职称计算机基础知识第1章：数据通信的基本概念

会计考友

　　数据通信技术基本概念
. K7 z) p! z9 _& H. b8 Q- M　　信息、数据和信号
　　信息是客户事物的属性和相互联系特性的表现，它反映了客观事物的存在形式或运动状态
　　数据是信息的载体，是信息的表现形式。
) l0 c, D* U' ]2 q　　信号是数据在传输过程的具体物理表示形式，具有确定的物理描述。
　　传输介质是通信中传送信息的载体，又称为信道
　　模拟通信和数字通信
# V# \$ b& w% E. i% R　　通信系统主要由5个基本系统元件构成，信源、转换器、信道、反转换器、信宿
　　源系统将信源发出的信息转换成适合在传输系统中传输的信号形式，通过信道传输到目的系统，目的系统再将信号反变换为具体的信息
　　通过系统的传输的信号一般有模拟信号和数字信号两种表达方式
　　模拟信号是一个连续变化的物理量，即在时间特性上幅度（信号强度）的取值是连续的，一般用连续变化的电压表示
, Z, i  K/ J! t& s' @7 Y　　数字信号是离散的，即在时间特性上幅度的取值是有限的离散值，一般用脉冲序列来表示
　　数字信号比模拟信号可靠性高，数字信号比较容易存储、处理和传输
　　数据通信的技术指标
　　1、信道带宽：是描述信道传输能力的技术指标，它的大小是由信道的物理特性决定的。
& E: `6 o; t% M" W+ A　　信道能够传送电磁波的有效频率范围就是该信道的带度
/ s$ d: l0 z+ J　　2、数据传输速率：称为比特率，是指信道每秒钟所能传输的二进制比特数，记为bps，常见的单位有Kbps、Mpbs、Gbps等，数据传输速率的高低，由每位数据所占的时间决定，一位数据所占用的时间宽度越小，则传输速率越高
  ?( ]. T' b' V# M7 H% n# V$ j　　3、信道容量：
　　信道的传输能力是有一定限制的，信道传输数据的速率的上限，称为信道容量，一般表示单位时间内最多可传输的二进制数据的位数
& S0 K" Z/ A& z. q　　C=Wlog2(1+S/N)
: [! Z2 e4 K& ]$ k# D/ }/ J- j　　C为信道容量；W为信道带宽；N为噪声功率；S为信号功率
' C. F. c0 |6 S: q9 F9 F　　S/N称为信噪比，用来描述信道的质量，噪声小的系统信噪比高，信噪比S/N通常用10lg(S/N)来表示，其单位为分贝。
　　无噪声离散信道容量公式为C=2Wlog2L (L为传输二进制信号)
' v8 W$ v5 I, G- V6 w/ S9 H0 s　　4、波特率：
& c2 r, ?4 k& f; P, y　　是传输的信号值每秒钟变化的次数，如果被传输的信号周期为T，则波特率Rb=1/T。Rb称为波形速率或调制速率。
/ h1 K. {4 s9 g; I8 U; \" g　　R=Rblog2V
/ q- W; ?& _# H. m　　V表示所传输信号所包含的离散电平数
　　5、信道延迟
/ e/ n+ c8 c8 i- w$ a　　信号沿信道传输需要一定的时间,就是信道延迟,信道延迟时间的长短,主要受发送设备和接收设备的响应时间、通信设备的转发和等待时间、计算机的发送和接收处理时间、传输介质的延迟时间等的影响。
+ g1 n8 W; D: n- [9 M/ u' r　　信道延迟=计算机的发送和接收处理时间+传输介质的延迟时间+发送设备和接收设备的响应时间+通信设备的转发和等待时间
3 G3 q- `) o2 W% S0 @5 t" h　　6、误码率：
　　是指接收的错误码元数占传送总码元数的比例，即码元在传输系统中被传错的概率。
　　Pc=Ne/N
　　Ne表示单位时间内接收的错误码元数；N表示单位时间内系统接收的总码元数
' |, N( W! M% F0 S. n　　误码率越低，通信系统的可靠性越高，通信质量越好。
+ v" x# m7 p# D2 C1 ~& F; a- A6 P　　数据的传输
　　串/并行通信
, ^% K7 e& {: e　　数据的传输方式有串行通信和并行通信两种，并行通信用于较低距离的数据传输，串行通信用于较远距离的数据传输
　　1、串行通信
3 P( w$ \! w5 r) P% G3 Q　　串行通信在传输数据时，数据是一位一位地在通信上传输的
　　USB指串行总线。网卡负责串行数据和并行数据的转换工作。
  I! ~/ B3 k- B- w0 i　　2、并行通信
　　是指要传输的数据中多个数据位同时在两个设备中传输，发送设备将这些数据位通过对应的数据线传送给接收设备，还可附加一位校验位。接收设备可同时接收到这些数据，而且无需变换就可以直接使用
3 s' T6 D, O0 k+ l) S　　并行通信特点：传输速度快，处理简单
: l1 G) M0 b8 C0 J　　通信线路的连接方式
　　1、点对点连接方式
/ M& B, U  N7 R　　指在发送端和接收端之间采用一条线路连接，使用的线路可以是专用线路、租用线路或交换线路。
　　2、多点连接方式
# Z: T9 X( {  R+ p% b　　指各个站点通过一条公共的通信线路或集线器连接起来
　　信道的通信方式
　　1、单工通信
0 V' w" C' \6 [　　在单工通信方式中，信号只能向一个方向传输，任何时候都不能改变信号的传输方向。
! P- q9 q$ o7 d& Z, m+ U　　2、半双工通信
　　信号可以双向传送，但必须交替进行，在任一时刻只能向一个方向传送。
　　3、全双工通信
　　信号可以双向传送数据，通信效率高，适合于计算机与计算机之间的通信
　　信号的传输方式
! H% S. p# b* a　　基带传输指按照它们的原样进行传输
　　频带传输是利用它们调制载荷的高频载波信号进行传输。根据载波信号的不同又可分为模拟传输和数字传输
' o3 k1 X, e: Q; N) ]8 G6 v　　1、基带传输
　　把矩形脉冲信号的固有频带称做基带，把矩形脉冲信号叫做基带信号。在数据通信信道上直接传输数据基带信号的通信方式称为基带传输
8 H" Z& i! r  x# J1 E　　发送端要通过编码器将信源的数据变换为直接传输的数字基带信号，在接收端通过译码进行解码，恢复发送端的原始数据
　　基带传输的优点是无需调制就可以传送数字信号，从而简化了通信处理过程，提高了传输速度。基带传输不适合远距离传输
　　2、频带传输中华考试网(www．Examw。com)
　　是将数字信号调制成模拟信号后再发送和传输，到达接收端时再把音频信号解调成原来的数字信号。需要使用调制解调器
) i8 o# D6 C% p% s3 K　　3、宽带传输
. U( _1 v: u! M9 t! l　　宽带是指比音频更宽的频带，包括大部分电磁波频谱，利用宽带进行的数据传输称为宽带传输。宽带传输可容纳全部的广播信号，可以把声音、图像及数据等信息综合到一个物理信道进行高速数据传输，采用频分多路复用的形式进行数据传输。
3 ~+ y( c$ [% u+ t5 C7 q  p9 k　　宽带传输优点是传输距离远，可达几十千米，技术复杂，传输系统的成本相对较高
& B8 a' w. n. S% ]$ D7 Y　　数据传输的同步技术
　　常用的同步技术有两种:异步传输方式和同步传输方式
　　1、异步传输
# [' h; k( u( B) J　　每传送一个字符，都要在字符前加1个起始位，表示字符的开始，在字符代码和检验码后面加1或2个停止位，表示字符的结束。接收方根据起始位或停止位判断一个字符开始或结束，从而起到通信双方的同步作用。
　　特点：
/ s8 ~! l' W  B( W! z0 {. B/ D　　（1）每个字符作为一个独立的整体进行传送
) G" n. W* |# a. [6 S　　（2）字符之间的时间间隔是任意的
9 M) p- n* f* d" U  }' E　　（3）每传输一个字符都需要多使用2-3个二进制位，增加了通信的开销，适合于低速通信
　　2、同步传输
　　是数据块为单位进行传输，在数据块之前先发送一个或多个同步字符SYN，用于接收方进行同步检测，从而使通信双方进行同步状态。在同步字符之后，可以连续发送任意多个字符或数据块，发送完毕，再使用同步字符来标识整个发送过程结束。
9 D( d! U( X: c2 A　　特点：
: ~0 X+ i0 J9 {( e1 P- u# K' f　　传输效率高，对传输设备要求高