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1、第第02章数据通信的基章数据通信的基础知识础知识第1页，此课件共59页哦本章主要内容:基本概念基本概念 数据的传输数据的传输 数据传输的同步方式数据传输的同步方式 数据的编码和调制技术数据的编码和调制技术 数据交换技术数据交换技术 信道复用技术信道复用技术 传输媒体的类型与特点传输媒体的类型与特点第2页，此课件共59页哦2.1 数据通信的基本概念 2.1.12.1.1信息、数据与信号信息、数据与信号 信息的载体可以包含语音、音乐、图形图像、文字和数据等信息的载体可以包含语音、音乐、图形图像、文字和数据等多种媒体。计算机的终端产生的信息一般是字母、数字和符号的多种媒体。计算机的终端产生的信息一般
2、是字母、数字和符号的组合。组合。数据通信是指在不同计算机之间传送表示字母、数字、符数据通信是指在不同计算机之间传送表示字母、数字、符号的二进代码号的二进代码0 0和和1 1比特序列的过程。比特序列的过程。第3页，此课件共59页哦 信信号号是是数数据据在在传传输输过过程程中中的的电电信信号号的的表表示示形形式式：分分为为模模拟拟通通信信系系统统与与数数字字通通信系统两种。信系统两种。电电话话线线上上传传送送的的为为模模拟拟信信号号（AnalogSignal）。模模拟拟信信号号的的电电平平是是连连续续变变化化的的，其其波波形形如如图（图（a）所示。）所示。计计算算机机中中所所产产生生的的电电信信号
3、号是是用用两两种种不不同同的的电电平平去去表表示示0、1比比特特序序列列的的电电压压脉脉冲冲信信号号，这种电信号称为数字信号（这种电信号称为数字信号（DigitalSignal）。数字信号的波形如图（）。数字信号的波形如图（b）所示。）所示。(a)(b)第4页，此课件共59页哦2.1.3通信信道的分类 信道的分类方法，常用的有以下三种：信道的分类方法，常用的有以下三种：1 1、有线信道与无线信道、有线信道与无线信道 使用有形的媒体作为传输介质的信道称之为有线信使用有形的媒体作为传输介质的信道称之为有线信 道。它包括电话线、双绞线、同轴电缆、光缆和电力线道。它包括电话线、双绞线、同轴电缆、光缆和
4、电力线 等。等。无线信道：以电磁波在空间传播方式传送信息的信无线信道：以电磁波在空间传播方式传送信息的信 道称之为无线信道。它包括无线电、微波、红外线和卫道称之为无线信道。它包括无线电、微波、红外线和卫 星通信信道等。星通信信道等。第5页，此课件共59页哦 2 2、模拟信道与数字信道模拟信道与数字信道 模拟信道：模拟信道：能传输模拟信号的信道称之为模拟信道。模拟能传输模拟信号的信道称之为模拟信道。模拟 信号的电平随时间连续变化。语音信号是典型的模拟信号。如果信号的电平随时间连续变化。语音信号是典型的模拟信号。如果 利用模拟信道传送数字信号，则必须经过数字与模拟信号之间的利用模拟信道传送数字信号
5、，则必须经过数字与模拟信号之间的 变换（变换（A/DA/D变换器）。调制解调器就是用于完成这种变换的。变换器）。调制解调器就是用于完成这种变换的。数字信道：数字信道：能传输离散数字信号的信道称为数字信道。离能传输离散数字信号的信道称为数字信道。离 散的数字信号在计算机中是指由散的数字信号在计算机中是指由“0 0”和和“1 1”的二进制代码组成的数的二进制代码组成的数 字序列。当利用数字信道传输数字信号时不需要进行变换，而通字序列。当利用数字信道传输数字信号时不需要进行变换，而通 常需要进行数字编码。常需要进行数字编码。第6页，此课件共59页哦信道容量信道容量 信信道道容容量量是是衡衡量量一一个
6、个信信道道传传输输数数字字信信号号的的重重要要参参数数。信信道道容容量量是是指指单单位位时时间间内内信信道道上上所所能能传传输输的的最最大大比比特特数数，用用比比特特每每秒秒（bit/s）表表示示。当当传传输输速速率率超超过过信信道道的的最最大大信信号号速率时就会产生失真。速率时就会产生失真。第7页，此课件共59页哦2.2.3 信道的通信方式 按按照照信信号号传传送送方方向向与与时时间间的的关关系系，信信道道的的通通信信方方式式可可以以分分为为单单工、半双工和全双工三种。工、半双工和全双工三种。1.单工通信单工通信 单单工工方方式式指指通通信信信信道道是是单单向向信信道道，数数据据信信号号仅仅
7、沿沿一一个个方方向向传传输输，发发送送方方只只能能发发送送不不能能接接收收，而而接接收收方方只只能能接接收收而而不不能能发发送送，任任何何时时候候都都不不能能改改变变信信号号传传送送方方向向，如如图图210所所示示。例例如如，无无线电广播和电视都属于单工通信。线电广播和电视都属于单工通信。单工通信单工通信 第8页，此课件共59页哦 2.半双工通信半双工通信 半双工通信是指信号可以沿两个方向传送，但同一时刻一个信半双工通信是指信号可以沿两个方向传送，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。当改变道只允许单方向传送，即两个方向的传输只能交替进行。当改变传输方向时，要通过开
8、关装置进行切换，如图所示。传输方向时，要通过开关装置进行切换，如图所示。半双工信道适合于会话式通信。例如，公安系统使用的半双工信道适合于会话式通信。例如，公安系统使用的“对对 讲机讲机”和军队使用的和军队使用的“步话机步话机”。半双工方式在计算机网络系统中适用于。半双工方式在计算机网络系统中适用于终端与终端之间的会话式通信。终端与终端之间的会话式通信。第9页，此课件共59页哦 3.全双工通信全双工通信 全全双双工工通通信信是是指指数数据据可可以以同同时时沿沿相相反反的的两两个个方方向向进进行行双双向向传传输输，如如图图所示。所示。例如，现实生活中的电话机通话就是一个全双工的通信过程。例如，现实
9、生活中的电话机通话就是一个全双工的通信过程。第10页，此课件共59页哦2.2.4信号的传输方式 1.1.基带传输基带传输 就数字信号而言，它是一个离散的矩型波，就数字信号而言，它是一个离散的矩型波，“0”代表低电代表低电平，平，“1”代表高电平。这种矩形波固有的频带称为基带，矩形代表高电平。这种矩形波固有的频带称为基带，矩形波信号称为基带信号。因此，基带实际上就是数字信号所占用波信号称为基带信号。因此，基带实际上就是数字信号所占用的基本频带。的基本频带。2.频带传输频带传输 在实现远距离通信时，经常需要借助于电话线路，此时在实现远距离通信时，经常需要借助于电话线路，此时应使用频带传输方式。所谓
10、频带传输，在发送端就是将数字信应使用频带传输方式。所谓频带传输，在发送端就是将数字信号调制成音频信号后再进行发送和传输，当音频信号到达接收号调制成音频信号后再进行发送和传输，当音频信号到达接收端时，再把音频信号解调成原来的数字信号。端时，再把音频信号解调成原来的数字信号。第11页，此课件共59页哦2.3 数据传输的同步方式 1 1、异步方式、异步方式 在异步传输方式中，每传送在异步传输方式中，每传送1 1个字符（个字符（7 7或或8 8位）都要在每个字符码前加位）都要在每个字符码前加1 1个起个起始位，以表示字符代码的开始；在字符代码和校验码后面加始位，以表示字符代码的开始；在字符代码和校验码
11、后面加1 1或两个停止位，表示或两个停止位，表示字符结束。接收方根据起始位和停止位来判断一个新字符的开始和结束，从而起到字符结束。接收方根据起始位和停止位来判断一个新字符的开始和结束，从而起到通信双方的同步作用，如图所示。通信双方的同步作用，如图所示。异步方式的实现比较容易，但每传输一个字符都需要多使用异步方式的实现比较容易，但每传输一个字符都需要多使用2 23 3位，所以适合于低速通信。位，所以适合于低速通信。第12页，此课件共59页哦 2.同步方式 通通常常，同同步步传传输输方方式式的的信信息息格格式式是是一一组组字字符符或或一一个个二二进进制制位位组组成成的的数数据据块块（帧帧）。对对这
12、这些些数数据据，不不需需要要附附加加起起始始位位和和停停止止位位，而而是是在在发发送送一一组组字字符符或或数数据据块块之之前前先先发发送送一一个个同同步步字字符符SYN(SYN(以以0110100001101000表表示示)或或一一个个同同步步字字节节（0111111001111110），用用于于接接收收方方进进行行同同步步检检测测，从从而而使使收收发发双双方方进进入入同同步步状状态态。在在同同步步字字符符或或字字节节之之后后，可可以以连连续续发发送送任任意意多多个个字字符符或或数数据据块块，发发送送数数据据完完毕毕后后，再再使使用用同同步步字字符符或或字字节节来来标标识识整整个个发发送送过过
13、程程的的结结束束，如如图所示。图所示。第13页，此课件共59页哦2.4.1 数字数据的调制 典型的模拟通信信道是电话通信信道。它是当前世界上覆盖面最广、应用最普典型的模拟通信信道是电话通信信道。它是当前世界上覆盖面最广、应用最普遍的通信信道之一。传统的电话通信信道是为传输语音信号设计的，用于传输音频遍的通信信道之一。传统的电话通信信道是为传输语音信号设计的，用于传输音频3003003400Hz3400Hz的模拟信号，不能直接传输数字数据。的模拟信号，不能直接传输数字数据。为了利用模拟语音通信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的电话交换网实现
14、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，信号，也就是要对数字数据进行调制。也就是要对数字数据进行调制。第14页，此课件共59页哦调制：调制：在发送端将数字数据信号变换成模拟信号的过程称为调 制（Modulation），调制设备就称为调制器（Modulator).解调：解调：在接收端将模拟数据信号还原成数字数据信号的过程称 为解调(Demodulation),解调设备就称为解调器(Demodulator).若进行数据通信的发送端和接收端以双工方式进行通信时，就需要一个同时具备调制和解调功能的设备，称为调制解调器（Modem），这一过程如图所示。第15页，此课件共59页哦2.4.
15、2数字数据的编码 利利用用数数字字通通信信信信道道直直接接传传输输数数字字数数据据信信号号的的方方法法，称称作作数数字字信号的基带传输。而数字数据在传输之前需要进行数字编码。信号的基带传输。而数字数据在传输之前需要进行数字编码。在在数数字字基基带带传传输输中中，数数据据信信号号的的编编码码方方式式主主要要有有：不不归归零零码码、曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码三种。曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码三种。第16页，此课件共59页哦1.不归零编码不归零编码（NRZ,NonReturn to Zero）NRZNRZ编码可以用负电平表示逻辑编码可以用负电平表示逻辑“1 1”，用正电平表示逻辑，用正电平表示
16、逻辑“0 0”，反之亦然。，反之亦然。NRZNRZ编码编码的缺点是发送方和接收方不能保持同步，需采用其他方法才能保持收发同步。的缺点是发送方和接收方不能保持同步，需采用其他方法才能保持收发同步。2.曼彻斯特编码曼彻斯特编码（Manchester）曼曼彻彻斯斯特特编编码码的的原原则则是是：前前T/2T/2取取反反码码，后后T/2T/2取取原原码码。曼曼彻彻斯斯特特编编码码的的优优点点是是每每一一个个比比特特中中间间的的跳跳变变可可以以作作为为接接收收端端的的时时钟钟信信号号，以以保保持持接接收收端端和和发发送送端端之之间间的同步。的同步。3.差分曼彻斯特编码差分曼彻斯特编码（Difference
17、 Manchester）差差分分曼曼彻彻斯斯特特编编码码是是对对曼曼彻彻斯斯特特编编码码的的改改进进。其其特特点点是是每每一一位位二二进进制制信信号号的的跳跳变变依依然然提提供供收收、发发端端之之间间的的同同步步，但但每每位位二二进进制制数数据据的的取取值值，必必须须要要根根据据其其开开始始边边界界是是否否发发生生跳跳变变来来决决定定，若若一一个个比比特特开开始始处处存存在在跳跳变变则则表表示示“0 0”，无无跳跳变变则则表示表示“1 1”。第17页，此课件共59页哦数字数据数字数据011101001011101001的的3 3种编码方式，它的编码波形如图所示。种编码方式，它的编码波形如图所示
18、。数字数据信号的编码方法数字数据信号的编码方法 第18页，此课件共59页哦2.4.4模拟数据的编码 脉脉冲编码调制（冲编码调制（Pulse Code ModulationPulse Code Modulation，PCMPCM）是模拟数据数字）是模拟数据数字化的主要方法。由于数字信号传输失真小、误码率低、数据传输速化的主要方法。由于数字信号传输失真小、误码率低、数据传输速率高，因此，在网络中除计算机直接产生的数字信号外，语音、图率高，因此，在网络中除计算机直接产生的数字信号外，语音、图像信息必须数字化才能经计算机处理像信息必须数字化才能经计算机处理 PCMPCM技术的典型应用是语音数字化。语音
19、可以用模拟信号的技术的典型应用是语音数字化。语音可以用模拟信号的形式通过电话线路传输，但是在网络中将语音与计算机产生的形式通过电话线路传输，但是在网络中将语音与计算机产生的数字、文字、图形、图像同时传输，就必须首先将语音信号数数字、文字、图形、图像同时传输，就必须首先将语音信号数字化。字化。第19页，此课件共59页哦 脉脉冲冲编编码码调调制制的的工工作作过过程程包包括括3 3部部分分：抽抽样样、量量化化和和编编码码。在在图图右右中中，显显示示了了脉脉冲冲编编码码调调制制的的3 3个个过过程程以以及及相相对对应应的的波波形信号。形信号。脉冲编码调制的过程脉冲编码调制的过程第20页，此课件共59页
20、哦 1.抽样抽样 模模拟拟信信号号是是电电平平连连续续变变化化的的信信号号。每每隔隔一一定定的的时时间间间间隔隔，采采集集模模拟拟信信号号的的瞬瞬时时电电平平值值作作为为样样本本表表示示模模拟拟数数据据在在某某一一区区间间随随时时间间变变化化的的值值。抽抽样样频频率率以以奈奈奎奎斯斯特特抽抽样样定定理理为为依依据据，如如果果以以等等于于或或高高于于通通信信信信道道带带宽宽两两倍倍的的速速率率定定时时对对信信号号进进行行抽样，就可以恢复原模拟信号的所有信息。抽样，就可以恢复原模拟信号的所有信息。对对于于电电话话通通信信系系统统，因因为为电电话话线线路路的的传传输输带带宽宽不不超超过过4000Hz
21、4000Hz，所以抽样频率为，所以抽样频率为80008000次次/s/s。第21页，此课件共59页哦 2.量化 量化是将取样样本幅度按量化级决定取值的过程。经过量化后的样本幅度为离散的量化级值，根据量化之前规定好的量化级，将抽样所得样本的幅值比较，取整定级。量化级可以分为8级、16级或者更多的量化级，这取决于系统的精确度要求。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。如果有16个量化级，就需要使用4个比特进行编码。经过编码后，每个样本都使用相应的编码脉冲表示。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
22、率为8000次/s，因此，一路话音的数据传输速率为:88000bit/s64Kbit/s。第22页，此课件共59页哦2.5 数据交换技术数据交换技术 交交换换又又称称转转换换，数数据据交交换换技技术术在在交交换换通通信信网网中中实实现现数数据据传传输输是是必必不不可可少少的的。数数据据通通过过通通信信子子网网的的交交换换方方式式可可以以分分为为电电路路交交换换和和存存储储交交换换两两大大类类。常常用用的的交交换换技技术术有有：电电路路交换、报文交换和分组交换三种。交换、报文交换和分组交换三种。第23页，此课件共59页哦 电路交换（电路交换（Circuit SwitchingCircuit Sw
23、itching），也称为线路交换，它是），也称为线路交换，它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（使用时分或频分复用技术）。道又可以是逻辑通道（使用时分或频分复用技术）。图1-5 电路交换的工作模式 2.5.1 电路交换 第24页，此课件共59页哦 目前，公用电话交换网广泛使用的交换方式是目前，公用电话交换网广泛使用的交换方式是电路交换，经由电路交换的通信包括：电路建立、电路交换，经由电路
24、交换的通信包括：电路建立、数据传输和电路拆除三个阶段，如下图所示数据传输和电路拆除三个阶段，如下图所示。第25页，此课件共59页哦第26页，此课件共59页哦报文交换报文交换报文交换（message switching）技术是一种存储转发技术，它没有在通信两端设备间建立一条物理线路。发送设备将发送的信息作为一个整体（又被称为报文），并附加上目的地地址，交给交换设备。交换设备接收该报文，暂时存储该报文，等到有合适的输出线路时把该报文转发给下一个交换设备。经过若干个交换设备的存储、转发后，该报文到达目的地。第27页，此课件共59页哦2.5.2 存储转发技术 采用存储转发的邮政通信工作模式 第28页，
25、此课件共59页哦报文交换的特点如下：报文交换的特点如下：源节点和目标节点在通信时不需要建立一条专用的通道。源节点和目标节点在通信时不需要建立一条专用的通道。与电路交换相比，报文交换没有建立电路和拆除电路所需的等与电路交换相比，报文交换没有建立电路和拆除电路所需的等 待和时延。待和时延。电路利用率高，节点间可根据电路情况选择不同的速度传输，电路利用率高，节点间可根据电路情况选择不同的速度传输，能高效地传输数据。能高效地传输数据。要求节点具备足够地报文数据存放能力，一般节点由微机或小要求节点具备足够地报文数据存放能力，一般节点由微机或小 型机担当。型机担当。数据传输地可靠性高，每个节点在存储转发中
26、都进行差错控数据传输地可靠性高，每个节点在存储转发中都进行差错控 制，即检错和纠错。制，即检错和纠错。第29页，此课件共59页哦 由由于于采采用用了了对对完完整整报报文文地地存存储储/转转发发，而而节节点点存存储储/转转发发的的时时延延较较大大，不不适适用用于于交交互互式式通通信信，如如电电话话通通信信。由由于于每每个个节节点点都都要要把把报报文文完完整整的的接接收收、存存储储、检检错错、纠纠错错、转转发发，产产生生了了节节点点延延迟迟，并并且且报报文文交交换换对对报报文文长长度度没没有有限限制制，报报文文可可以以很很长长，专专用用就就有有可可能能使使报报文文长长时时间间占占用用某某两两节节点
27、点之之间间地地链链路路，不不利利于于实实时时交交互互通通信信。分分组组交交换换即即所所谓谓的的包包交交换换正正是是针针对对报报文文交交换换的的缺缺点点而而提提出出的的一一种种改进方式。改进方式。第30页，此课件共59页哦分组交换分组交换分组交换（Packet Switching）又称报文分组交换，或包交换，也是一种存储转发技术。在报文交换中，报文的长度不确定，交换设备的存储器容量大小如果按最长的报文计算，显然不经济。如果利用交换设备的外存容量，则内外存间交换数据会增加报文处理的时间。分组交换中，将报文分解成若干段，每一段报文加上交换时所需的地址、控制和差错校验信息，按规定的格式构成一个数据单位
28、，通常被称为“报文分组”或“包”。在分组交换网中，控制和管理通过网络的交换分组流，有两种方式：数据报（data gram）和虚电路（virtual circuit）。第31页，此课件共59页哦3三种交换方式比较三种交换方式比较 电路交换、报文交换（存储转发）、分组交换（存储转发）第32页，此课件共59页哦2.6 信道复用技术信道复用技术 通通常常采采用用多多路路复复用用技技术术，使使多多路路数数据据信信号号共共同同使使用用一一条条电电路路进进行传输，即利用一个物理信道同时传输多个信号，如图所示。行传输，即利用一个物理信道同时传输多个信号，如图所示。信道的复用信道的复用第33页，此课件共59页哦
29、目前主要有以下目前主要有以下4种信道复用方式：种信道复用方式：频分复用（频分复用（Frequency Division MultiplexingFrequency Division Multiplexing，FDMFDM）时分复用（时分复用（Time Division MultiplexingTime Division Multiplexing，TDMTDM）波分复用（波分复用（WaveWavelength Division Multiplexinglength Division Multiplexing，WDMWDM）码分复用码分复用（CDMA,Coding Division Multipl
30、exing AccessCDMA,Coding Division Multiplexing Access）第34页，此课件共59页哦2.6.1频分多路复用 频分多路复用的原理图频分多路复用的原理图第35页，此课件共59页哦2.6.2时分多路复用 1 1、同步时分复用、同步时分复用 同步时分多路复用的原理图同步时分多路复用的原理图第36页，此课件共59页哦2、异步时分复用异步时分复用异步时分多路复用的原理图异步时分多路复用的原理图 第37页，此课件共59页哦2.6.3 波分多路复用 波分多路复用波分多路复用第38页，此课件共59页哦2.6.4码分多路复用码分多路复用 码码分分多多路路复复用用又又
31、称称为为码码分分多多址址（CDMA,Coding Division Multiplexing Access）。它它也也是是一一种种共共享享信信道道的的方方法法，每每个个用用户户可可在在同同一一时时间间使使用用同同样样的的频频带带进进行行通通信信，但但使使用用的的是是基基于于码码型型的的分分割割信信道道的的方方法法，即即每每个个用用户户分分配配一一个个地地址址码码，各各个个码码型型互互不不重重叠叠，通信各方之间不会相互干扰，且抗干扰能力强。通信各方之间不会相互干扰，且抗干扰能力强。码分复用技术主要用于无线通信系统，特别是移动通信系统。码分复用技术主要用于无线通信系统，特别是移动通信系统。第39页
32、，此课件共59页哦2.7 传输介质1.传输介质传输介质p 传输信号经过的各种物理环境传输信号经过的各种物理环境p 物理上将计算机相互连接起来的介质物理上将计算机相互连接起来的介质2.传输介质的种类传输介质的种类p 同轴电缆同轴电缆p 非屏蔽双绞线（非屏蔽双绞线（UTP）p 屏蔽双绞线（屏蔽双绞线（STP）p 光缆光缆p 无线电无线电第40页，此课件共59页哦传输介质的种类第41页，此课件共59页哦非屏蔽双绞线和RJ-45连接器第42页，此课件共59页哦双绞线双绞线第43页，此课件共59页哦非屏蔽双绞线优点：优点：尺寸小、重量轻、容易弯曲尺寸小、重量轻、容易弯曲价格便宜价格便宜容易安装和维护容易
33、安装和维护RJ-45连接器牢固、可靠连接器牢固、可靠缺点：缺点：抗干扰能力较弱抗干扰能力较弱传输距离比较短传输距离比较短UTP分为：分为：3类线、类线、4类线、类线、5类线和超类线和超5类线类线UTP非常适合于楼宇内部的结构化布线非常适合于楼宇内部的结构化布线第44页，此课件共59页哦屏蔽双绞线优点：优点：传输质量较高传输质量较高电缆尺寸和重量与电缆尺寸和重量与UTP相当相当缺点：缺点：安装不合适有可能引入外界干扰安装不合适有可能引入外界干扰第45页，此课件共59页哦同轴电缆第46页，此课件共59页哦同轴电缆的特点1.优点优点传输距离较远，覆盖的地域范围较大传输距离较远，覆盖的地域范围较大技术
34、非常成熟技术非常成熟2.缺点缺点电缆硬，折曲困难，重量重电缆硬，折曲困难，重量重3.局域网常用同轴电缆局域网常用同轴电缆粗同轴电缆：特征阻抗粗同轴电缆：特征阻抗50，直径，直径1cm细同轴电缆：特征阻抗细同轴电缆：特征阻抗50，直径，直径0.5cm4.同轴电缆不适合用于楼宇内的结构化布线同轴电缆不适合用于楼宇内的结构化布线第47页，此课件共59页哦光缆第48页，此课件共59页哦光线在光纤中的折射光线在光纤中的折射 折射角入射角 包层（低折射率的媒体）包层（低折射率的媒体）纤芯（高折射率的媒体）包层纤芯第49页，此课件共59页哦光纤的工作原理光纤的工作原理光纤是用极细的玻璃纤维或极细的石英玻璃做
35、传输媒体，在使用时利用了光的全反射原理，光纤传输是利用激光二极管或发光二极管在通电后产生光脉冲信号，这些光脉冲信号经检测器在光纤中传输。第50页，此课件共59页哦光纤的分类光纤的分类单模光纤：光源是一个激光二极管，产生的单色的光，这时光纤应是足够的细，光在光纤以直线传播 多模光纤：光源是一个发光的二极管，产生的是复色光，光在光纤中以全反射的原理。第51页，此课件共59页哦单模与多模光纤对比单模与多模光纤对比单模光纤（主要）多模光纤纤芯直径窄宽耗散极小大效率高低成本高低使用场合高速度、长距离低速度、短距离备注需要激光源聚光好第52页，此课件共59页哦光纤施工涉及到的名称光纤施工涉及到的名称光缆尾
36、纤终端盒耦合器（法兰）光模块光纤收发器（光猫）第53页，此课件共59页哦光缆的特点：光缆的特点：优点：优点：传输速率高传输速率高 传输距离远传输距离远 传输损耗低传输损耗低 抗干扰能力强抗干扰能力强 缺点：缺点：价格相对较高价格相对较高 安装比较困难安装比较困难光缆适合于楼宇内部的结构化布线光缆适合于楼宇内部的结构化布线第54页，此课件共59页哦无线电传输 地面微波接力通信地面微波接力通信 （1）第55页，此课件共59页哦微波接力通信也存在如下的一些微波接力通信也存在如下的一些优缺点优缺点:优点：优点：通信信道的容量很大。通信信道的容量很大。微波通信受外界干扰影响比较小，传输质量较高。微波通信
37、受外界干扰影响比较小，传输质量较高。投投资资少、少、见见效快效快 缺点：缺点：相邻站之间必须直视，不能有障碍物。相邻站之间必须直视，不能有障碍物。微波的传播有时也会受到恶劣气候的影响。微波的传播有时也会受到恶劣气候的影响。与电缆通信系统相比较，微波通信的隐蔽性和保密性与电缆通信系统相比较，微波通信的隐蔽性和保密性 较差。较差。对大量中继站的使用和维护，要耗费一定的人力和物对大量中继站的使用和维护，要耗费一定的人力和物 力。力。第56页，此课件共59页哦卫星通信卫星通信（2）卫星通信的主要缺点和地面通信的优缺点差不多。卫星通信的主要缺点和地面通信的优缺点差不多。卫星通信的最大特点是通信距离远，且
38、通信费用与通信距离卫星通信的最大特点是通信距离远，且通信费用与通信距离无关。无关。第57页，此课件共59页哦小 结本章主要讲述了以下内容本章主要讲述了以下内容:1.数据通信技术是网络技术发展的基础。数据通信技术是网络技术发展的基础。2.信号是数据在传输过程中的电信号的表示形式。信号是数据在传输过程中的电信号的表示形式。3.设计一个数据通信系统时，首先要确定采用何种通信方式。设计一个数据通信系统时，首先要确定采用何种通信方式。4.数据通信中信号有三种传输方式。数据通信中信号有三种传输方式。5.数据通信中有两种的同步技术。数据通信中有两种的同步技术。6.传输介质是通信中实际传送信息的载体。传输介质
39、是通信中实际传送信息的载体。第58页，此课件共59页哦7.数据通信技术中，有两种数据信号和通信信道。数据通信技术中，有两种数据信号和通信信道。8.数据传输的速率是描述数据传输系统的重要技术指标之一。数据传输的速率是描述数据传输系统的重要技术指标之一。9.多路复用技术分为多路复用技术分为FDM、WDM、TDM。10.网络中的计算机之间的数据主要采用分组交换技术。网络中的计算机之间的数据主要采用分组交换技术。11.误码率是指二进制码元在数据传输系统中被传错的概率，误码率是指二进制码元在数据传输系统中被传错的概率，是衡量数据传输系统正常工作状态可靠性的参数。是衡量数据传输系统正常工作状态可靠性的参数。第59页，此课件共59页哦