1.7数据传输(课件）-高二《计算机网络技术基础》同步教学（中国人民大学出版社）

数据传输 数据传输就是实现通信设备之间的信息的传递。数据的传输过程涉及几个我们需要了解的概念。 2023/7/26 1 传输信息（信号）的必经之路称为信道。 要把信道和物理线路区分开来，因为一条物理线路可以使用多路复用技术划分出一到多条信道。 根据通信介质的属性，还可以将信道分为数字信道和模拟信道。数字信道用来传输数字信号，模拟信道用来传输模拟信号。 信道 2023/7/26 2 数据通信的方式有单工，半双工和全双工之分。 实现A、B两个设备之间的通信，如果只能实现从A到B，或者从B到A的单向通信，称之为单工通信； 如果既能实现从A到B的通信，又能实现从B到A的通信，但是同时间内只能实现一个方向的通信，称之为半双工通信； 如果同时既能实现从A到B，又能实现从B到A的双向通信，称之为全双工通信。目前大多数网络中的通信都实现了全双工通信。 通信方式 2023/7/26 3 对数据的传输， 如果在传输介质中传输数字信号，称为基带传输， 如果传输模拟信号，称为频带传输， 如果可以建立多个信道同时传输音频、视频和数字信号，称之为宽带传输。 传输类型 2023/7/26 4 数据的传输方式分为并行传输和串行传输两种。 在传输过程中如果同时用多个信道进行传输，称之为并行传输， 如果只用一个信道传输，称之为串行传输。 对同样大小的数据量和相同的信道传输速率来说，八个信道同时传输（一次可以传输一个字节），和同时只有一个信道传输（一次只能传输一个比特位），其传输能力的强弱是相当可观的。但是从成本上考虑，并行传输需要建立多个信道，成本较高，适合短距离传输，而串行传输只需建立一个信道，成本较低，适合长距离传输。 传输方式 2023/7/26 5 二进制数据表示信息，一般以一个字节为单位，比如ASCII码中的一个字符用一个字节表示，所以在数据的传输中，接收方必须知道一个字节是从哪个比特位开始的，如果字节的起始位弄错了，则接收方对它所接收的信息的解析就是错的。这就是传输的同步问题。 根据解决串行传输同步问题的方法不同，将串行传输又分为异步传输和同步传输。 串行传输的同步问题。 2023/7/26 6 异步传输一般以字符为单位（一个字符并不一定是一个字节，比如一个汉字字符需要两个字节），在发送每一字符代码时，前面均加上一个“起”信号，字符代码后面均加上一个“止”信号。起止信号用一串不同于其他符号的二进制串表示，且收发双方都知晓，如此数据的接收方测到起止信号就能知道一个字符的开始与结束，也就是实现了串行传输收、发双方字符的同步。 这种传输方式的优点是同步实现简单，收发双方的时钟信号不需要严格同步，传输速率可以不一致，缺点是对每一字符都需加入“起、止”码元，使需要传输的数据量膨胀，传输效率降低。 异步传输 2023/7/26 7 同步传输不是向数据流中添加起止符达到同步的目的，而是以同步的时钟节拍来发送数据信号的，因此在一个数据流中，各信号码元之间的相对位置都是固定的（即同步的）。 这种同步要求收发双方具有相同的传输速率，对设备的要求较高，但传输速率较快。 同步传输 2023/7/26 8 比特率（bps） 测量数据传输的单位是比特率。比特率是指单位时间内所传送的二进制码元的有效位数，以每秒多少比特数计，即bps。 波特率（Baud） 波特率也是数据传输单位，波特率是脉冲信号经过调制后的传输速率，它是指单位时间（秒）内传输的码元数目，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。 这里的码元是对于网络中传送的进制数字中每一位的通称，也常称作“位”，可以是二进制的，也可以是多进制的。波特率N和比特率R的关系为R=Nlog2M，当码元为二进制时，M为2；码元为八进制时，M为8，依此类推。如果波特率为100Baud，在二进制时，比特率为100bps，在八进制时，比特率为300bps。 传输速率 2023/7/26 9 误码率指信息传输的错误率，是衡量系统可靠性的指标。它以接收信息中错误比特数占总传输比特数的比例来度量的。误码率越高，说明信道越不可信。 误码率 2023/7/26 10 $