数据通信系统模型

ຫໍສະໝຸດ Baidu
计算机网络实用教程
对于数据通信来说，被传输的二进制代码 称之为“数据”（data）；数据是信息的载体。 数据涉及对事物的表示形式，信息涉及对数据 所表示内容的解释。数据通信的任务就是要传 输二进制代码比特序列，而不需要解释代码所 表示的内容。在数据通信中，人们习惯将被传 输的二进制代码的0、1称为码元。
计算机网络实用教程
目前应用最广泛的是美国信息交换标准编 码ASCII码（American Standard Code for Information Interchange）。ASCII 码本来 是一个信息交换编码的国家标准，后来被国际 标准化组织接受，成为国际标准ISO 646，又 称为国际5号码。因此，它被用于计算机内码， 也是数据通信中的编码标准。
计算机网络实用教程
第2章 数据通信基础
数据通信技术是网络技术发 展的基础。学习本章的内容将会 对最基本的数据通信技术、广域 网中数据传输原理与实现方法的 理解有很大帮助。
计算机网络实用教程
主要内容 2.1 数据通信的基本概念 2.2 数据通信方式 2.3 多路复用技术 2.4 数据交换技术 2.5 数据通信的主要性能指标 2.6 传输媒体 2.7 总结与习题
计算机网络实用教程
2.1 数据通信的基本概念
2.1.1 数据、信息与信号 通信的目的是交换信息（information），
信息的载体可以是数字、文字、语音、图形或图 像。计算机产生的信息一般是字母、数字、符号 的组合。为了传送这些信息，首先要将每一个字 母、数字或符号用二进制代码表示。数据通信是 指在不同计算机之间传送表示字母、数字、符号 的二进制代码0、1比特序列的过程。
计算机网络实用教程
计算机网络实用教程
2.1.2 数据通信系统
信息的传递是通过通信系统来实现的，通信系统的 基本模型共有五个基本组件，即发送设备、接受设备、 发送机、信道和接收机。其中，把除去两端设备的部分 叫做信息传输系统。信息传输通信系统由三个主要部分 组成信源（发送机）、信宿（接收机）和信道。
计算机网络实用教程
与文本、图形信息传输相比较，语音、图像 信息传输的特点是：要求数据通信系统具有高速 率与低延时的特性。以图像信息传输为例，如果 每帧图像由1024×768个点阵组成，图像颜色有 256种，每个点阵用1字节二进制数表示，每秒钟 传送30帧图像，那么每秒钟需要传送23592960字 节。如果传送数字化的语音信号，每秒钟对语音 信号进行22050 次取样，每次取样值用1字节表示， 那么单声道每秒钟需要传送22050字节；双声道立 体声每秒钟需要传送44100字节。
信号是数据在传输过程中的电信号的表示形 式。电话线上传送的按照声音的强弱幅度连续变 化的电信号称为模拟信号（analog signal）。
计算机所产生的电信号是用两种不同的电平 去表示0、1比特序列的电压脉冲信号，这种电信 号称为数字信号（digital signal）。
按照在传输介质上传输的信号类型，可以相 应地将通信系统分为模拟通信系统与数字通信系 统两种。
计算机网络实用教程
莫尔斯电报码只适用于电报操作员手工发 报，而不适用于机器的编码与解码。1870年， 法国人Emile Baudot发明了适用于机器编码、 解码的博多（Baudot）码。由于博多码采用5 位信息码元（即5位0、1比特序列），只能产 生32种可能的组合，因此在用来表示26个字母、 10个十进制数字、标点符号与空格时是远远不 够的。为了弥补这个缺陷，博多码不得不增加 两个转义字符。尽管博多码并不完善，但是博 多码及其修订版在数据通信中几乎使用了半个 世纪。
计算机网络实用教程
数据通信最引人注目的发展是在19世纪中 期。美国人Samuel F.B. Morse完成了电报系 统的设计，他设计了用一系列点、划的组合表 示字符方法，即莫尔斯（Morse）电报码，并 在1844 年通过电线从华盛顿向巴尔的摩发送 了第一条报文。
计算机网络实用教程
1866年，通过美国、法国之间贯穿大西洋 的电缆，电报将世界上的不同国家连接起来。 莫尔斯电报的重要性在于它提出了一个完整的 数据通信方法，即包括数据通信设备与数据编 码的完整的方法。莫尔斯电报系统的某些术语， 如传号(marker)、空号(space)，至今仍在使 用。
计算机网络实用教程
随着计算机技术的发展，多媒体 （multimedia）技术得到了广泛的应用。媒体 （media）在计算机领域中有两种含义：一是指用 以存储信息的实体，例如磁盘、光盘、磁带与半 导体存储器；二是指信息的载体，例如数字、文 字、语音、图形与图像。多媒体技术中的媒体是 指后者。多媒体计算机技术就是要研究计算机交 互式综合处理多种媒体信息（文本、图形、图像 与语音）。利用数字通信系统来实现多媒体信息 的传输，是通信技术研究的重要内容之一。
ASCII码采用7位二进制比特编码，可以表 示128个字符。字符分为图形字符与控制字符 两类。
计算机网络实用教程
二进制编码按高位到低位（b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0）的顺序排列，而b7位一般用于字符 的校验。那么，英文单词NETWORK（大写）的 ASCII码编码的二进制比特序列（不考虑校验 位）应该是“1001110 1000101 1010100 1010111 1001111 1010010 1001011”。如果要 从主机A将这样的二进制比特序列准确地传送 到主机B，并且主机A、B都使用ASCII编码，那 么主机B就可以将接收的二进制比特序列解释 为“NETWORK”。
计算机网络实用教程
多媒体技术在网络中的应用，将对数据通信 系统提出更高的要求。
对于计算机系统来说，它关心的是信息用什 么样的编码体制表示出来。例如，如何用ASCII码 表示字母、数字与符号，如何用双字节去表示汉 字，如何表示图形、图像与语音。
计算机网络实用教程
对于数据通信技术来说，它要研究的是如何 将表示各类信息的二进制比特序列通过传输介质， 在不同计算机之间进行传送的问题。