测，从而使收发双方进入同步状态
特点：数据传输效率高，不使用附加位，适用于高速数据传输线路系统（≥2400bps ） 2.4 数据的编码和调制技术
计算机数据在传输过程中的数据编码类型主要取决于它采用的通道信道所支持的数据通信类型。 网络中的通信信道分为模拟信道和数字信道，数字的编码方法包括数据的编码与调制和模拟数据的编码与调制。
数据的编码方法是指数据的编码和调制 2.4.1 数字数据的调制
为了利用模拟语音通信的电话交换网实现计算机的数字数据的传输，必须首先将数字信号转换成模拟信号，也就是要对数字数据进行调制。
调制（Modulation ）指发送端将数字数据信号变换模拟信号的过程 调制器（Modulator ）指调制设备
解调（Demodulation ）指接收端将模拟信号还原成数字数据信号的过程 解调器（Demodulator ）指解调设备
调制解调器(Modem)指同时具有调制和解调功能的设备
模拟信号是具有一定频率的连续的载波波形，用)2sin(φπ+ft A 表示（书上有错）。 数字数据调制的基本方法有：幅移键控、频移键控和相移键控 1. 幅移键控（Amplitude Shift Keying ，ASK ）
ASK 是通过改变载波信号的幅度值来表示数字信号“1”、“0”的，即f 和φ恒定，用幅度A 进行调制，A 1（取1）表示“1”，A 2（取0）表示“0”
适用于小于1200bps 低速话音线路
数字信道 模拟信道
数字信号编码与调制 模拟信号编码与调制
2.频移键控（Frequency Shift Keying，FSK）
FSK是通过改变载波信号的频率来表示数字信号“1”、“0”的，即A和φ恒定，用频率f进行调制，f1表示“1”，f2表示“0”
适用于高到1200bps传输，3～30MH z高频无线电传送和局域网广播网络
3.相移键控（Phase Shift Keying，PSK）
PSK是通过改变载波信号的相位值来表示数字信号“1”、“0”的，即A和f恒定，用相位φ进行调制（1）绝对调相：φ为0时表示“1”，φ为π时表示“0”
（2）相对调相：为“0”时相位不变，为“1”时相位偏移π
2.4.2 数字数据的编码
数字信号的基带传输是指利用数字通信信道直接传输数字数据的方法
数字信号编码有：不归零码、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码
1.不归零编码（NRZ）
NRZ有两种之分：单极性NRZ和双极性NRZ，前者的信息0用零电平表示，后者用正电平表示，这里讲的是双极性NRZ
缺点：发送和接收方不能保持同步
2.曼彻斯特编码（Manchester）
特点：每一位二进制信号的中间都有跳变，若从低电平跳变到高电平，表示数字信号“1”；若从高电平跳变到低电平，表示数字信号“0”
优点：每一个比特中间的跳变可以作为接收端的时钟信号，以保持接收端和发送端之间的同步
3.差分曼彻斯特编码（Difference Manchester）
特点：每一位二进制信号的跳变依然提供收发端之间的同步，但每位二进制数据的取值，要根据其开始边界是否发生跳变来决定，若一个比特开始存在跳变则表示“0”，无跳变为“1”。
2.4.3 模拟数据的调制
模拟数据的基带信号具有比较低的频率，不宜直接在信道中传输，需要对信号进行调制，将信号搬移到适合信道传输的频率范围内，接收端将接收的已调信号再搬回到原来信号的频率范围内，恢复成原来的消息。
模拟数据的基本调制技术主要包括：调幅AM 、调频FM 和调相PM 2.4.4 模拟数据的编码
模拟数据数字化的主要方法是脉冲编码调制（Pulse Code Modulation ，PCM ）
PCM 技术的典型应用是语音数字化，如模拟电话机、Modem 上网 PCM （脉冲编码调制）工作过程为：抽样、量化和编码 1. 抽样
模拟信号是电平连续变化的信号。每隔一定的时间间隔，采集模拟信号的瞬时电平值作为样本表示模拟数据在某一区间随时间变化的值。抽样频率以奈奎斯特抽样定理为依据。 2. 量化
量化是将取样样本幅度按量化级决定取值的过程。量化级取决于系统的精度要求，可分为8级、16级或更多的量化级 3. 编码
编码是用相应位数的二进制代码表示量化后的采样样本的量级
PCM 用于数字化语音系统，它将声音分为128个量化级，采用7位二进制编码表示，再使用1个比特进行差错控制，采样速率为8000次/秒，因此一路话音的数据传输速率为8×8000bps=64kbps 2.5 数据交换技术
用户间通信是非对称的，常在某段时间内进行大量传输，即数据交换。解决方法是：将各地终端连接到一个具有某种交换能力的通信网上，若该网有若干条信道，而交换设备则能将网络的各个信道按用户需求连接起来。
数据通信子网的交换方式可以分为电路交换和存储转发交换（报文交换、分组交换）两类。
2.5.1 电路交换
电路交换(Circuit Switching)，也称线路交换，是一种直接的交换方式，为一对需要进行通信的节点之间提
供一条临时的专用通道，即提供一条专
用的传输通道，既可以是物理通道又可以是逻辑通道，这条通道是由节点内部电路对节点间传输路径经过
适当选择、连接而完成的，是一条由多个节点和多条节点间传输路径组成的链路。
电路交换过程分为三个阶段：电路建立、数据传输、电路拆除
这个过程类似于“打电话”过程：
电路交换的特点：
●电路建立后不存在其它延迟，适用于大批数据连续传输
●电路连通后提供给用户的是“透明通路”，所谓“透明”是指传输通路未对用户信息进行任何修
正或解释
●信息传送的吞吐量大，即可以根据信息量的大小选择所需要的传输速率通道
电路交换的缺点：
●电路信道利用率低，是因为建立的传输通路别人是不能使用的
●网络资源的利用率低，是因为所占用的带宽是固定的
●通信双方的收发速度、编码方法、信息格式和传输控制等要一致。
●呼叫建立时间长且存在呼损
适用：信息量大的场合
2.5.2 存储转发交换
存储转发交换(Store and Forward Switching)方式可分为报文存储转发交换与报文分组存储转发交换方式，报文分组存储转发交换方式又分为数据报与虚电路方式
2.5.2.1 报文交换(Message Switching)
报文交换广泛应用于数字数据通信
报文由传输的数据和报头组成，报头中有源地址和目标地址
工作原理：交换机把来自用户的报文暂时存放在节点的存储设备之中，等输出电路空闲时，再根据报文中所指的目的地址转发到下一个合适的节点，如此往复，直到报文到达目标数据终端为止。
报文交换的特点：
●源节点和目标节点在通信时不需要建立一条专用的通路（采用多路复用技术）
●用户不需要叫通对方就可发送报文，无呼损
●容易实现不同类型终端之间通信，用户间输入输出电路速率及电码格式可以不同
●数据传输的可靠性高，即每个节点要进行检错和纠错
●电路利用率高，可根据电路情况有选择地选择不同速度高效传输
报文交换的缺点：
●与电路交换相比，不存在建立和拆除电路的等待和时延，存在交换机的时延，不利于实时通信
●要求节点具备足够的报文数据存储能力，增加了设备费用，如小型机或微机
适用：公共电报、电子信箱业务
2.5.2.2 分组交换(Packet Switching)
分组交换属于“存储/转发”交换方式，即把报文分割成若干较短的按一定格式组成的分组。
分组是一组包含数据和呼叫控制信号的二进制数，把它作为一个整体加以转接，这些数据、呼叫控制信号以及可能附加的差错控制信息都是按规定的格式排列的。
分组交换采用两种方式：数据报分组交换或虚电路分组交换
适用：计算机、终端连网
注：分组交换是计算机网络中广泛使用的交换技术。
分组数据是暂时存储在节点的内存中。
节点暂时存储的是一个个分组数据而不是整个数据文件。
分组交换采用的是动态分配信道的策略，从而极大地提高了通信线路的利用率。 由于存储/转发时因排队会有一定的时延。 2.5.2.3 交换高速技术
帧中继
ATM （异步传输模式） 2.6 信道复用技术
复用是用一对传输线传送几路或多路信息的方法
信道复用的目的是让不同的计算机连接到相同的信道上，以共享信道资源。其主要目的是为了有效地利用带宽。
采用多路复用技术，使多路数据信号共同使用一条电路进行传输，即利用一个物理信道同时传输多个信号。
常用的方式有：频分复用FDM 、时分复用TDM 、波分复用WDM 和码分复用CDM 2.6.1 频分多路复用FDM
频分多路复用FDM 是把信道的可用频带分成多个互不交叠的频段，每个信号占用其中一个频段，接收时用适当的滤波器分离出不同信号，分别进行解调接收。
使用例：无线电广播、无线电视、有线电视 2.6.2 时分多路复用TDM
时分多路复用TDM 是按传输信号的时间进行分割的，它使不同的信号在不同时间内传送，即将整个传输时间分为许多时间间隔（称为时隙），每个时间片被一路信号占用。
TDM 分为同步时分复用STDM 、异步时分复用ATDM 1. 同步时分复用STDM
STDM 将传输信号的时间按特定长度连续划分成特定时间段（一个周期），再将每一时间段划分成等长度的多个间隙，每个时隙以固定的方式分配给各路数字信号，各路数字信号在每一时间段都顺序分配到一个时隙。
2. 异步时分复用ATDM
ATDM 是只有当某一路用户数据发送时才把时隙分配给它；当用户暂停发送数据时，则不给它分配时隙。
计算机
计算机
电路的空闲时隙可用于其他用户的数据传输。
2.6.3 波分多路复用WDM
波分多路复用WDM主要用于全光纤网组成的通信系统，即光的频分复用，即把光波长分割复用，在一根光纤中同时传输多波长光信号的技术。其实现方法是：在发送端将不同的光信号组合起来通过光纤进行传输，而在接收端将其复原。
2.6.4 码分多路复用CDM
码分多路复用CDM又称为码分多址CDMA，是一种共享信道的方法，每个用户可在同一时间使用同样的频带进行通信，但使用的是基于码型的分割信道的方法，即每个用户分配一个地址码，各个码型互不重叠，通信各方之间不会相互干扰，且抗干扰能力强。
主要用于无线通信系统，特别是移动通信系统
2.7 网络传输媒体
2.7.1 传输介质类型和特性
传输介质是网络中连接收发双方的物理通路，也是通信中实际传送信息的载体。
1.计算机网络传输媒体类型
◆有线媒体：双绞线、同轴电缆、光纤
◆无线媒体：无线电波、微波、红外线
2.传输介质特性
物理特性：对传输介质物理结构的描述
传输特性：传输介质允许传送数字或模拟信号，以及调制技术、传输容量与传输的频率范围。
连通特性：允许点——点或多点连接
地理特性：传输介质的最大传输距离
抗干扰性：传输介质防止噪声与电磁干扰对传输影响的能力
相对价格：器件、安装与维护费用
2.7.2 双绞线
1.物理特性
双绞线是由一对或多对绝缘铜导线组成的，为了减少信号传输中串扰及电磁干扰（EMI）影响的程度，通常将这些绝缘铜导线按一定的密度互相缠绕在一起（防止串音或电磁干扰）。一对线可以作为一条通信线路。
双绞线分为非屏蔽双绞线UTP（指外面没有金属屏蔽）和屏蔽双绞线STP两种
2.传输特性
UTP可分为6类，其中3、4、5类最为常用
1类UTP：主要用于电话连接，通常不用于数据传输
2类UTP：通常用在程控交换机和告警系统，最高带宽为1MHz
3类UTP：也称为声音级电缆，最高带宽为16MHz，适用于语音及10Mbps以下的数据传输
4类UTP：最大带宽为20MHz，适用于语音及16Mbps以下的数据传输
5类UTP：也称为数据级电缆，带宽为100MHz，适用于语音及100Mbps高速数据传输
6类UTP：是一种新型的电缆，最大带宽可达1000MHz，适用于高速以太网的骨干线路
3.连通性
可用于点——点连接，也可多点连接
4.地理范围
双绞线做远程中继线时，最大距离为15KM；用于10Mbps局域网时最大距离为100M。
5.抗干扰性
取决于一束线中相邻线对的扭曲长度及适当的屏蔽，其误码率在10－5～10－6。
6.价格
最低
2.7.3 同轴电缆
1.物理特性
同轴电缆是由绕同一轴线的两个导体所组成Array的，即内导体（铜芯导线）和外导体（屏蔽层），外
导体的作用是屏蔽电磁干扰和辐射，两导体之间用
绝缘材料隔离。
2.传输特性
常用的同轴电缆有两大类：基带同轴电缆（用于局域网传输数字信号的同轴电缆（50Ω的粗缆和50Ω的细缆））、宽带同轴电缆（用于宽带传输模拟信号的75Ω电缆）。
3.连通性
可用于点——点连接，也可多点连接
4.地理范围
基带同轴电缆最大距离限制在几公里范围内；宽带同轴电缆最大距离可达几十公里左右
5.抗干扰性
同轴电缆的结构使得它的抗干扰能力较强，基带同轴电缆的误码率低于10－7，宽带同轴电缆的误码率低于10－9
6.价格
介于双绞线与光缆之间
2.7.4 光纤
1.物理特性
光导纤维（Fiber Optics）是一种由石英玻璃纤维或塑料制成的且直径很细（50～100微米）的柔软、能传导光信号的媒体。
光纤由一束玻璃芯组成，外面包了一层折射率较低的反光材料，称为覆层，其作用是不让光信号折射出去
2.传输特性
说明：发送端的光源有两种：一是发光二极管LED ，一是注入型激光二极管ILD ；接收端的检波器（将光信号转换为电信号）也有两种：光电二极管PIN 检波器和APD 检波器。
光纤分为两种：多模光纤和单模光纤
多模光纤采用发光二极管产生可见光作为光源，其定向性差，是通过光的反射向前传播的，传输距离在2KM 以内
单模光纤采用注入式激光二极管作为光源，其定向性强，是以单一的模式无反射地沿轴向传播
单模光纤的性能优于多模光纤。 3. 连通性
最普遍的连接方法是点——点连接，也可用于多点连接 4. 地理范围
在6～8KM 的距离内 5. 抗干扰性
光纤的抗干扰能力极强，其误码率低于10－10
，因此传输的安全性与保密性极好。
6. 价格
最高
2.7.5 无线电传输 2.7.5.1 电磁波的概念
电磁波是德国物理学家赫兹根据英国物理学家麦克斯韦的电磁场理论方程在1887年通过实验加以证明的，电磁波的频率范围是104
～1024
Hz 。
描述电磁波的参数有：波长λ、频率f 和光速C （3×108
m/s ），三者关系是：λ×f ＝C
电磁波的传播方式有两种方式：通过无线方式传播（在自由空间中传播）、通过有线方式传播（在有限的空间区域内传播）。
电磁波按照频率由高到低排列可分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X —射线和γ射线。目前主要用于通信的主要有无线电波、微波、红外线、可见光。
普通双绞线可以传输低频与中频信号，同轴电缆可以传输低频到特高频信号，光纤可以传输可见光信号。
2.7.5.2 无线通信
无线通信所使用的频段覆盖从低频到特高频。其中，调频无线通信使用中波MF （300KHz ～3MHz ），调频无线电广播使用甚高频VHF （30M ～300MHz ），电视广播使用甚高频到特高频VHF （30M ～3GHz ）。
高频无线电信号由天线发出后，沿两条路径在空间传播。其中，地波沿地表面传播，天波则在地球与地球电离层之间来回发射。其它频段类似。
多模光纤
单模光纤
缺点：易受天气等因素的影响，信号幅度变化较大，容易被干扰。
优点：技术成熟，应用广泛，能用较小的发射功率传输较远的距离。
2.7.5.3 微波通信
无线电微波通信在数据通信中占有重要地位，微波频率范围为100MHZ～10GHZ的信号叫做微波信号，对应的信号波长为3M～3CM。
由于微波在空间是直线传播的，而地球表面是个曲面，因此传播距离只有50KM左右，为了增大传播距离，使用较高的天线塔（如100M的天线塔其传播距离为100KM）。为实现远距离通信必须在一条无线电通信信道的两个终端之间建立若干个中继站，中继站把前一站送来的信号经过放大后再发送到下一站，即为地面微波“接力”通信。
微波信号传输的特点是：（1）只能进行视距离传播；（2）大气对微波信号的吸收与散射影响较大。
2.7.5.4 蜂窝无线通信
美国贝尔实验室在1947年就提出了蜂窝无线移动通信的概念，1977年完成了可行性技术论证，1978年完成了芝加哥先进移动电话系统AMPS的试验，并且在1983年正式投入运营。
早期的移动通信系统采用大区制的强覆盖区即建立一个无线电台基站，架设很高的天线塔（高于30M），使用很大的发射功率（50～200W），覆盖范围可以达到30～50KM。
如果将一个大区制覆盖的区域划分成多个小区（cell），每个小区制设立一个基站（BS），通过基站在用户的移动台（MS）之间建立通信。小区覆盖的半径较小，一般为1～10KM，因此可用较小的发射功率实现双向通信。这样，由多个小区构成的通信系统的总容量将大大提高。由若干小区构成的覆盖区叫做区群。由于区群的结构酷似蜂窝，因此人们将小区制移动通信系统叫做蜂窝移动通信系统。
蜂窝移动通信系统的发展：第一代为模拟方式，是指用户的语音信息的传输以模拟语音方式出现的；第二代为数字方式，是涉及语音信号的数字化与数字信息的处理、传输问题；目前正在开发第三代。
在无线通信环境中的电磁波覆盖区内，如何建立用户的无线信道的连接就是多址连接问题，解决多址接入的方法称为多址接入技术。在蜂窝移动通信系统中，多址接入方法主要有3种：频分多址接入FDMA、时分多址接入TDMA、码分多址接入CDMA。
2.7.5.5 卫星通信
卫星通信系统是通过卫星微波形成的点——点通信线路，是由两个地球站（发送站、接收站）与一颗通信卫星组成的。地面发送站使用上行链路向通信卫星发射微波信号。卫星起到一个中继器的作用，它接收通过上行链路发送来的微波信号，经过放大后使用下行链路（与上行链路具有不同的频率）发送回地面接收站。
由于发送站要通过卫星转发信号到接收站，因此就存在传输延时，一般从发送站到卫星的延时值在250～300ms，典型值为270ms，所以卫星通信系统的传输延时为540ms。
商用卫星通信是在地球站之间利用位于3.59×104km高空的人造同步地球卫星作为中继器的一种微波接力通信。其覆盖跨度达1.8万多公里，如在地球赤道上空的同步轨道上等距离放置3颗相隔120度的卫星，就能基本上实现全球的通信。
2.8 通信接口及设备
通信设备之间通过接口进行相互连接，为了能够正确连接，因此每个接口都要使用相同的标准。
常用的通信设备接口标准有：EIA(美国电子工业协会) RS-232（串行口）、EIA RS-499、ITU-T建议的X.21（Modem）
2.8.1 EIA RS-232接口
使用RS-232C 接口实现数据通信是串行通信中应用最为广泛的标准，用来发送和接收数据的计算机或终端系统称为数据终端设备DTE ；用来实现信息的收集、处理和变换的设备称为数据通信设备DCE 2.8.2 RS-232接口的特性
EIA RS-232又称为串行口，通常用来连接的设备是COM 口的鼠标、COM 口的打印机和调制解调器Modem ，除此之外还可以用来连接计算机进行通信达到数据共享。
RS-232使用9针或25针的D 型连接器DB-9或DB-25，采用的是信号电平0（+5～+15V ）和1（-5～-15V ），适用于不大于
15M 的近距离通信，最大速率为19.2Kbps 。
RS-232接口的各针脚的功能定义见课本P:46表2-3和表2-4 2.8.3 RS-232接口的应用 1. 异步应用
当两个数据终端计算机DTE 通过电话线进行异步通信并使用调制解调器作为数据通信设备时，计算机与调制解调器之间的连接如P:47图2-37所示
通信信号主要有：信号地、载波检测、请求发送、数据传输设备准备、数据终端准备、允许发送、发送数据、振铃指示、接收数据 2. 同步应用
当进行同步应用时必须使用DB-25针接口的第17和第24针提供外同步的时钟信号 3. 空Modem 连接
当近距离的DTE 之间不使用Modem 进行通信时，可采用空Modem 连接方法，即直接将两台计算机通过导线将RS-232串行口连接起来进行通信（连接方法是串口交叉连线，指发送和接收数据的针脚进行交叉连接，而其它针脚直接对应连接）。 2.8.4 调制解调器
Modem 是为了数字信号在具有有限带宽的模拟信道上进行远距离传输而设计的，是一种数据通信设备DCE ，其主要功能是进行信号的调制和解调。
调制解调器的分类有多种方法：按通信设备分类（拨号和专用Modem ）、按速度分类（低速1200bps 以下、中速、高速9600bps 以上）、按数据传输方式分类（同步和异步Modem ）、按连接方式分类（内置式和外置式Modem ）。
Modem 的标准主要是按ITU-T V 序列建议的Modem 标准，如现今使用的56kbpsModem 就是V.90标准。 2.9 差错控制技术 2.9.1 差错的产生
根据数据通信系统的模型，当数据从信源发出经过通信信道传输时，由于信道总存在着一定的噪声，
数据到达信宿端后，接收的信号实际上是数据信号和噪声信号的叠加。接收端在取样时钟作用下接收数据，并根据阈值电平判断信号电平。如果噪声对信号的影响非常大时，就会造成数据的传输错误。
1.通信信道中的噪声分类
●热噪声是由传输媒体的电子热运动产生的，这类噪声主要是信道中存在的随机噪声（白噪声）引起的
随机性差错；特点是随机存在，幅度小，与频率无关，而且是单个码元出现差错，码元间互不影响。
●冲击噪声是由外界电磁干扰引起的，这类噪声主要是信道中的脉冲干扰、信号衰落和瞬时中断等因素
造成的突发性差错；特点是幅度大，持续时间长，而且是成批码元突发性错误，前后码元的差错具有一定的相关性。
2.造成差错的原因
在数据通信系统中产生传输差错是由随机差错和突发性差错共同构成的，可能的原因有：
●在数据通信中，信号在物理信道上的线路本身的电气特性随机产生的信号幅度、频率、相位的畸形和
衰减
●电气信号在线路上产生反射噪声的回波效应
●相邻线路之间的串线干扰
●大气中的闪电、电源开关的跳火、自然界磁场的变化以及电源的波动等外界因素
2.9.2 差错的控制技术
由于通信系统中数据传输存在传输差错，因此就要提高传输可靠性、降低误码率，减少数据传输的差错发生，主要有两种途径：
◆改善传输信道的物理特性，即提高通信线路和通信设备的质量，如电特性
◆采取检、纠错技术，即使用差错控制技术
2.9.2.1 差错控制技术
差错控制方法是使构成传输数据的编码或编码组具有一定的逻辑性，接收端根据接受编码所发生的逻辑性错误来识别和纠正差错。
1.前向差错控制（前向纠错FEC）
基本原理是：发送端将信息编成具有检错和纠错能力的码字并发送出去，接收端通过所接收到的码字（数据中的差错编码）进行检测，判断数据是否出错；若有错则确定差错所在具体位置，并加以自动纠正。
缺点：需要较多的冗余码元，传输效率有所下降
2.自动反馈重发（ARQ）
ARQ的工作原理是：发送端对所发送的序列进行差错编码，接收端根据检验序列的编码规则检测接收信息是否有错，若有错则通过反馈信道要求发送端重发有错的信息，直到接收端认可为止，从而达到纠正错误的目的。
缺点：需要双向信道，且实时性较差
3.混合纠错方式（HEC）
是上述两种纠错方式的综合，其基本思想是发送端发送具有一定纠错能力的码字，接收端对所收到的数据进行检测。若发现错误，就对少量的能纠正的错误进行纠正，而对于超过纠错能力的差错通过反馈重发方式予以纠正。
注：由此可见，不论采用什么方式的差错控制技术都是以牺牲传输效率为代价的。
2.9.2.2 检错及纠错原理
1. 无抗干扰能力的信息码
信源产生的信息码一般是由0、1序列表示的，其中0或1称为码元。
假定在一码组中任一码字均是由n 个码元组成的，则码组个数N ＝2n
构成了一个全码集，若将全码集中所有码组用来代表信息编码，就不具有抗干扰的能力。
为了更好地说明，假设由3个码元组成8（23
）个码组的全码集，使用立方体的8个顶角表示，如图所示，若在数据传输过程中任一码组中发生一个或多个码元错误时就会变成另一码组，如码组010在传输过程中第3个码元出现错误，则接收端接收的信息是011，这样接收端就无法判断原有的信息是010还是001、111（因为接收端不知道错误发生在哪一码元），可见这种全码编码不具备抗干扰能力。
2. 具有检错与纠错能力的编码（汉明码）
仔细分析全码编码方案，之所以不具有抗干扰能力
是由于其中任一码组出错时都会变成另一码组，若在编码时减少使用的码组个数，使一个码组出错时不再是变成另一码组而是变成了一个无用的信息，这样接收端就会判断数据传输过程中出现了错误，甚至纠正错误。
码距是指在两个不同码组间对应码元不同的个数，其值等于对应码元模二加的总和。 汉明距离d 是指任意两个码组间的最小距离。 说明：以3位二进制码组为例加以说明
◆ 若使用全码编码，则汉明距离d ＝1，因为任意两个码组010与011的模二加（异或）为1，没有抗干
扰能力。
◆ 若使用非相邻的四个顶点（000）、（011）、（101）、（110）。则d ＝2，具有1位抗干扰能力，也即只能
检测到错误，但无法进行纠正，同时若发生两位出错则无法检测到错误。
◆ 若使用相距最远的两个顶点（110）、（001）作为码元，则d ＝3，具有2位抗干扰能力 ◆ 抗干扰理论基本关系，即码距d 与抗干扰能力的共享如下：
3. 抗干扰码的分类
差错控制中的编码一般可分为两类：一是能使接收端检出错误的码，一是使接收端不但能检出错误，而且能予以纠正的码。
实际操作的依据是抗干扰编码理论基本关系，也就是调整其汉明距离的大小使之满足d 值的要求。要增大d 值，可采用在原有信息序列中添加监督码元的思想，依据添加方法的不同，抗干扰码的分类有两种。 (1) 按照对信源的输出信号序列处理方式不同分类 A ） 分组码
基本思想：是把信息序列以每k 个码元分组，并通过编码器在每k 个码元后按一定规则产生r 个监督
编码器产生监督码元的规则（监督方程）为：C1＝C2，C0＝C2○+C3
例：假设采用（4，2）分组码，请写出编码器输出的码字
因为n=4,k=2，则r=n-k=4-2=2，即要产生两个监督码元
k个码元产生的信息组C3C2可能是（00）、（01）、（10）、（11）
则其相应的分组码依次为：（0000）、（01111）、（1001）、（1110）
B）卷积码
把信源输出信息序列以每个q个码元分段，通过编码器输出长为p（p>q）的一段码段。它与分组码最大的不同是：该码段的p-q个监督元不仅与本段信息有关，而且也与前m段的信息元有关，形成了前后约束关系，常用(p,q,m)表示。
(2)根据监督元与信息之间的关系分类
A）线性码
监督码元与信息码元间的关系可用线性关系表示，如分组码
B）非线性码
编码器的监督方程或检验方程中，信息元与监督元之间的关系为非线性。
如一个（4，2）分组码的检验方程可以是：C1＝C2＋C3C2，C0＝C2C3+1，则C3C2四个信息组（00）、（10）、（01）、（11）相对应的码字分别是：（0001）、（1001）、（0111）、（1111）
2.9.2.3 差错编码
差错控制采用冗余编码方案来检测和纠正信息传输中产生的错误。
冗余编码思想就是：把要发送的有效数据在发送时按照所使用的某种差错编码规则加上控制码（冗余码），当信息到达接收端后，再按照相应的校验规则检验收到的信息是否正确。
差错检测编码有等重码、奇偶校验码、水平垂直奇偶检验码（方阵校验码）、循环冗余检验码CRC、卷积码等
1.等重码（恒比码）
即码集中每个码组中的“1”和“0”的个数保持恒定比例。如电报码
2.奇偶校验码
采用奇偶校验码时，在每个字符的数据位（字符代码）传输之前，先检测并计算出数据位中“1”的个数（奇数或偶数），并根据使用的是奇校验还是偶校验来确定校验位，然后将其附加在数据位之后进行传输。当接收端接收到数据后，重新计算数据位中包含“1”的个数，再通过奇偶校验位就可以判断出数据是否出错。
特点：只能检测单个比特出错的情况
3.水平垂直奇偶检验码(方阵检验码)
即行列监督码，其码字中的每个码元受到行和列的两次监督。也就是把若干要发送的码组排列方阵，在每行和列按奇或偶的方式检验，然后一行一行地发出去，接收端同样按行和列排列方阵，若不符合发送端的要求，即有错。这样就可以在一定条件下纠正某一交叉位的错误。
4.CRC循环冗余码
先将要发送的信息数据与一个通信双方共同约定的数据进行除法运算，并根据余数得出一个校验码，然后将这个校验码附加在信息数据帧之后发送出去。接收端在接收数据后，将包括校验码在内的数据帧再
与约定的数据进行除法运算，若余数为“0”则表示接收数据正确；否则传输出错。
CRC是一种重要而又典型的线性分组码，其特点是：码集中任一码组（全0除外）循环一位（左移是下一编码或右移是上一编码）后仍为该码集中另一码组。
例：（7，3）的CRC循环冗余码为：
码组信息位监督位
1 000 0000
2 001 1101
3 011 1010
4 111 0100
5 110 1001
6 101 0011
7 010 0111
8 100 1110
该(7,3)CRC的检验方程是：C3=C6○+C4、C2=C5○+C3、C1=C4○+C2、C0=C3○+C1，如第3组码组右移一位为第2组码组，而左移一位则为第四组码组。
由于循环码是线性分组码，因此可以用代数方法来研究，如第四码组可以是：6+1·X5+1·X4+0·X3+1·X2+0·X1+0·X0。
1·X
若CRC为(n,k)，则发送端的信息码m(x)就是一个k-1次幂多项式，监督码g(x)就是一个n-k次幂多项式，现在要产生CRC循环冗余检验码f(x)，就要将信息码m(x)左移n-k位就可得到n－1次幂多项式f(x)，f(x)应该能够整除g(x)（称为生成多项式），但是m(x)左移后在右边留下n-k位空白，这样f(x)除以g(x)的余数多项式r(x)就应当是空白处的内容。
例：设CRC位(15,10)，信息码为m(x)＝1010001101，生成多项式g(x)＝110101，求CRC循环冗余码解：由于g(x)为5次，则在m(x)后补5个0，成为f(x)＝101000110100000，用f(x)去模二整除g(x)得到余数r(x)＝01110，因此最后的CRC循环冗余码为101000110101110。
接收端用接收的CRC循环冗余码f(x)去模二整除g(x)，若余数多项式r(x)为0则传输无误，否则就是传输出错了。
例：若接收端用接收的CRC循环冗余码f(x)＝101110110101101011，生成多项式g(x)＝1110011，问传输数据帧是否正确？
解：因为f(x)除以g(x)的余数r(x)＝001000，不等于0则传输出错。
数据通信单元测验 （1）关于信道，以下哪一项描述是错误的（）。 A.信道可以由单段线路构成 B.信道可以包含信号再生设备 C.信道可以由多段不同类型的线路构成 D.构成同一信道的多段线路可以有不同的传输速率√ 解析： 同一信道的多段线路只能传输相同速率的比特流。 （2）以下哪一项是数字通信的优势（）。 A.物理链路带宽要求低 B.无中继传输距离远 C.信号容易再生√ D.信号衰减小 解析： 信号再生是保障数字信号高质量远距离传播的原因。 （3）关于模拟信号，以下哪一项是错误的（）。 A.信号幅度是连续值 B.传输模拟信号的信道比传输数字信号的信道有着更高的带宽要求。√ C.周期性模拟信号由一组不同频率的谐波合成 D.经过信道传播的模拟信号存在失真的现象 解析： 模拟信号的带宽不一定大于数字信号的带宽 （4）对于编码，以下哪一项是错误的（）。 A.多级幅度使一个码元可以表示多位二进制位 B.编码是用数字信号表示二进制位流的过程 C.波特率取决于信道带宽 D.编码是实现高传输速率的前提√ 解析： 对于相同带宽的信道，数字通信不一定比模拟通信有更高的传输速率。 （5）对于调制，以下哪一项是错误的（）。 A.一个码元可以表示多位二进制位 B.调制是用模拟信号表示二进制位流的过程 C.调制后的信号是单一频率的载波信号√ D.可以通过同时改变载波信号的幅度和相位使调制后的信号有多种不同状态
解析： 调制后的模拟信号是以载波信号频率为中心频率的带通信号，带通信号是指一定频率范围内的信号。 （6）如果数据传输速率为4800bps，采用16种不同相位的移相键控调制技术，则波特率为（）。 A.4800 B.3600 C.2400 D.1200 √ 解析： 波特率=数据传输速率/码元表示的二进制数=4800/log2 16=1200 （7）如果某个无噪声信道的带宽是4000Hz，采用16种不同相位的移相键控调制技术，则最大码元传输速率为（）。 A.8k √ B.16k C.32k D.48k 解析： 最大码元传输速率（调制速率）＝2×W，W是带宽，与信号状态数无关。 （8）检错和重传适合的传输环境是（）。 A.小概率、随机传输错误√ B.小概率、单位传输错误 C.大概率、单位传输错误 D.大概率、随机传输错误 解析： 单位传输错误适合纠错，大概率传输错误是检错重传解决不了的。 （9）序号的主要作用是（）。 A.标识发送顺序 B.避免接收端重复接收分组√ C.分组的唯一标识符 D.避免发送端重复发送分组 解析： 序号的主要作用是避免接收端重复接收分组。 （10）以下哪一项是实现全双工通信必须的（）。
第二章数据通信基础习题与答案 一、判断题 1.（√）计算机中的信息都是用数字形式来表示的。 2.（√）信道容量是指信道传输信息的最大能力，通常用信息速率来表示，单位时间内传送的比特数越多，表示信道容量越大。 3.（×）波特率是指信息传输的错误率，是数据通信系统在正常工作情况下，衡量传输可靠性的指标。 4.（×）在单信道总线型网络中，带宽=信道容量×传输效率。 5.（√）在共享信道型的局域网中，信号的传播延迟或时延的大小与采用哪种网络技术有很大关系。 6.（√）DTE是指用于处理用户数据的设备，是数据通信系统的信源和住宿。 7.（√）DCE是数据通信设备，是介于数据终端设备与传输介质之间的设备。 8.（×）Modem属于DTE。 9.（√）在单工通信的两个节点中，其中一端只能作为发送端发送数据不能接收数据，另一端只能接收数据不能发送数据。 10.（√）在半双工通信的双方可以交替地发送和接收信息，不能同时发送和接收，只需要一条传输线路即可。 11.（×）在全双工通信的双方可以同时进行信息的发送与接收，只需要一条传输线路即可。 12.（√）在局域网中，主要采用的是基带数据传输方式。 13．（√）信道带宽的单位是赫兹。 14．（×）数据通信系统主要技术指标中的信道容量＝吞吐量×传输效率。 15．（×）比特率和波特率是两个相同的概念。 16．（√）基带传输与宽带传输的主要区别在于数据传输速率不同。 17．（√）分组交换是以长度受到限制的报文分组为单位进行传输交换的。 18．（√）电路交换有建立连接、传输数据和拆除连接三个通信过程。 19．（√）分组交换比电路交换线路利用率高，但实时性差。 20．（√）ATM(即异步传输模式)是一种广域网主干线常采用的技术。 21．（√）数据传输率是指单位时间内信道内传输的信息量，即比特率。 22．（×）使用调制解调器进行网络数据传输称为基带传输。 23．（√）信元交换适宜于对带宽要求高和对服务质量要求高的应用。 24．（×）波特率是一种数字信号的传输速率。 25．（×）分组交换属于“存储一转发”交换方式，它是以报文为单位进行传输转换的。 26．（×）奇偶检验是一种复杂的检错方法，有很强的检错能力。 二、填空题 1.数据一般分（模拟）数据和（数字）数据两种类型。 2.在数字传输中，（码元）是构成信息编码的最小单位。 3.（吞吐量）是单位时间内整个网络能够处理的信息总量，单位是字节/秒或位/秒。 4.数据通信系统是由（ DTE ）、（ DCE ）和通信线路等组成。 5.根据数据信息在传输线上的传送方向，数据通信方式有（单工通信）、（半双工通信）和（全双工通信）三种。 6.数据传输方式有（基带传输）、（频带传输）和（宽带传输）三种。 7.数据交换技术有（电路交换）、（报文交换）、（分组交换）和（信元交换）四种。 8.一个完整的信元长度为（ 53 ）B，其中（ 5 ）B是信元头，（ 48 ）B为信元数据。
1、以下哪一些不属于网络资源( C A、硬件资源 B、软件资源 C、人力资源 D、数据资源 2、国际标准化组织的英文简称为( A A、ISO B、OSI C、ICP D、ISP 3、以下哪一项不属于Internet的应用( C A、电子商务 B、信息发布 C、过程控制 D、电子邮件 4、以下哪一项不属于网络设备( D A、双绞线 B、网卡 C、集线器
D、网络操作系统 5、网络作用范围大约在几十至及千千米又称为远程网的网络为( D A、局域网 B、城域网 C、广域网 D、以上都不是 6、大部分的局域网都是采用以太网网卡,则其拓扑结构为( A A、星型 B、环型 C、总线型 D、网型 7、在数据传输中,DTE是指( A A、数据终端设备 B、数据传输率 C、数据电路终接设备 D、数据通信方式 8、以下哪一项不属于数据线路的通信方式( D A、单工通信 B、半双工通信
C、全双工通信 D、无线通信 9、数据传输方式不包括( D A、基带传输 B、频带传输 C、宽带传输 D、并行传输 10、数据传输中,传输延迟最小的是( A A、信元交换 B、分组交换 C、电路交换 D、报文交换 11、计算机网络通信系统是( D A、信号传输系统 B、电信号传输系统 C、模拟信号系统 D、数据通信系统 12、在数据传输中,需要建立连接的是( D A、电路交换
B、信元交换 C、报文交换 D、数据报交换 13、在ISO/OSI中,网络层属于( C A、第一层 B、第二层 C、第三层 D、第四层 14、OSI参考模型中,完成差错报告,网络拓扑结构和流量控制功能的是( A A、网络层 B、传输层 C、数据链路层 D、物理层 15、IEEE802工程标准中的802.3协议是( C A、令牌总线 B、局域网的互联标准 C、局域网的令牌环网标准 D、局域网的载波侦听多路访问标准 16、16 BASE-T通常是指( D A、粗缆
数据通信基本知识 -------------------------------------------------------------------------- 所有计算机之间之间通过计算机网络的通信都涉及由传输介质传输某种形式的数据编码信号。传输介质在计算机、计算机网络设备间起互连和通信作用，为数据信号提供从一个节点传送到另一个节点的物理通路。计算机与计算机网络中采用的传输介质可分为有线和无线传输介质两大类。 一、有线传输介质(Wired Transmission Media) 有线传输介质在数据传输中只作为传输介质，而非信号载体。计算机网络中流行使用的有线传输介质(Wired Transmission Media)为：铜线和玻璃纤维。 1. 铜线 铜线(Copper Wire)由于具有较低的电阻率、价廉和容易安装等优点因而成为最早用于计算机网络中的传输介质，它以介质中传输的电流作为数据信号的载体。为了尽可能减小铜线所传输信号之间的相互干涉(Interference)，我们使用两种基本的铜线类型：双绞线和同轴电缆。 (1)双绞线 双绞线(Twisted Pair)是把两条互相绝缘的铜导线纽绞起来组成一条通信线路，它既可减小流过电流所辐射的能量，也可防止来自其他通信线路上信号的干涉。双绞线分屏蔽和无屏蔽两种，其形状结构如图1.1所示。双绞线的线路损耗较大，传输速率低，但价格便宜，容易安装，常用于对通信速率要求不高的网络连接中。 (2)同轴电缆 同轴电缆(Coaxial Cable)由一对同轴导线组成。同轴电缆频带宽，损耗小，具有比双绞线更强的抗干扰能力和更好的传输性能。按特性阻抗值不同，同轴电缆可分为基带(用于传输单路信号)和宽带(用于同时传输多路信号)两种。同轴电缆是目前LAN局域网与有线电视网中普遍采用的比较理想的传输介质。 2.玻璃纤维 目前，在计算机网络中十分流行使用易弯曲的石英玻璃纤维来作为传输介质，它以介质中传输的光波(光脉冲信号)作为信息载体，因此我们又将之称为光导纤维，简称光纤(Optical Fiber)或光缆(Optical Cable)。 光缆由能传导光波的石英玻璃纤维(纤芯)，外加包层（硅橡胶）和保护层构成。在光缆一头的发射器使用LED光发射二极管(Light Emitting Diode)或激光(Laser)来发射光脉冲，在光缆另一头的接收器使用光敏半导体管探测光脉冲。 模拟数据通信与数字数据通信 一、通信信道与信道容量(Communication Channel & Channel Capacity) 通信信道(Communication Channel)是数据传输的通路，在计算机网络中信道分为物理信道和逻辑信道。物理信道指用于传输数据信号的物理通路，它由传输介质与有关通信设备组成；逻辑信道指在物理信道的基础上，发送与接收数据信号的双方通过中间结点所实现的逻?quot;联系"，由此为传输数据信号形成的逻辑通路。逻辑信道可以是有连接的，也可以是无连接的。物理信道还可根据传输介质的不同而分为有线信道和
信道的数据速率计算公式 在使用香农理论时！由于s/n（信噪比）通常较大，因此通常使用分贝（dB）表示，例如。s/n=1000.分贝表示就是30dB.如果带宽是3KHZ，这时的极限速率是30Kb/s 通常误码率小于10E-6。 8.2 数据通信基础技术 1．信道特性 数据通信的目的就是传递信息，在一次通信中产生和发送信息的一端称为信源，接收信息的一端称为信宿，而信源和信宿之间的通信线路就称为信道。信道最重要的一个特性就是信道容量——也就是信道上数据所能够达到的传输速率。和信道相关的概念如下。 —带宽：是指发送器和传输媒体的特性限制下的带宽，通常用赫兹或每秒周期表示（对于模拟信道而言，其信道带宽W=最高频率f2-最低频率f1）。通常是信道的电路制成后，带宽就决定了，因此它是影响信道传输速率的客观性因素。 —噪声：信息在传输过程中可能会受到外界的干扰，这种干扰就称为噪声，它会使得信道的传输速率降低。
在数据通信技术中，人们一方面通过研究新的传输媒介来降低噪声的影响，另一方面则是通过研究更先进的数据调制技术，从而能更加有效地利用信道的带 宽。 图8-2 信道的数据速率计算公式示意图 从图8-2中，可以看出在计算信道的数据速率时有两种考虑的方式。 —有噪声：这时应该使用香农理论。 在使用香农理论时，由于S/N（信噪比）的比值通常太大，因此通常使用分 （S/N）。例如，S/N=1000时，用分贝表示就是30d 贝数（dB）来表示：dB=10 log 10 B。如果带宽是3KHz，则这时的极限数据速率就应该是C=3000 log（1+1000）≈3000×9.97≈30Kb/s（考试是会考该知识点的，应该记住这里的转换公式）。 对于有噪声的信道，我们用误码率来表示传输二进制位时出现差错的概率（出错的位数/传送的总位数），通常要求小于10-6。 —无噪声：这时应该使用尼奎斯特定律（也称为奈式定律）。 在计算时，关键的地方在于理解码元和比特的转换关系。码元是一个数据信号的基本单位，而比特是一个二制数位，一位可以表示两个值。因此，如果码元可取两个离散值，则只需1比特表示；若可取4个离散值，则需要2比特来表示。码元有多少个不同种类取决于其使用的调制技术，关于调制技术的更多细节参见后面的知识点，在此只列出常见的调制技术所携带的码元数，如表8-1所示。
第二章数据通信基础 一、填空题 1.单位时间内传输的二进制信息位数是指__数据传输___速率。 2.我们平时用的GSM手机采用的是___无线___通信。 3.在通信领域中，数据分为模拟数据与数字数据，电脑里的硬盘存储的数据属 于___数字数据。 4.数据包分为三部分:__地址信息______，数据和___校验码____。 5.发送方计算机将数据切分成协议能够处理的较小的部分,称为__分组__. 6.__光纤____更适于高速,高容量的数据传输,因为它衰减程度低,信号纯度高. 7.接收方计算机将数据包中的数据复制到____缓存_____中,以便进行重新组 装. 8.数据可分为_模拟数据_和_数字数据_两大类。 9.调制解调器在信源端是把_数字_信号转换成_模拟_信号，在另一端是把_模拟 _信号反转换成__数字_信号。 10.数字信号实现模拟传输时,数字信号变换成音频信号的过程称为__调制____; 音频信号变换成数字信号的过程称为__解调_____。 11.单位时间内传输的二进制信息位数是指__数据传输____速率,而单位时间内 传输的码元个数是指__调制___速率。 12.串行通信可以有_单工__、半双工和_全双工__三种方向性结构。 13.数字调制的三种基本形式为_幅移键控ask_、频移键控法fsk和_相移键控psk. 14.为了能利用廉价的电话公共交换网实现计算机之间的远程通信,必须将发送 端的__数字_信号变换成能在电话公共交换网上传输的_模拟_信号。 15._基带传输_是指在线路中直接传送数字信号的电脉冲的简单传输方式。 16.在数字信号脉冲编码方案中,全宽码又称为不归零码,包括_单极性全宽码_和_ 双极性全宽码_两种。 17.在算机通信与网络中,广泛采用的信号同步方式有_异步传输方式_和_同步传 输方式_两种。
数据通信基础（二）1. 数据通信方式 1.1通信方向：单工、全双工、半双工。 1.2传输方式：异步传输、同步传输。 异步传输模式 同步传输模式
2. 数据交换方式 2.1电路交换：优点：独占性、实时性，适合传输大量的数据。 缺点：需要建立一条物理连接，利用率低。比如早期的电话系统。 2.2报文交换：优点：不需要专用通道，线路利用率高，存储转发节点可校验纠错。 缺点：有通信时延。比如物流包裹。 2.3分组交换：优点：利用率更高、可选路径、数据率转换、支持优先级。 缺点：时延、开销大。比如邮局寄信,分为数据报和虚电路。
2.4:分组数据报:单向传送、无连接的。如普通通信网络。 2.5分组虚电路：交互式、逻辑链接。
3. 多路复用技术 3.1频分复用FDM：不同的频率，子信号隔离频带防串扰。如CATV、WIFI。 3.2时分复用TDM：不同的时间，轮流占用，如手机。分为同步时分T1、E1；统计时分。如ATM。 3.3波分复用WDM：在同一根光纤中同时让两个或两个以上的光波长信号通过不同光信道各自传输信息。
4. 数字传输标准 4.1T1标准:1.544Mbps、125us=8000次。 1.544Mbps=[24*(7+1)+1]*8000。T2、T3、T4口诀：T476踢是去喽（美国和日本标准） 4.2E1标准：2.048Mbps、125us=8000次。 2.048Mbps=[32*(7+1)]*8000。 CH0和CH16控制指令，30个话音数据。 E2、E3、E4口诀：E444。（中国和欧洲） 4.3SONET标准（美国）和SDH标准（国际）：用于光纤网络。15 5.520 5. 数据检错纠错 5.1检错码：奇偶校验看1的个数是奇数/偶数。只能检错不能纠错。移动通信广泛采用。
《计算机网络》 第二章——数据通信基础练习题 一、填空题： 1.________是两个实体间的数据传输和交换。 2._____是传输信号的一条通道，可以分为________和________。 3._____是信息的表现形式，有________和________两种形式。 4.________是描述数据传输系统的重要技术指标之一。 5.________是指信道所能传送的信号频率宽度，它的值为______________________。 6.数据通信系统一般由________、________和________等组成。 7.根据数据信息在传输线上的传送方向，数据通信方式有________、________和________三种。 8.基带、频带、宽带是按照__________________________来分类的。 9.信道的传播延迟和_____________________________与_________________________有关。 10.电路交换的通信过程可分为三个阶段：__________、__________和____________。 11.在分组交换技术中，还可以分为________和________两种不同的方式。 12.信元交换技术是指__________（英文简称为____），它是一种_________的交换技术。 13.多路复用技术通常有两类：____________和____________。 14.常见的差错控制技术有：_________和__________等, 为了确保无差错传输数据，必须具有______和______的功能。 15. CRC码的中文名称是__________，又称________，是一种较为复杂的校验方法，有很强的检错能力。 16. 存储转发方式中常见的有________、________、________，传输的单位分别是____、____、____。 二、选择题 1.在数据通信系统中衡量传输可靠性的指标是____。 A.比特率 B.波特率 C.误码率 D.吞吐量 3.在传输过程中，接收和发送共享同一信道的方式称为____。 A.单工方式 B.半双工方式 C.全双工方式 D.自动方式 5.为了提高通信线路的利用率，进行远距离的数字通信采用____数据传输方式。 A.基带传输 B.频带传输 C.宽带传输 D.窄带传输 6.在数字信道上，直接传送矩形脉冲信号的方法，称为____。 A.
数据通信的基础知识概述
入设备通信。其本地管理接口（LMI）可大大简化帧中继网的配置和管理。 ⑤局域网（LAN）与广域网（WAN）的高速连接。 ⑥LAN与LAN的互联。 ⑦远程计算机辅助设计/制造文件的传送、图像查询以及图像监视、会议电视等 2．无线数据通信的应用 无线数据通信也称为移动数据通信。它的业务范围很广，也有广泛的应 前景。 （1）移动数据通信在业务上的应用。移动数据通信的业务，通常分为基本数据业务和专用数据业务两种：基本数据业务的应用有电子信箱、传真、信息广播、局域网（LAN）接入等。?专用业务的应用有个人移动数据通信、计算机辅助调度、车、船、舰队管理、ＧPS汽车卫星定位、远程数据接入等。 （2）移动数据通信在工业及其它领域的应用。 移动数据通信在这些领域的应用可分为固定式应用、移动式应用和个人应用三种类型。 ①固定式应用是指通过无线接入公用数据网的固定式应用系统及网 络。如边远山区的计算机入网、交警部门的交通监测与控制、收费停车场、加油站以及灾害的遥测和告警系统等。 ②移动式应用是指野外勘探、施工、设计部门及交通运输部门的运输 车、船队和快递公司为发布指示或记录实时事件，通过无线数据网络实现业务调度、远程数据访问、报告输入、通知联络、数据收集等均需采用移动式数据终端。移动数据终端在公安部门的刑警、巡警、交警也开始应用。 ③个人应用是指专业性很强的业务技术人员、公安外线侦察破案人员 等需要在外办公时，通过无线数据终端进行远程打印、传真、访问主机、数据库查询、查证。股票交易商也可以通过无线数据终端随时随地跟踪查询股票信息，即使度假也可以从远程参加股票交易。
第二章数据通信基础课后答案 1.计算机网络通信中传输的是(C) A数字信号B模拟信号 C数字或模拟信号D数字脉冲信号 2.计算机网络通信系统是(A) A数据通信系统B模拟信号系统 C信号传输系统D电信号传输系统 3. (D) 是信息传输的物理通道 A信号B编码 C数据D介质 4.数据传输方式包括(A） A并行传输和串行传输B单工通信 C半双工通信D全双工通信 5.在传输过程中，接受和发送共享同一信道的方式称为(B) A单攻B半双工 C双工D自动 6.在数据传输中，电路交换的延时最小。（A） A电路交换B分组交换 C报文交换D信元交换 7.分组交换还可以进一步分成（B）和虚电路两种交换类型。 A永久虚电路B数据报 C呼叫虚电路D包交换 8.在数据传输中，需要建立连接的是（A） A电路交换B报文交换 C信元交换D数据包交换 9.数据在传输过程中所出现差错的类型主要有随机错和（B） A计算错B突发错 C热噪声DCRC效验错 1,什么是信息，数据？试举例说明它们之间的关系。 答：信息是对客观事物的反映，信息可以用数字的形式来表示，数字化信息成为数据，数据是信息的载体，信息则是数据的内在含义或解释。 2,什么是信道？常用的信道分类有哪几种？ 答：传输信息的通道，物理通道和逻辑通道。 3,什么是比特率？什么是波特率？试举例说明两者之间的联系和曲别。 答：比特率是一种数字信号的传输速率，它表示单位时间内传输的二进制代码的有效位数，波特率是一种调制速率，也称波形速率。它是针对在模拟信道上进行数字传输时从调制调解器输出的调制信号每秒载波调制状态改变的次数。 4,什么是带宽，数据传输率与信道容量?有何异同？ 答：信道带宽是指信道所能传送的信号频率宽度，它的值为信道上可传送信号的最高频率与最低频率之差。数据传输率是指单位时间内信道内传输的信息量，即比特率。 5,何为单工，半双工和全双工通信？试举例说明它们的应用场合。
1、以下哪一些不属于网络资源( C ) A、硬件资源 B、软件资源 C、人力资源 D、数据资源 2、国际标准化组织的英文简称为( A ) A、ISO B、OSI C、ICP D、ISP 3、以下哪一项不属于Internet的应用( C ) A、电子商务 B、信息发布 C、过程控制 D、电子邮件 4、以下哪一项不属于网络设备( D ) A、双绞线 B、网卡 C、集线器 D、网络操作系统 5、网络作用范围大约在几十至及千千米又称为远程网的网络为( D ) A、局域网 B、城域网 C、广域网 D、以上都不是 6、大部分的局域网都是采用以太网网卡，则其拓扑结构为( A ) A、星型 B、环型 C、总线型 D、网型 7、在数据传输中，DTE是指( A ) A、数据终端设备 B、数据传输率 C、数据电路终接设备 D、数据通信方式 8、以下哪一项不属于数据线路的通信方式( D ) A、单工通信 B、半双工通信 C、全双工通信 D、无线通信 9、数据传输方式不包括( D ) A、基带传输 B、频带传输 C、宽带传输 D、并行传输 10、数据传输中，传输延迟最小的是( A ) A、信元交换 B、分组交换 C、电路交换 D、报文交换 11、计算机网络通信系统是( D) A、信号传输系统 B、电信号传输系统 C、模拟信号系统 D、数据通信系统 12、在数据传输中，需要建立连接的是( D ) A、电路交换 B、信元交换 C、报文交换 D、数据报交换 13、在ISO/OSI中，网络层属于( C) A、第一层 B、第二层 C、第三层 D、第四层 14、OSI参考模型中，完成差错报告，网络拓扑结构和流量控制功能的是( A) A、网络层 B、传输层 C、数据链路层 D、物理层 15、IEEE802工程标准中的802.3协议是( C) A、令牌总线 B、局域网的互联标准 C、局域网的令牌环网标准 D、局域网的载波侦听多路访问标准 16、16 BASE-T通常是指( D) A、粗缆 B、细缆 C、双绞线 D、以太网 17、ATM数据传输单元是信元，长度为( D )。 A、48 B、72 C、8 D、53 18、以下哪个协议是传输层协议( A) A、UDP B、TDC C、TDP D、UTP 19、帧中继是由( C)发展而来的。 A、FDDI B、X.25 C、ISDN D、以上都不是 20、FDDI是( D) A、快速以太网 B、异步传输模式 C、千兆以太网 D、光纤分布式数据接口 21、在下列传输介质中，对于单个建筑物内的局域网来说，性能价格比最高的是( A) A、双绞线 B、光纤电缆 C、同轴电缆 D、无线介质 22、下列传输介质中采用RJ-45头作为连接器件的是(A)
第二章数据通信基础 一、选择题(每题2分，共60分) 1.在传输数据时，以原封不动的形式把来自终端的信息送人线路称为( )。 A.调制 B.解调 C.基带传输 D.频带传输 2.下面哪种网络技术适合多媒体通信需求( )。 A.X.25 B. ISDN C.帧中继 D. ATM 3.当数字信号在模拟传输系统中传送时，在发送端和接收端分别需要( )。 A.调制器和解调器 B.解调器和调制器 C.编码器和解码器 D.解码器和编码器 4.在同一个信道上的同一时刻，能够进行双向数据传送的通信方式是( )。 A.单工
B.半双工古 C.全双工 D.上述三种均不是 5.通信系统必须具备的三个基本要素是( )。 A.终端、电缆、计算机 B.信号发生器、通信线路、信号接收设备 C.信源、通信媒体、信宿 D.终端通信设施接收设备 6.计算机网络通信系统是( )。 A.电信号传输系统 B.文字通信系统 C.信号通信系统 D.数据通信系统 7.下列数据通信中常用的交换技术不包括( )。 A.报文交换 B.数据交换 C.电路交换 D.分组交换 8. X.25和FR分别表示( )。 A.企业内部网和帧中继网 B.综合业务数字网和数字数据网 C.帧中继网和企业内部网
D.公用分组交换网和帧中继网 9.调制解调技术主要用于( )的通信方式中。 一-5-- A.模拟信道传输数字数据 B.模拟信道传输模拟数据 C.数字信道传输数字数据 D.数字信道传输模拟数据 10.关于调制解调器的描述正确的是()。 A.在接收端将数字信号转换为模拟信号，在发送端将模拟信号转换为数字信号 B.“调制”是指将数字信号转换为模拟信号的过程 C.调制解调器必须配合网卡才能接人Internet D.调制解调器的调制技术只有频移键控和相移键控两种 11.帧中继技术本质上是( )交换技术。 A.报文 B.线路 C.信元 D.分组 12.下列交换方法中，( )的传输延迟最小。 A.报文交换 B.线路交换 C.分组交换
路由器及RIP协议 一、路由器基本原理及功能 路由器是连接不同网络的设备，实现在不同网络中转发数据单元。 1.路由表中包含了下列关键项： 目的地址（Destination）：用来标识IP包的目的地址或目的网络。 网络掩码（Mask）：与目的地址一起来标识目的主机或路由器所在的网段的地址。将目的地址和网络掩码“逻辑与”后可得到目的主机或路由器所在网段的地址 输出接口（Interface）：说明IP包将从该路由器哪个接口转发。 下一跳IP地址（Nexthop）：说明IP包所经由的下一个路由器的接口地址。路由优先级(Priority):也叫距离管理，决定了来自不同路由来源的路由信息的优先权 2.路由信息的来源(Protocol/Owner) 在路由表中有一个Protocol字段：指明了路由的来源，即路由是如何生成的。路由的来源主要有3 种： 链路层协议发现的路由（Direct）：开销小，配置简单，无需人工维护，只能发现本接口所属网段拓扑的路由。链路层一定要ＵＰ 手工配置的静态路由（Static）：静态路由是一种特殊的路由，它由管理员手工配置而成。通过静态路由的配置可建立一个互通的网络。静态路由无开销，配置简单，适合简单拓扑结构的网络。 动态路由协议发现的路由（RIP、OSPF等）：当网络拓扑结构十分复杂时，手工配置静态路由工作量大而且容易出现错误，这时就可用动态路由协议，让其自动发现和修改路由，无需人工维护，但动态路由协议开销大，配置复杂。 3.路由的花费（metric） 标识出了到达这条路由所指的目的地址的代价，通常路由的花费值会受到线路延迟、带宽、线路占有率、线路可信度、跳数、最大传输单元等因素的影响，不同的动态路由协议会选择其中的一种或几种因素来计算花费值（如RIP用跳数来计算花费值）。该花费值只在同一种路由协议内有比较意义，不同的路由协议之间的路由花费值没有可比性，也不存在换算关系。静态路由的花费值为0。 二、路由匹配原则 1.最长匹配原则－使用路由表中达到同一目的地的子网掩码最长的路由。 2.Cost/metric值越小的路由越优先？ 不同的路由协议发现的路由Cost没有比较意义 3.在Router A上被优选的路由，Router B上也一定优选？ 路由选优完全是“单机行为” 三、路由协议原理 1.静态路由 在组网结构比较简单的网络中，只需配置静态路由就可以使路由器正常工作。接口静态路由优先级是0，这意味着它是直接连接网络的路由。
第二章数据通信基础习题与答案
第二章数据通信基础习题与答案 一、判断题 1.（√）计算机中的信息都是用数字形式来表示的。 2.（√）信道容量是指信道传输信息的最大能力，通常用信息速率来表示，单位时间内传送的比特数越多，表示信道容量越大。 3.（×）波特率是指信息传输的错误率，是数据通信系统在正常工作情况下，衡量传输可靠性的指标。 4.（×）在单信道总线型网络中，带宽=信道容量×传输效率。 5.（√）在共享信道型的局域网中，信号的传播延迟或时延的大小与采用哪种网络技术有很大关系。 6.（√）DTE是指用于处理用户数据的设备，是数据通信系统的信源和住宿。 7.（√）DCE是数据通信设备，是介于数据终端设备与传输介质之间的设备。 8.（×）Modem属于DTE。 9.（√）在单工通信的两个节点中，其中一端只能作为发送端发送数据不能接收数据，另一端只能接收数据不能发送数据。 10.（√）在半双工通信的双方可以交替地发送和接收信息，不能同时发送和接收，只需要一条传输线路即可。 11.（×）在全双工通信的双方可以同时进行信息的发送与接收，只需要一条传输线路即可。 12.（√）在局域网中，主要采用的是基带数据传输方式。 13．（√）信道带宽的单位是赫兹。 14．（×）数据通信系统主要技术指标中的信道容量＝吞吐量×传输效率。
15．（×）比特率和波特率是两个相同的概念。 16．（√）基带传输与宽带传输的主要区别在于数据传输速率不同。 17．（√）分组交换是以长度受到限制的报文分组为单位进行传输交换的。 18．（√）电路交换有建立连接、传输数据和拆除连接三个通信过程。 19．（√）分组交换比电路交换线路利用率高，但实时性差。 20．（√）ATM(即异步传输模式)是一种广域网主干线常采用的技术。 21．（√）数据传输率是指单位时间内信道内传输的信息量，即比特率。 22．（×）使用调制解调器进行网络数据传输称为基带传输。 23．（√）信元交换适宜于对带宽要求高和对服务质量要求高的应用。 24．（×）波特率是一种数字信号的传输速率。 25．（×）分组交换属于“存储一转发”交换方式，它是以报文为单位进行传输转换的。26．（×）奇偶检验是一种复杂的检错方法，有很强的检错能力。 二、填空题 1.数据一般分（模拟）数据和（数字）数据两种类型。 2.在数字传输中，（码元）是构成信息编码的最小单位。 3.（吞吐量）是单位时间内整个网络能够处理的信息总量，单位是字节/秒或位/秒。 4.数据通信系统是由（ DTE ）、（ DCE ）和通信线路等组成。 5.根据数据信息在传输线上的传送方向，数据通信方式有（单工通信）、（半双工通信）和（全双工通信）三种。 6.数据传输方式有（基带传输）、（频带传输）和（宽带传输）三种。 7.数据交换技术有（电路交换）、（报文交换）、（分组交换）和（信元交换）四种。 8.一个完整的信元长度为（ 53 ）B，其中（ 5 ）B是信元头，（ 48 ）B为信元数据。
数据通信基础题 一、单项选择题（共60题，每题1分，共60分） 1. ATM传输数据的单位是信元，每个信元净荷是（）个字节。 A、5 B、48 C、53 D、64 2. 把网络分为电路交换网、报文交换网、分组交换网属于按（）进行分 类。 A、连接距离 B、服务对象 C、拓扑结构 D、数据交换方式 3. 数据只能沿一个固定方向传输的的通信方式是（）。 A、单工 B、半双工 C、全双工 D、混合 4. 计算机网络通信中传输的是（）。 A、数字信号 B、模拟信号 C、数字或模拟信号 D、数字脉冲信号 5. 在数据传输中，（）的传输延迟最小。 A、电路交换 B、分组交换 C、报文交换 D、信元交换 6. 分组交换还可以进一步分成（）和虚电路两种交换类型
A、永久虚电路 B、数据报 C、呼叫虚电路 D、包交 换 7. 数据在传输过程中所出现差错的类型主要有随机 错和（） 。 A、计算错 B、突发错 C、热噪声 D、CRC 校验错 8. 常说的ATM指的是（）。 A、光纤分布式数据接口 B、钢芯分布式数据接 口 C、异步传输模式 D、同步传输模式 9. 目前公用电话网广泛使用的交换方式为（）。 A、电路交换 B、分组交换 C、数据报交换 D、 报文交换 10. 信源和信宿中数据的形式都是数字的传输称为（）。 A、模拟通信 B、数字通信 C、数据通信 D、信息通信 11. 根据报文交换方式的基本原理，可以将其 交换系统的功能概括为（） A、存储系统 B、转发系统 C、存储-转发系统 D、传 输-控制系统 12. 在Inter中，各结点之间的数据交换采用（） A、分组交换子邮件 13. 下列选项中，＿＿＿＿不适合于交互式通信，不能 满足实时通信的要求。 A．分组交换元交换
数据通信基础知识汇总 一、数据通信的构成原理、交换方式及适用范围 1.数据通信的构成原理 DTE是数据终端。数据终端有分组型终端（PT）和非分组型终端（NPT）两大类。分组型终端有计算机、数字传真机、智能用户电报终端（TeLetex）、用户分组装拆设备（PAD）、用户分组交换机、专用电话交换机（PABX）、可视图文接入设备（V AP）、局域网（LAN）等各种专用终端设备;非分组型终端有个人计算机终端、可视图文终端、用户电报终端等各种专用终端。 数据电路由传输信道和数据电路终端设备（DCE）组成，如果传输信道为模拟信道，DCE 通常就是调制解调器（MODEM），它的作用是进行模拟信号和数字信号的转换;如果传输信道为数字信道，DCE的作用是实现信号码型与电平的转换，以及线路接续控制等。传输信道除有模拟和数字的区分外，还有有线信道与无线信道、专用线路与交换网线路之分。交换网线路要通过呼叫过程建立连接，通信结束后再拆除;专线连接由于是固定连接就无需上述的呼叫建立与拆线过程。计算机系统中的通信控制器用于管理与数据终端相连接的所有通信线路。中央处理器用来处理由数据终端设备输入的数据。 2.数据通信的交换方式 通常数据通信有三种交换方式： （1）电路交换 电路交换是指两台计算机或终端在相互通信时，使用同一条实际的物理链路，通信中自始至终使用该链路进行信息传输，且不允许其它计算机或终端同时共亨该电路。 （2）报文交换 报文交换是将用户的报文存储在交换机的存储器中（内存或外存），当所需输出电路空闲时，再将该报文发往需接收的交换机或终端。这种存储_转发的方式可以提高中继线和电路的利用率。 （3）分组交换
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目录 第一部分通信基础知识 第一章概述 第二章传输基础知识 第三章交换基础知识 第四章分层通信体系结构 第二部分通信网络 第一章概述 第二章电话网 第三章 ISDN综合业务数字网 第四章 DDN网 第五章帧中继网 第六章 ATM 第七章接口和接入网 第八章信令网 第九章同步网 第十章管理网 第三部分计算机网络 第一章概述 第二章局域网 第三章TCP/IP协议族 第四章网络连接设备及网络软件
第五章交换式网络 第六章INTERNET 第四部分数据固定网网络拓朴图 第一节 ATM网网络拓朴图 第二节 VOIP网网络拓朴图 第三节 193长途网网络拓朴图 第四节广西165网网络拓朴图 第五部分各县组网结构 第一节各县组网结构和当前现状 第二节各县组网结构示意图 第三节专线故障处理流程 第四节数据业务故障处理表 第六部分数据专员工作职责及考核要求 第七部分设备维护常识及常见故障处理第一节县、镇级基本网络组网方式 第二节设备故障判断方法 第八部分数据网运行维护制度 第一节安全操作规程 第二节机房管理和安全保密规定 第三节障碍处理和障碍报告制度
第一部分通信基础知识 第一章概述 通信的目的是为了信息的传递。携带信息的信号可分为模拟信号（如话音）和数字信号（计算机输出的信号）。信息的传递由通信系统来完成。 1.1通信系统的组成 通信系统由硬件和软件组成。硬件包括终端、传输和交换三大部分。 终端：包括普通电话、移动电话、计算机、数据终端、可视电话、会议 电视终端等。 传输系统：信息传递的通道，一般叫信道。 交换系统：完成接入交换节点链路的汇集、转接和分配。 通信系统软件：为能更好完成信息的传递和转接交换所必须的一整套协 议、标准，包括网络结构、网内信令、协议和借口以及技术体制、接口 标准等。 区分交换和传输的概念，有助于我们对一些概念的理解。但随着通信的发展，它们之间的界限越来越不明显，很多新的标准已经把传输和 交换融合到一起。 注释 1.2通信系统的分类 按照系统所传输的信号来分类，则系统可分为模拟通信系统和数字通信系统。 模拟通信系统：用模拟信号传递消息的系统。 数字通信系统：用数字信号传递消息的系统。 由于光纤通信的普及和集成工艺的发展，数字通信系统具有抗干扰能力强，数字信号可再生，可综合各种业务，便于和计算机系统连接，易于集成等优点，所以逐渐取代了模拟通信系统。 1.3标准化组织
第2章数据通信基础习题及答案 一、填空题 (1)按使用的传输介质划分，信道可以分为__有线信道___和__无线信道__两类。 (2)按允许通过的信号类型划分，信道可以分为_模拟信道_和_数字信道_两类。 (3)按数据传输的方向和时序关系分类，信道可以分为_单工信道__、__半双工信道__和__全双工信道__三类。 (4)按传输信号频谱分类，信道可以分为__基带信道__和___频带信道_两类。 (5)数据通信系统的主要技术指标有__码元速率__、__信息速率__、__误比特率_、__误码率_、__可靠度__、_频带利用率__和__通信建立时间___。 (6)常用的数字传输系统的标准有__ T1____和__E1__。 (7)按同步方式划分，交换可以分为（同步交换）和（异步交换）两种类型。 (8)按差错控制的方式划分，交换可以分为（分组交换）和（快速分组交换）两种类型。 (9)按存储转发的信息单位划分，交换可以分为（报文交换）和（分组交换）两种类型。 (10)按占用信道的方式划分，交换可以分为（电路交换）和（分组交换）两种类型。 (11)按交换的信号类型划分，交换可以分为（数字交换）和（模拟交换）两种类型。 (12)按信号分割方式划分，信道共享技术分为（频分复用）、（时分复用）、（波分复用）和（码分复用）四种类型。 (13)按接入信道的方式划分，信道共享技术分为（集中器接入）和（多点接入）两种类型。 (14)按共享策略的实施时间划分，信道共享技术分为（静态复用）和（动态接入）两种类型。 (15)采用交换技术的计算机通信网络的核心设备是（结点交换机/路由器）。 二、名词解释 信息： 从信息论的角度来讲，信息就是对消息解除不确定度。通常把信息理解成所关注的目标对象的特定知识。
目录第一部分通信基础知识 第一章概述 第二章传输基础知识 第三章交换基础知识 第四章分层通信体系结构 第二部分通信网络 第一章概述 第二章电话网 第三章ISDN综合业务数字网 第四章DDN网 第五章帧中继网 第六章ATM 第七章接口和接入网 第八章信令网 第九章同步网 第十章治理网 第三部分计算机网络 第一章概述
第二章局域网 第三章TCP/IP协议族 第四章网络连接设备及网络软件 第五章交换式网络 第六章INTERNET 第四部分数据固定网网络拓朴图 第一节ATM网网络拓朴图 第二节VOIP网网络拓朴图 第三节193长途网网络拓朴图 第四节广西165网网络拓朴图 第五部分各县组网结构 第一节各县组网结构和当前现状 第二节各县组网结构示意图 第三节专线故障处理流程 第四节数据业务故障处理表 第六部分数据专职员作职责及考核要求 第七部分设备维护常识及常见故障处理 第一节县、镇级差不多网络组网方式 第二节设备故障推断方法
第八部分数据网运行维护制度 第一节安全操作规程 第二节机房治理和安全保密规定 第三节障碍处理和障碍报告制度 第一部分通信基础知识 第一章概述 通信的目的是为了信息的传递。携带信息的信号可分为模拟信号（如话音）和数字信号（计算机输出的信号）。信息的传递由通信系统来完成。 1.1通信系统的组成 通信系统由硬件和软件组成。硬件包括终端、传输和交换三大部分。
●终端：包括一般电话、移动电话、计算机、数据终端、可 视电话、会议电视终端等。 ●传输系统：信息传递的通道，一般叫信道。 ●交换系统：完成接入交换节点链路的汇合、转接和分配。 ●通信系统软件：为能更好完成信息的传递和转接交换所必 须的一整套协议、标准，包括网络结构、网内信令、协议 和借口以及技术体制、接口标准等。 ?注释 1.2通信系统的分类 按照系统所传输的信号来分类，则系统可分为模拟通信系统和数字通信系统。 ●模拟通信系统：用模拟信号传递消息的系统。 ●数字通信系统：用数字信号传递消息的系统。 由于光纤通信的普及和集成工艺的进展，数字通信系统具有抗干扰能力强，数字信号可再生，可综合各种业务，便于和计算机系统连接，易于集成等优点，因此逐渐取代了模拟通信系统。