数据通信基础

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。

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