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数据通信基础的思维导图,数据是传送信息的载体,是信息的数字化形式,所表示的内容就是信息;信息是对数据的解释,即对数据蕴含内容的说明。
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数据通信基础
2.1 数据通信概述
2.1.1 基本概念
1.信息、数据
目的:传输、交换信息
数据:是传送信息的载体,是信息的数字化形式,所表示的内容就是信息
信息:是对数据的解释,即对数据蕴含内容的说明
2.模拟信号和数字信号
信号是数据在传输过程中电信号的表示形式,或者称数据的电编码或电磁编码
模拟信号:是在一定范围内可以连续取值的信号,是一种连续变化的电信号
数字信号:是一种离散的脉冲序列,它的取值是有限个数的,它以恒定的正电压/负电压或正电压/零电压
3.信道
两地间传输数据信号的通路,即信号的传输通道,包括通信设备和传输介质
传输介质
有线信道
无线信道
使用权限
专用信道
一种用于连接用户设备的固定电路,由用户自己架设或向电信部门租用,一般应用在短距离和数据传输量比较大的网络中
公用信道
公共交换信道是通过交换技术为大量用户提供服务的信道,如公共电话交换网
传输信号
模拟信道
用于传输模拟信号
数字信道
用于传输数字信号
2.1.2 数据通信系统
1.数据通信系统的模型
基本组成一般包括发送端,接收端及收发两端之间的信道三部分
信源:信息或信息序列的产生源
信道:传输信号的通道,包括通信设备和传输介质
信宿:接收发送端信息的对象,它可以是人,也可以是机器设备
2.模拟通信和数字通信
基本作用:在发送方(信源)和接收方(信宿)之间传递和交换信息
模拟通信系统
利用模拟信号来传递信息,如普通的电话、广播和电视。
组成:信源、调制器、信道、解调器、信宿及噪声源
数字通信系统
利用数字信号来传递信息,如计算机通信、数字电话、数字电视的等
组成:信源、信源编码器、信道编码器、调制器、信道、解调器、信道译码器、信源译码器,以及发送端和接收端
2.1.3 数据的编码与调制
1.数字数据的数字信号编码
把数字数据转换成某种数字脉冲信号,常见的主要有不归零编码和曼彻斯特编码
2.模拟数据的数字信号编码
一般通过脉冲编码调制方法将模拟数据量转化为数字信号,常用于对声音信号编码
3.数字数据的模拟信号调制
三种常用的调制技术是幅移键控法、频移键控法、相移键控法
4.模拟数据的模拟信号调制
最常用的两种调制技术是幅值调制和频率调制
2.1.4 数据通信的常用术语
1.码元
对于网络中传送的二进制数字中每一位的通称
2.噪声源
一个通信系统不可避免的存在噪声干扰,为了研究问题方便,把它们等效于一个作用于信道上的噪声源
3.信道容量
信道能传输信息的最大能力,一般以单位时间内最大可传送信息的位数表示
4.响应时间
从发送一条信息到收到回答之间的时间
5.数据传输速率
通信线上传输信息的速度
调制速率B:脉冲信号经过调制后的传输速率以波特(Baud)为单位,通常用于表示调制器之间传输信号的速率
信息速率S:单位时间内所传送的二进制代码的有效位数,以每秒多少比特数来计算,即bps
2.1.5 数据通信的主要技术指标
1.带宽
传输信号的最高频率与最低频率只差,表示信道传输信息的能力
2.波特率
数据信号对载波的调制速率,他用单位时间内载波调制状态改变次数来表示
3.比特率
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
4.误码率
数据传输中的错误率,以在接收的码元中的错误码元占总传输码元的比例来衡量
2.2 数据传输介质
2.2.1 传输介质的基本概念
数据传输介质是指传送信息的载体,是通信网络中发送方和接收方之间的物理通路。 传输介质也称为传输媒体、传输媒介、传输线路
1.传输介质的分类
有线介质
双绞线
同轴电缆
光纤
无线介质
无线电波
微波
红外线
2.传输介质的特性
物理特性
传输介质的特征
传输特性
传输信号调制技术、信道容量及传输的频带范围
覆盖地理范围
指在不同中继设备的情况下,无失真传输所能达到的最大距离
抗干扰特性
指防止噪声对传输信息影响的能力
价格
指线路安装、维护等费用总和
2.2.2 双绞线
是最常见的网络传输介质之一,被广泛应用于电话通信网络和数据通信网络。双绞线的核心是相互绝缘缠绕在一起的不同颜色的细芯铜导线对,通常由两对或更多对这样缠绕在一起的导线组成,依靠相互缠绕(双绞)作用,来消除或减少外界及导线之间产生的电磁干扰
1.屏蔽双绞线
由成对的绝缘实心电缆组成,在实心电缆上包围着一层用金属丝编织的屏蔽层
2.非屏蔽双绞线
就是人们平时所用的网线,由于其价格相对低廉且易于安装,是人们都在局域网组网布线中使用最多的网络线缆
3.双绞线的制作
线缆
RJ-45接口
压线钳
双绞线制作过程
①利用压线钳的剪线刀口剪下所需长度的双绞线,接着利用压线前 钳的剥线刀口将双绞线的外护套除去2.5cm左右
②小心地拆开每一对线芯,按照规定的线序将拆开的线芯排列起来, 要注意排列好的线芯尽可能地不发生缠绕,否则在将线芯插入RJ.45接口时 容易发生线芯移位而造成线序错误。
③将排好线序的线芯拉直,排列整齐,并仔细检查线序是否保持正确。
④将整理好的线芯用压线钳剪线口修剪剩约14mm的长度,之所以留下这个长度 是为了符合EIA/TIA的标准,可以保证在线芯插入正确位置后,外层护套能够被RJ-45后端 的护套卡口固定住,保证在插拔线材时纤细的内芯不会因受力而损坏。
⑤将线芯插入RJ-45接口,注意此时RJ-45接口正面朝上(即接口铜制引脚露出部分应朝上方和外侧), 并确定每一根线芯都插入接口顶端。
⑥确定双绞线的每根线芯都已正确放置之后,就可以用压线钳压接了。市场上还有一种接头的保护套, 可以防止接头在拉扯时造成接触不良,使用这种保护套时,需要在压接接头之前就将这种胶套插在双绞线电缆上。
⑦重复以上步骤,制作另一端的RJ-45接头,要注意选择的线型对应的线序。
完成线缆制作后,可以采用简易网线测试仪对 电缆导通情况和线序情况进行检查,简易网线测试 仪分为两个部分,一部分是主机,上面有对应的网 络接口插座,另一部分是终结口,可以从主机上分 离,也提供对应的网络接口插座
2.2.3 同轴电缆
2.2.4 光纤
2.2.5 无线传输介质
2.3 数据传输技术
2.4 多路复用技术
2.5 数据交换技术
2.6 差错控制技术
波特率与比特率的关系
比特率=波特率×单个调制状态对应的二进制位数