第2章数据通信基础第2章数据通信基础2.1数据通信的基本概念2.1数据通信的基本概念2.1数据通信的基本概念图2-1数字信号和模拟信号2.1数据通信的基本概念2.1数据通信的基本概念（5）专用信道和公共交换信道按照信道的使用方式来分。“专用信道”又称“专线”，它是一种连接用户设备的固定线路。“公共交换信道”是一种通过公共网络，为大量用户提供服务的信道。2.1数据通信的基本概念2.2通讯系统的主要技术指标2.2通讯系统的主要技术指标n为一个脉冲信号所表示的有效状态数。对于多相调制来说，n表示相的数目。波特率（调制速率）和比特率（数据传输速率）是两个最容易混淆的概念，表2-1给出了两者之间的数值关系。两者在实际应用中的区别与联系，如图2-2所示。图2-2比特率和波特率的区别4.带宽◆对于模拟信道，带宽是指物理信道的频带宽度，即信道允许传送信号的最高频率和最低频率之差。单位为：赫兹（Hz）、千赫（kHz）、兆赫（MHz）等。◆对于数字信道，“带宽”是指在信道上能够传送的数字信号的速率，即数据传输速率S。此时带宽的单位就是比特每秒（bit/s），表示为：b/s、Kb/s、Mb/s等。5.信道容量信道容量是一个极限参数，一般是指物理信道上能够传输数据的最大能力。在实际应用中，高传输速率的通信设备常常被通信介质的信道容量所限制，而得不到充分利用。香农定理：信道的带宽和信噪比越高，信道的容量就越高。香农定理的公式:C=B*log2(1+S/N)6.带宽、数据传输速率和信道容量的关联带宽与数据传输速率这两个术语原来都是用来度量信道实际传输能力的指标。现在，一个物理信道常常既可以作为模拟信道，又可以作为数字信道，所以人们既可以使用“带宽”，也可以使用“速率”来描述网络中信道的传输能力。7.误码率Pe（1）误码率Pe的定义误码率是指二进制码元在数据传输中被传错的概率，也称“出错率”。Pe的定义式如下：式中：N为传输的二进制码元总数，Ne表示在接收码元中被传错的码元数。（2）误码率的性质、获取与实用意义①性质：可靠性的指标。②获取：在大量重复测试。③采用差错控制技术的意义：在使用普通通信信道传输数据时，物理信道本身的平均误码率不满足可靠性指标的要求，因此，必须采用差错控制技术。8.时延时延是信道或网络性能的另一个参数，其数值是指一个报文或分组从一个网络的一端传送到另一端所需要的时间，其单位是秒s、毫秒（10-3秒）ms、微秒（10-6秒）μs等。时延：传播时延、发送时延和排队时延等三部分组成。例题：在相隔1000km的两地间传输3kbit的数据，可以通过电缆以20kbit/s的速率传输或通过卫星信道以60kbit/s的速率传输，问用哪种方式从发送方开始发送到接收方接收完全部数据的时间最短？（假定信息在电缆中传输速率是200000km/s，而在卫星信道中的传输速率是300000km/s。卫星高度是36000km）9.数据通信过程中涉及的主要技术问题网络中任意两台计算机的通信过程需要解决哪些技术问题呢？①二进制编码；传输的信号类型；数据传输与通信方式；④同步技术；⑤多路复用技术；⑥广域网数据交换技术；⑦差错控制技术。2.3数据传输类型及相应技术2.3.1基带传输与数字信号的编码在基带传输中，必须解决两个基本问题：其一，基带信号的编码问题；其二，收发双方之间的同步问题。2.数字信号的编码3.非归零（Non-ReturntoZero，NRZ）编码4.曼彻斯特（Manchester）编码5.差分曼彻斯特（De-manchester）编码②特点：差分曼彻斯特编码的优点是自含同步时钟信号、抗干扰性能较好；缺点是实现的技术复杂。③同步信号：中间的电平跳变作为“同步时钟”信号。图2-3二进制数据的基带信号的编码波形2.3.1基带传输与数字信号的编码2.3.2频带传输与模拟信号的调制在发送端将数字信号转换成模拟信号的过程称为“调制”。相应的设备称为“调制器”；在接收端把模拟信号还原为数字信号的过程称为“解调”,相应的设备称为“解调器”；同时具有调制与解调功能的设备被称为“调制解调器”（modem）。Modem就是数字信号与模拟信号之间的变换设备。2.数字数据（信号）的调制3.幅度调制ASK4.频率调制FSK5.相位调制PSK■PSK相对调相：编码规则为，用当前波形的初始相位，相对于前一个波形的初始相位的偏移值来表示数字信号0和1。偏移量0表示数字信号0偏移量∏表示数字信号1图2-4模拟数据信号的二相调制（编码）波形图6.多相调相图2-5四相相位调制（绝对）波形图表2-2、表2-3和表2-4。2.3.3脉冲编码调