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ch6_通信与网络基础(2).ppt

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通信网络基础2.ppt

通信网络基础2.ppt

➢ 数据可以是模拟的或数字的 模拟数据是连续的，数字数据是离散的。
➢ 信号
2.1 信息、数据和信号
信号：数据的具体物理表现，具有确定的物理描述，如电压、磁场强度 等。数据是借助信号来传输的。
➢ 模拟信号和数字信号
信号是确定的时间函数。如果在某一时间间隔内，对一切的时间值，除 若干不连续的点外，该函数都给出确定的函数值，这种信号就称为模 拟信号或连续信号。 数字信号的时间函数只在某些不连续的瞬间给出函数值。或称为离散 信号
3.3 数据压缩方法
1、影响数据压缩的要素
（1）压缩比 – 压缩前后文件大小之比，越高越好，但受速度、消耗资源等 的影响
（2）图像质量 – 还原后与原图像相比，评估的方法有客观评估和主观评估
（3）压缩与解压缩速度 – 与压缩方法和压缩编码的算法有关，一般压缩比解压缩计算 量大，因而压缩比解压缩慢
3.3 数据压缩方法
2、数据压缩方法
（1）根据质量有无损失可分为有损失编码和无损失编码。 （2）按照其作用域在空间域或频率域上分为：空间方法、变换方法和
混合方法。 （3）根据是否自适应分为自适应性编码和非适应性编码。
3、压缩算法分类
（1）脉冲编码调制 （2）预测编码 （3）变换编码
（4）统计编码 （5）混合编码
3.3 数据压缩方法
国—8365—1000001101100101 对于一个显示屏，西文显示的标准格式为24行×80列，中文为24行 ×40列，满屏存储量为：24×80＝1920B，用二进制编码后为：
24×40×16＝15.36kbit。
2.4 数据源信息
➢ 图形信息的特性
一般指静止图像信息，其典型应用是传真。
➢ 图形信息转化为数据

计算机网络基础PPT电子课件-第2章数据通信基础

计算机网络基础PPT电子课件-第2章数据通信基础
报文交换的缺点是报文传输时延较大， 且不适用于实时、连续的数据传输。
分组交换
分组交换是一种基于数据包的 通信交换方式。
在分组交换中，发送端将数据 分割成一定现动 态带宽分配，提高通信链路的 利用率。
分组交换的缺点是可能会出现 数据包丢失或乱序到达的情况 ，需要采用一定的差错控制机 制来保证数据传输的可靠性。
基带传输
在信道上直接传送数字信号的电脉冲 ，是一种最简单的传输方式。
频带传输
利用调制解调技术，将数字信号转换 为模拟信号，在模拟信道上进行传输 。
03 数据交换技术
电路交换
01
02
03
04
电路交换是一种传统的通信交 换方式，通过建立通信链路来
实现数据传输。
在电路交换中，通信链路在通 信过程中始终保持连接状态， 适用于实时、连续的数据传输
话机等。
数据通信的技术指标
传输速率
单位时间内传输的数据量，单 位是比特/秒(bps)。
带宽
数据通信系统能够传输的最高 频率与最低频率之差，单位是 赫兹(Hz)。
误码率
传输过程中发生错误的比特数 占总传输比特数的比例。
信噪比
信号功率与噪声功率之比，用 于衡量信号质量。
02 数据传输方式
串行传输和并行传
数据通信网
由传输设备、交换设备和 终端设备组成，实现数据 信息的传输、交换和终端 处理。
数据通信系统的组成
发送设备
将各种数字信号转换成 适合传输的信号，如调
制器。
传输信道
传输数据的通道，如光 纤、同轴电缆、无线信
道等。
接收设备
将接收到的信号转换成 原始的数字信号，如解
调器。
终端设备

ch6_通信与网络基础(2)

ch6_通信与网络基础(2)
1-20
通信与网 络基础
6.1 数据通信基础
2、波特率和比特率 波特率（baudRate）是模拟线路信号的速率， 也称调制速率，以波形每秒的震荡数来衡量，是 对信号传输速率的一种度量，通常以“波特每秒” （Bps）为单位。 比特率是数字信号的传输速率，它用单位时 间内传输的二进制代码的有效位(bit)数来表示， 其单位为每秒比特数bit/s(bps)、
1-21
通信与网 络基础
6.2 计算机网络概述
一、计算机网络的发展 第一阶段：1950年代，人们将计算机技术与通信技术 结合起来，完成数据通信与计算机通信网络的研究。 第二阶段：1960年代后期，美国国防部的ARPANET 网络将分布在不同地区的主机用通信线路连接，彼此交 换数据、传递信息，形成了真正意义上的计算机网络。 第三阶段：1970年代中期开始，各种广域网、局域网 与公用分组交换网迅速发展，出现光纤网、卫星通信网 综合业务数据网等。 第四阶段：1990年代开始，国际互联网Internet,把世 界各地的计算机网络连接起来，形成了一个全球性计算 机网络。
地面卫星 接收站
主机
1-24
通信与网 络基础
6.2 计算机网络概述
三、 计算机网络的功能
⑴ 资源共享 组建计算机网络的主要目的之一，就是让网络中 的用户可以共享分散在不同地点的各种软、硬件资源 和信息资源。 ⑵ 信息通信 计算机与计算机之间可以快速、可靠地互相传送 信息，是计算机网络的基本功能。利用网络进行通信 是当前计算机网络最主要的应用之一，它从非实时的 使用文字的电子邮件，发展到网上寻呼、网上交谈、 网上电话、网上课堂、网上视像会议等。
1-19通信ຫໍສະໝຸດ 网 络基础6.1 数据通信基础
四、数字调制和解调

计算机通信与网络CH02数据通信技术基础 178页PPT文档

计算机通信与网络CH02数据通信技术基础 178页PPT文档

0 T 2T 3T 4T 5T 6T 7T
t
t
• -3V
10
-3V
• -6V
11
图2- 10 二电平信号
图2-11 四电平信号
2.1数据通信的基本概念
4、 数据通信系统的技术指标
数据传输速率
[例2-1]若信号码元持续时间为1×10-4秒， 试问传送8电平信号，则传码速率和传 信速率各是多少？ 解：由于T=1×10-4秒，所以传码速率 NBd=1/T=10000波特 由于传送的信号是8电平，所以，M=8。 则传信速率Rb = NBdlog2 M =30000bit/s。
3、传输媒体
卫星微波
波段 频率(GHz) 下行(GHz) 上行(GHz)
问题
C
4/6
3.7~4.2 5.925~6.425 地面上的干扰
Ku 11/14 11.7~12.2 14.0~14.5
降雨
Ka 20/30 17.7~21.7 27.5~30.5 降雨，设备价 格高
2.1数据通信的基本概念
传信速率：又称为比特率，记作Rb，是指在数据通 信系统中，每秒钟传输二进制码元的个数，单位是 比特/秒（bit/s,或kbit/s或Mbit/s）。
2.1数据通信的基本概念
4、 数据通信系统的技术指标
数据传输速率
• +6V
01
+3V 1 0 0 1 0 1 1
• +3V 00
00
0 T 2T 3T 4T 5T
2.1数据通信的基本概念
4、 数据通信系统的技术指标
信道带宽
信号带宽：(bandwidth)是指信号具有的 频带宽度，单位是赫（或千赫、兆赫、 吉赫等）。

通信网络基础知识ppt课件

通信网络基础知识ppt课件
.
2.光纤的性能指标
主要性能指标：衰减(传输损耗)、许可角、数值孔径、 色散、光纤模式。
图5 NA值高低的区别。
数值孔径NA：表示一根特定的光纤网线容纳光信号能力。 如图5
.
三、 光纤的分类 按照模数分：单模、多模； 按照折射率分布分：跳变式光纤 、渐变式光纤
.
1. 单模/多模（SMF：Single Mode Fibre）
• Fiberpon目前提供100M到10全系列光收发模块，用户可根据自己的网络需求选
择所需要的。
• 目前常规通用的光模块主要包括：光发送器，光接收器，Transceiver（光收发
一体模块）以及Transponder（光转发器）。
• Transceiver（光收发一体模块）
Transceiver的主要功能是实现光电/电光变换，包括光功率控制、调制发送，信号探测、IV转换以及限幅 放大判决再生功能，此外还有些防伪信息查询、TX-disable等功能，常见的有：SIP9、SFF、SFP、 GBIC、XFP等。
Transponder（光转发器）
Transponder除了具有光电变换功能外，还集成了很多的信号处理功能，如：MUX/DEMUX、CDR、功 能控制、性能量采集及监控等功能。常见的Transponder有：200/300pin，XENPAK，以及X2/XPAK等。
5
.
非对称模块：
所谓的非对称模块主要是指发射和接收的速率不一样，比如发射1.25G，接收155M。
⑵ 衰减；
⑶ 传播速度；
⑷ 直流回路电阻。
主要物理参数：⑴ 中心导体直径； ⑵ 屏蔽层的内外径；
⑶ 外部隔离材料的材质⑷ 最小弯曲半径。
.
2.同轴电缆的分类

大学精品课件：第7章 通信与网络基础(关)

大学精品课件：第7章 通信与网络基础(关)

局域网拓扑结构
–环型局域网 传输速率高，传输距离远。 一个站点的故障会形起整个网 络的崩溃。
–星型局域网 通信协议简单 站点故障容易检测和隔离 连线费用大 中央结点要求高
环型结构
星型结构 18
计算机应用基础----计算机教研室
局域网拓扑结构
–树型局域网 容易扩展，故障容易 分离处理。 对根的依赖性很大， 根发生故障整个系统就 崩溃。
4运输层(TransportLayer) 从端到端经网络透明地传输报文，即相当于：对方在何处?
3网络层(NetworkLayer) 分组传输和路由选择，即相当于：走哪条路可以到达该处??
2数据链路层(DataLinkLayer) 在链路上无差错地传送一帧一帧信息,即相当于:每一步应该怎么走?
1物理层(PhysicalLayer) 将比特流送到物理介质上传送，即相当于：对上一层的每一步该怎样利用物理介
–因特网
按用途分类
–专用网 –公共网
按拓扑结构分类
–环型网 –总线型网 –星型网 –分布式网络
局域网
覆盖范围较小，在一个 办公室或建筑物内，一般 属于一个部门内使用。
广域网
覆盖范围大，可达几千公 里，一般为一个系统内的众多 单位使用。如银行、税务、海 关等。
南京
Internet（因特网）：网络的网络，全球网。
•传输控制协议 •规定传输信息怎样分层 •规定传输信息怎样分组 •规定传输信息怎样传输
IP
•Internet Protocol •网际协议 •定义路由选择 •把物理地址转换为Internet地址
14
计算机应用基础----计算机教研室
3 计算机局域网
计算机应用基础--------计算机教研室

02 网络与数据通信基础 (2)105页PPT


第2章
网络与数据通信基础
第一节 总线的基本概念与操作 第二节 通信系统简介 第三节 网络结构及传输介质 第四节 通信系统的协议模型 第五节 差错控制 第六节 现场控制网络 第七节 网络硬件 第八节 网络互联
第一节 总线的基本概念与操作
一、总线的基本概念 （1）总线与总线段(bus segment)。 ▪广义说，总线是传输信号或信息的公共路径，是遵循 同一技术规范的连接与操作方式。 ▪一组设备通过总线连在一起称“总线段”(bus segment)。 ▪通过总线段相互连接把多个总线段连接成一个网络系 统。
▪介质在传输过程中必然会引入某些干扰，如热噪声、
脉冲干扰、衰减等。媒介的固有特性和干扰特性直接
关系到变换方式的选取。
4.接收设备
基本功能:完成发送设备的反变换，即进行解调、 译码、解密等。
任务:从带有干扰的信号中正确恢复出原始信息来， 对于多路复用信号，还包括解除多路复用，实现正 确分路。
以上所述是单向通信系统，但在大多数场合下， 信源兼为收信者，通信的双方需要随时交流信息， 因此要求双向通信。
▪信息源可根据输出信号的性质不同分为模拟信息
源和离散信息源。
2.发送设备
发送设备的基本功能是将信息源和传输媒介匹配 起来，即将信息源产生的消息信号经过编码，并 变换为便于传送的信号形式，送往传输媒介。
信源编码：把连续消息变换为数字信号；
信道编码：使数字信号与传输介质匹配，提高传 输的可靠性或有效性。
发送设备还要包括为达到某些特殊要求所进行的 各种处理，如多路复用、保密处理、纠错编码处 理等。
3.传输介质
▪指发送设备到接收设备之间信号传递所经媒介。
▪可以是无线的，也可以是有线的(包括光纤)。有线和

网络与通信基础


2019/12/18
计算机科学与工程系基础教研室
33
网
3. TCP/IP体系结构
络
目前在因特网中主要采用TCP/IP结构。它将网
络体系结构分为四层，即网络接口层、互联层、传输
与
层和应用层。
据与信息资源。
通
(3) 协同工作、分布处理。
信
核心功能是共享资源。
2019/12/18
计算机科学与工程系基础教研室
16
网
3.2.3 计算机网络的分类
络
1. 按网络的拓扑结构分类：总线形网、星形 网、环形网、星形树网等；
2. 按网络的传输介质分类：同轴电缆网、双
与
绞线网、光纤网等；
3. 按网络的传输速率分类：10兆网、100兆
络 3. 传输介质
传输介质指在发送方与接收方之间的物理通路。
与
有线传输介质包括：同轴电缆、双绞线、光纤等。
（在3.5.2中介绍）
通
无线传输：各种不同频率的电磁波都可以在空间
传播，如：无线电广播用的长波（LW）、中波
信
（MW）、短波（SW）、超短波，电视广播用的甚高
频（VHF）、超高频（UHF），通信常用的微波
27
网
4. 通信接口部件（Cont.）
络 集线器（Hub）
又称集中器，它能将多条电缆接收到的
与 信号发送到另一条电缆上。
通 网桥（Bridge）
又称桥接器，当两个相同类型或不同类
信 型的局域网需要连接时可用网桥实现。网桥
工作在数据链路层。
2019/12/18
计算机科学与工程系基础教研室
28
与 TCP/IP体系结构
ISO的OSI体系结构（7层协议）

通信原理ch6_OSI模型

17
OSI模型
应用层 表示层 会话层
高层协议：负责 面向用户的信息 处理 高层与低层之间的接口， 负责将其连接起来
传输层
网络层Leabharlann 数据链路层物理层低层协议：负责底 层设备间的通信
18
OSI模型

Application Layer Presentation Layer Session Layer Transport Layer Network Layer Data Link Layer Physical Layer
11
面向连接服务
E 虚电路 A
12
面向无连接服务

无连接服务（connectionless service)： 以邮政系统为模式。


每个报文带有完整的目的地址，并且每一个报 文都独立于其他报文，经由系统选定的路线传 递。 正常情况下，当两个报文发往同一目的地时， 先发的先收到。但是，但是也有相反的情况出 现，而这种情况在面向连接的服务中是绝对不 可能发生的。
30

IEEE将数据链路层划分为两个子层：


（二）数据链路层

主要功能：
（1）帧同步 （2）寻址（最近结点和下一结点地址包含在报 头和尾部中） （3）访问控制
（5）差错控制 （6）链路管理 （7）链路管理透明传输
（4） 流量控制
31
（三）网络层

网络层的特点： 负责将信息从一台网络设备传送到另一 台网络设备 决定数据包的最佳传输路径，即进行路 由选择。 设备建立一般被视为无连接 （connection-less），不需要进行连 接的建立和维护。
常见的协议：IP协议
34

网络通信基础知识 ppt课件


OSI参考模型
OSI RM ： 开 放 系 统 互 连 参 考 模 型 （ Open System Interconnection Reference Model）
OSI RM 定义了网络中设备所遵守的层次结构。 分层结构的优点：
简化网络的操作 提供设备间兼容性和标准接口 促进标准化工作 结构上可以分隔 易于实现和维护
总线型、星型、树型 环型、网型
标准化组织
国际标准化组织（ISO） 电子电器工程师协会（IEEE） 美国国家标准局（ANSI） 电子工业协会（EIA / TIA） 国际电信联盟（ITU） INTERNET架构委员会（IAB）
课程内容
网络概述 OSI参考模型
OSI参考模型
物理层 数据链路层 网络层 传输层 会话层、表示层和应用层
对等层通信
Host A
应用层
APDU
表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
PPDU SPDU Segment Packet Frame
Bit
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
Host B
每一层利用下一层提供的服务与对等层通信；每一层使用自己的协议。
数据封装
Data H Data H H Data
MAC地址有48bit，用16进制数表示；华为产品前3个字节是 0x00E0FC。
LAN与数据链路层
IEEE802标准：定义了系列局域网标准
IEEE802.1 基本局域网问题 IEEE802.2 定义LLC子层 IEEE802.3 以太网标准 IEEE802.4 令牌总线网 IEEE802.5 令牌环网
LAN常用设备
LAN的设计目标：
运行在有限的地理区域 允许网络设备同时访问高带宽的介质； 通过局部管理控制网络的权限； 提供全时的局部服务； 连接物理上相邻的设备。
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保护层三部分。
特点： ①传输速率极高 ②传输距离长
保护层 覆层
③抗干扰能力强 纤芯
④保密性好
⑤成本低
1-10
通信与网 络基础
6.1 数据通信基础
4．无线介质
按照频率由低向高排列、不同频率的电磁波 可以分为无线电、微波、红外、可见光、紫外线、 X射线与γ射线。目前，用于通信的主要有无线电、 微波、红外与可见光。
第6章 通信与网络基础
通信与网 络基础
6.1 数据通信基础
一、数据通信的基本概念
1．信号
信号一般以时间为自变量，以表示信息（或数据） 的某个参量（振幅、频率或相位）为因变量。信号按其 因变量的取值是否连续分为模拟信号和数字信号。
(a) 模拟信号
(b) 数字信号
1-2
通信与网 络基础
6.1 数据通信基础
延迟较长，安全问题突出。
1-17
通信与网 络基础
6.1 数据通信基础
（4）红外线传输通信与蓝牙传输通信
红外传输系统利用墙壁或屋顶反射红外线而形成整个房间内的 通信系统。这种系统常常用于室内家用电器的遥控技术上，特别是 在电视、音响的遥控上得到普遍的使用。红外通信的设备相对便宜， 但是这种方式的缺点是传输距离有限，容易受到室内空气状况的影
信道
信源
信宿
发送设备
噪声源
接受设备
1-5
通信与网 络基础
6.1 数据通信基础
在通信系统中，双方的通信可以是单向的也可以是 双向的即双方同时进行信息的发送与接收。
1-6
通信与网 络基础
6.1 数据通信基础
三、传输介质
传输介质是数据传输系统中发送设备和接收设备之 间的物理路径。
传输介质主要分为有线介质和无线介质。常用的网 络传输介质包括双绞线、同轴电缆、光纤和无线介质等。
同轴电缆由四部分组成： 铜线(称内导体)，绝缘介质，屏蔽层 (称外导体)，塑 料保护层。 同轴电缆的频率特性好、抗干扰能力强。
有线电视网络使用同轴电缆。
1-9
通信与网 络基础
6.1 数据通信基础
3．光纤
光纤是一种能够传导光信号的极细的传输介质，由玻 璃或塑料等物质材料做成。光纤的结构包括纤芯、覆层和
1-7
通信与网 络基础
6.1 数据通信基础
1．双绞线
双绞线是将两条绝缘铜线螺旋形地绞在一起制成的数 据传输线。既可传输模拟信号，又可传输数字信号。 优点：价格低廉，施工方便。 缺点：易受干扰，信号传输衰减受频率的影响较大，传输 距离不能太长。
1-8
通信与网 络基础
6.1 数据通信基础
2．同轴电缆
1-19
通信与网 络基础
6.1 数据通信基础
四、数字调制和解调
电话系统
PC机
数字信号
响。
1-18
通信与网 络基础
6.1 数据通信基础
蓝牙技术是一种无线通信技术，其工作频段 在2.4GHz，该波段是一种无需申请许可证的工 业、科技医学无线电波段。蓝牙技术目前已被广 泛用于实现近距离（小于10米）的无线通信，能 在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、 相关外设等众多设备之间进行五项信息交换。
2．数据通信
通信的任务是将表示信息的信号从发送方（信源） 传递到接收方（信宿）。根据传送信号的不同，通信也 可分为模拟通信和数字通信。
3．带宽
带宽是指信道所能传送的信号的频率宽度，它的值 为信道上可传送信号的最高频率减去最低频率之差。例 如：一条传输线路可以接收600Hz~2200Hz的频率， 则该传输线所传送频率的带宽为1600Hz。
(1)、无线电通信与蜂窝移动通信
（2）微波通信
（3）卫星通信
（4）红外线传输通信与蓝牙传输通信
1-12
通信与网 络基础
6.1 数据通信基础
(1)、无线电通信与蜂窝移动通信
无线电通信所使用的频段范围从低频 (LF,30K~300KHz)到特高频(UHF,300M~3000MHz)， 其中调幅无线电使用中频，调频无线电使用甚高 频，电视广播使用甚高频到特高频。
微波通信由于其频带宽、容量大、可以用于各种电 信业务传送，如电话、电报、数据、传真以及彩色电视等。
C
B
D
直接视线
地球
A 1-16
通信与网 络基础
6.1 数据通信基础
（3）卫星通信
卫星通信利用空间3600km高空的同步卫星作为微波 中转站，进行远距离传输。卫星通信系统由卫星和地球站 两部分组成 。
优点是具有广播多址传输功能、覆盖面积大、传输距 离远，适用于广域网络的远程传输。但卫星成本高，传输
在低频和中频波段无线电波沿地面传播，能 够轻易通过障碍物。在高频（即短波）波段，地 表电波被地球吸收，但可在到达电离层后被反射 回地球。
1-13
通信与网 络基础
6.1 数据通信基础
短波通信是利用地面发射的无线电波在电离层反射，或 电离层与地面之间多次反射而达到接收点的一种远距离通 信方式。工作频率范围为3～30MHz。
无线电广播和电视广 播都是单向的通信；无线 电话是双向通信。
5
6
4
1
7
3
2
5
5
6
4
6
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1
1
7
3
7
3
2
2
频率复用的模式是N个 小区的配置，N称为复 用因子，代表每个小区 使用的唯一频率集。当 这个模式重复时，频率 就可以复用。
1-15
通信与网 络基础
6.1 数据通信基础
（2）微波通信
微波通信是在对流层视距范围内利用无线电波进行 传输的一种通信方式，它的频率为1GHz至20GHz。 在 空中的传播特性与光波相近，直线前进，遇到阻挡就被反 射或被阻断，超过视距以后需要中继转发。
1-3
通信与网 络基础
6.1 数据通信基础
4．数据传输速率
数据传输速率是指单位时间内信道内传输的 信息量。单位为比特/秒 。
SBlog2 N
其中，B是数字信号的脉冲频率，N是调制电平。

通信与网 络基础
6.1 数据通信基础
二、数据通信系统的组成
信息的传递是通过通信系统来实现的，通信系统一 般由信源（发送者）、发送设备、信道（传输媒介）、 接受设备、信宿（接受者）五个基本组件构成 。
通信质量不稳定 ，产生多径效应以及衰落现象 ，优 点是投资少，建设快，通信距离远，因而在军事通信以及 移动通信方面仍有实用价值。
1-14
通信与网 络基础
6.1 数据通信基础
蜂窝式无线电话网的 名称来源于其形状，整个 移动电话服务区被划分为 若干个单元，单元近似于 圆形。每个单元设立一个 基站，控制处于该单元内 的移动电话，当移动电话 从一个单元进入另一个单 元时，控制权也随之移交。