精品课件-计算机网络(第四版)-第2章

B = 1 (波特)
T
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比特率和波特率之间有下列关系： S = B lb n
其中，n为一个脉冲信号所表示的有效状态数。在二进制中，一 个脉冲的“有”和“无”表示1和0两个状态。在二相调制中， n = 2，故S = B，即比特率与波特率相等。但在更高相数的多相 调制时，S与B就不相同。例如，在四相调制中，n = 4，如果 B = 1200 bit，则信号传输速率S = 2400 b/s。这一点，希望读 者使用时注意。
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误组率PB：数据通信中，也可将传输的信息若干个字组成一 组，一组一组地传送，此时接收信息中的错误组数与传输中总组 数之比称误组率，即：
接收的错误组数
PB = 传输信息的总组数
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4) 信道容量 信道容量是指信道传输信息的最大能力，一般用带宽来描述。 奈式准则描述的是有限带宽、无噪声信道的最大数据传输速 率与信道带宽之间的关系。如考虑信道噪声问题，可用香农 (Shannon)定律来表述，它描述了有限带宽、有随机热噪声信道 的最大数据传输速率与信道带宽、信号噪声功率比之间的关系。
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3) 出错率 出错率是指数据通信系统在正常工作情况下信息传输的错误 率，也称误码率。由于传输中信息的最小单位不同，可以是比特、 码元、码字、一组码字。因此，出错率有以下几种表示方法： 误比特率Pb：接收的错误比特数占传输总比特数的比例，即：
接收的错误比特数 Pb = 传输的总比特数
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误码率Pe：接收码元中错误码元数占传输总码元数的比例。 即：
第2章 计算机网络基础知识
2.1 数据通信基础知识 2.2 计算机通信接口 2.3 网络体系与层次结构 2.4 ISO/OSI开放系统互联参考模型 2.5 TCP/IP协议综述 2.6 OSI参考模型与TCP/IP参考模型的比较 2.7 本章小结 练习题
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2.1 数据通信基础知识
2.1.1 数据通信的基本概念 1. 信息、数据和信号 信号(Signal)是数据的电编码或电磁编码。它分为两种：
Gb/s和Tb/s。其中： 1 kb/s = 103 b/s，1 Mb/s = 103 kb/s，1 Gb/s=103 Mb/s，
1 Tb/s = 103 Gb/s
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2) 波特率B 波特率是一种调制速率，也称波形速率或码元速率。它是模 拟信号传输过程中，从调制解调器上输出的调制信号每秒钟载波 调制状态改变的次数。或者说，在数据传输过程中，线路上每秒 钟传送的波形个数就是波特率，其单位为波特 (Baud)。从调制 速率的意义来理解，它是脉冲信号经过调制后的传输速率，通常 用于表示调制解调器之间传输信号的速率，若以T表示波形的持 续时间，则调制速率B可以表示为：
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主机
调制解调器 调制解调器 终端
(a)
主机
调制解调器 调 制 解 调 器调 制 解 调 器调 制 解 调 器
终端 终端 终端 (b)
图2-2 通信信道连接类型 (a) 点对点方式; (b) 点对多点方式
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3．数据通信系统的主要技术指标 1) 数据传输率S 数据传输率又称比特率，是指数字信号的传输速率，表示单 位时间内所传输的二进制代码的有效位(bit)数，单位为比特每 秒，表示为b/s或bps。
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2) 有线信道和无线信道 根据传输介质是否有形，物理信道可以分为有线信道和无线 信道。有线信道包括电缆、双绞线、同轴电缆、光缆等以各种有 形线路传递信息的方式；无线信道包括无线电、微波和卫星通信 信道等以电磁波形式在空间传播信息的方式。
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3) 模拟信道和数字信道 按照信道中传输不同类型的数据信号来分，物理信道又可以 分为模拟信道和数字信道。模拟信道传输的是模拟信号，而数字 信道直接传输二进制数字脉冲信号。应当注意，数字信号在经过 数/模变换后就可以在模拟信道上传输，而模拟信号在经过模/数 变换后也可在数字信道上传输，比如要在模拟信道上传输计算机 直接输出的二进制数字脉冲信号，就需要在信道两边分别安装调 制解调器进行信号变换。
接收码元中错误码元数
Pe = 传输的总码元数
计算机网络通信系统中，要求误码率低于10-6。
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误字率Pw：实际应用中，常由若干码元组成一个码字，因此 衡量传输的可靠性也用误字率表示。误字率指接收的错误码字占 传输总码字的比例，即：
接收的错误码字数 Pw = 传输的总码字数 传输中，有时一个码字中有两个或更多个码元出错，这和错 一个码元的效果一样，因为它们都导致这个码字出错，两种情况 的误字率相同，但误码率不同。可见，误字率不一定等于误码率。
模拟信号和数字信号。模拟信号是一种连续变化的电信号，它 用电信号模拟原有消息。显然，模拟信号的取值可以有无限多 个，图2-1 (a) 表示话音声压随时间连续变化的消息，图21(b) 表示与之相应的电流幅度随时间变化的电信号。
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声压
i
பைடு நூலகம்t (a)
t (b)
图2-1 模拟信号
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2．信道及信道的类型 1) 物理信道和逻辑信道 在计算机网络中，有物理信道和逻辑信道之分。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。通常这些“连接”被称为逻 辑信道。
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数据传输率S可用以下公式计算：
S= 1 lb n
T
式中：T——信号脉冲重复周期。 n—— 一个脉冲信号代表的有效状态数，是2的整数倍。例
如，二进制的一个脉冲可表示“0”和“1”两个状态，故n=2。 lb n——单位脉冲能表示的比特数，如n = 4时表示一个单
位脉冲为2 bit。 在实际应用中，常用的数据传输速率单位有：kb/s、Mb/s、
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4) 专用信道和公共交换信道 如果按照信道的使用方式来分，又可以分为专用信道和公共 交换信道。专用信道又称专线，是一种连接用户之间设备的固定 线路，既可以是自行架设的专用线路，也可以向电信部门租用。 专用线路一般用在距离较短或数据传输量较大的场合。公共交换 信道是一种通过公共交换机转接，为大量用户提供服务的信道。 顾名思义，采用公共交换信道时，用户与用户之间的通信通过公 共交换机与交换机之间的线路转接。公共电话交换网就属于公共 交换信道。 当采用专用信道时有两种连接方式，一种是点对点连接(点 点连接)；另一种是点对多点式连接(多点连接)，参见图2-2。