专题二 数据通信基础（一）（课件）-《计算机网络技术》高考备考讲练测（湖南省）

专题二 数据通信基础（一） 计算机网络技术 专题复习讲练测 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 考纲要求 一 数据通信的基本知识 1 数据通信的基本概念 2 数据通信系统主要技术指标 3 数据传输方式 4 数据交换技术 5 差错检验与校正 知识点梳理 二 信息 信息是对客观事物的反映，可以是对物质的形态、大小、结构、性能等全部或部分特 性的描述，也可以表示物质与外部的联系。信息有各种程在形式，例如数字、文字、声 音、图形和图像等。 数据 信息可以用数字的形式来表示，数字化的信息称为数据。数据是信息的载体，信息则 是数据的内在含义或解释。 有两种类型的数据：取连续值的数据称为模拟数据，取离散值的数据称为数字数据。 数据通信的基本概念 知识点梳理 二 信道 信道是传送信号的一条通道，可以分为物理信道和逻辑信道。物理信道是指用来传送 信号或数据的物理通路，由传输介质及其附属设备组成。逻辑信道也是指传输信息的一条 通路，但在信号的收、发节点之间并不一定存在与之对应的物理传输介质，而是在物理信 道基础上，由节点设备内部的连接来实现。 信道按使用权限可分为专业信道和共用信道； 按传输介质可分为有线信道、无线信道 和卫星信道； 按传输信号的种类可以分为模拟信道和数字信道等。 数据通信的基本概念 知识点梳理 二 信道容量 信道容量是指信道传输信息的最大能力。通常用信息速率来表示。单位时间内传送的 比特数趣多，则信息的传输能力也就越大，表示信道容量越大。信道容量有信道的频带 (带宽)、可使用的时间及能通过的信号功率和噪声功率决定。信道容量的表达式如下 C=Blog₂(1+S/N) 式中， B 为信道带宽 (Hz);S 为接收端信号的平均功率 (W);N 为信道内噪声平均功率 (W);C 为信道容量，即极限传输速率 (bps)。 上式说明，当信号和噪声的平均功率给定后，即S 和 N 已知后，且在信道带宽一定的 条件下，在单位时间内所能传输的最大信息量就是信道的极限传输能力。 数据通信的基本概念 知识点梳理 二 码元和码字 在数字传输中，有时把一个数字脉冲称为一个码元，是构成信息编码的最小单位。 将 计算机网络传送中的每1位二进制数字称为“码元”或“码位”。 例如二进制数字 1000001是由7个码元组成的序列，通常称为“码字”。在7位ASCⅡ 码中，这个码字就是字母 A。 数据通信的基本概念 知识点梳理 二 比特率 比特率是一种数字信号的传输速率，它表示单位时间内所传送的二进制代码的有效位 (bit) 数，单位用比特每秒（bps）或千比特每秒（kbps）表示。 波特率 波特率是一种调制速率，也称波形速率。它是针对在模拟信道上进行数字传输时，从 调制解调器输出的调制信号，每秒钟载波调制状态改变的次数。或者说，在数据传输过程 中，线路上每秒钟传送的波形个数就是波特率，其单位为波特 (Baud)。 数据通信系统主要技术指标 知识点梳理 二 误码率 误码率指信息传输的错误率，也称错误率，是数据通信系统在正常工作情况下，衡量 传输可靠性的指标。当传输的总量很大时，在数值上它等于出错的位数与传送的总位数之 比。误码率 P。可用下式表示： /N 式中 ，N 是传送的总位数； N。是出错的位数。 数据通信系统主要技术指标 知识点梳理 二 吞吐量 吞吐量是单位时间内整个网络能够处理的信息总量，单位是字节/秒或位/秒。在单信 道总线型网络中：吞吐量=信道容量×传输效率。 信道的传播延迟 信号在信道中传播，从信源端到达信宿端需要一定的时间，这个时间称为传播延迟 (或时延)。这个时间与信源端和信宿端之间的距离有关，也与具体信道中的信号传播速度 有关。在共享信道型的局域网(例如以太网)中，信号的这种传播延迟是一个重要参数。 时延的大小与采用哪种网络技术有很大关系。 数据通信系统主要技术指标 知识点梳理 二 信道带宽 信道带宽是指信道所能传送的信号频率宽度，它的值为信道上可传送信号的最高频率 与最低频率之差。带宽越大，所能达到的传输速率就越大，所以信道的带宽是衡量传输系 统的一个重要指标。例如，若一条传输线路可以接受600~2200 Hz 的频率，则该传输线 的带宽是1600 Hz(2200 Hz-600 Hz)。普通电话线路的带宽一般为3000 Hz。 带宽与数据传输速率 知识点梳理 二 数据传输速率 数据传输速率是指单位时间内信道内传输的信息量，即比特率。 一般来说，数据传输速率 的高低由传输每1位数据所占时间决定，传输每1位数据所占时间越小，则传输速率越高。 一般情况下，数据传输速率S 可以用下式表示 S=Blog₂N 式中， B 是数字信号的脉冲频率，即波特率； N 是调制电平数。 带宽与数据传输速率 知识点梳理 二 数据通信系统模型 数据通信系统是由数据终端设备 (DTE) 、 数据线 路端接设备 (DCE) 和通信线路等组成 数据传输方式 知识点梳理 二 数据通信系统模型 1 数据终端设备 数据终端设备 (Data Terminal Equipment,DTE) 是指用于处理用户数据的设备，是数据通信系统的信源和信宿。因为这种设备代表通信链路的端点，所以称为数据终端设备。 数 据 线 路 端 接 设 备 (Data Circuit Terminating Equipment,DCE) 又 称 为 数 据 通 信 设 备 (Data Communication Equipment), 是 介 于 DTE 与 传 输 介 质 之 间 的 设 备 ， 用 于 将 DTE 发 出 的数字信号转换成适合在传输介质上传输的信号形式，并将它送至传输介质上；或者将从 传输介质上接收的远端信号转换为计算机能接收的数字信号形式 ， 并送往计算机。 数据传输方式 知识点梳理 二 数 据 线 路 的 通 信 方 式 根据数据信息在传输线上的传送方向，数据通信方式有单工通信、半双工通信和全双工通信 三 种。 1. 单工通信 在单工通信方式中，信息只能在 一 个方向上传送。 在 进 行 通 信 的两个节点中，其中的 一 端只能作为发送端发送数据，另一端只能作为接收端接收数据，即发送方不能接收，接收方也不能发送。无线电广播和电视广播都是单工传送的例子。 数据传输方式 知识点梳理 二 数 据 线 路 的 通 信 方 式 2. 半双工通信 半双工通信的双方可交替地发送和接收信息，但不能同时发送和接收。在半双工通信方式中，通信双方都具有发送和接收功能，并具有双向传送信息的能 力，但只需要一条传输线路， 一端发送时，另一端只能接收。这种通信方式所需要的设备 比单工方式复杂，但比全双工方式简单，在要求不高的场合，多采用这种方式。例如航空 和航海的无线电台和对讲机等，都是采用这种方式的。 数据传输方式 知识点梳理 二 数 据 线 路 的 通 信 方 式 3. 全双工通信 全双工通信的双方可以同时进行双向的信息传输。在全双工通信方式中，通信的双方必须都具有同时发送和接收的能力，并且需要两个信道分别传送两 个方向上的信号。每一端在发送信息的同时也在接收信息。这种通信方式的性能最好，所需要的设备最复杂，实现的成本也最高。全双工通信方式在计算网络中得到广泛应用。 数据传输方式 知识点梳理 二 数据传输方式 按照数据在传输线上是原样不变地传输还是调制变样后再传输，数据传输方式可分为基带传输、频带传输和宽带传输等。 1. 基带传输 在数据通信中，表示计算机中二进制数据比特序列的数字数据信号是典型的矩形脉冲 信号。人们把矩形脉冲信号的固有频带称为基本频带，简称基带。这种矩形脉冲信号就称 为基带信号。在数字信道上，直接传送基带信号的方法，称为基带传输。 数据传输方式 知识点梳理 二 数据传输方式 1. 基带传输 在基带传输中，发送端将计算机中的二进制数据(非归零编码)经编码器变换为适合 在信道上传输的基带信号，例如曼彻斯特编码等；在接收端，由解码器将收到的基带信号 恢复成与发送端相同的数据。 基带传输是一种最基本的数据传输方式， 一般用在较近距离的数据通信中。在计算机 局域网中，主要就是采用这种传输方式 数据传输方式 知识点梳理 二 数据传输方式 2.频带传输 频带传输，就是将代表数据的二进制信号，通过调制解调器，变换成具有一 定频带范围的模拟数据信号进行传输，传输到接收端后再将模拟数据信号解调还原为数字 信号。 常用的频带调制方式有频率调制、相位调制、幅度调制和调幅加调相的混合调制方 式。频带传输克服了电话线上不能直接传送基带信号的缺点，提高通信线路的利用率，尤 适用于远距离的数字通信。 数据传输方式 知识点梳理 二 数据传输方式 3. 宽带传输 在同一信道上，宽带传输系统既可以进行数字信息服务也可以模拟信息服务。计算 局域网采用的数据传输系统有基带传输和宽带传输两种方式，基带传输和宽带传输的主要区别在于数据传输速率不同。 一个宽带信道能被划分为许多个逻辑信道，从而可以将各种 声音、图像和数据信息传输综合在同一个物理信道中进行。 数据传输方式 限时练习 三 1. 下列关于信道容量的叙述，正确的是( )。 A. 信道所允许的最大数据传输率 B.信道所能提供的同时通话的路数 C. 以兆赫为单位的信道带宽 D. 信道所允许的最大误码率 【答案】A 【解析】信道容量是指信道所允许的最大数据传输率，通常以比特/秒（bps）为单位。它取决于信道的带宽和传输方式 限时练习 四 2.目前，大部分局域网属于( )。 A. 宽带网 B. 基带网 C. 高速网 D. 低速网 【答案】B 【解析】 目前，大部分局域网属于基带网。基带网使用单根传输线传输数字信号，传输速率较高，误码率较低，适用于小型网络 限时练习 四 3.在计算机局域网中，主要采用的传输方式是( )。 A.频带传输 B. 基带传输 C. 宽带传输 D. 光带传输 【答案】B 【解析】 目前，大部分局域网属于基带网。基带网使用单根传输线传输数字信号，传输速率较高，误码率较低，适用于小型网络 限时练习 四 4.数据在传输线上原样不变的传输是( )。 A.频带传输 B. 基带传输 C.宽带传输 D.ATM 传输 【答案】B 【解析】 基带传输是指数据在传输线上原样不变的传输，即传输的信号直接使用数据本身的基带信号，不经过任何调制。这种方式适用于短距离、低速率的数据传输。 限时练习 四 5.关于计算机通信，下列说法中正确的是( )。 A. 计算机之间可以进行无线通信 B. 网卡是一种通信介质 C. 电话是一种通信介质 D. 计算机网络通信协议双方约定，不用管第三方 【答案】A 【解析】 计算机之间可以进行无线通信，例如通过Wi-Fi、蓝牙等技术实现无线网络连接。网卡（网络接口卡）是计算机用于连接网络的硬件设备，而电话通常是指电话通信系统中的终端设备。计算机网络通信协议是网络上不同计算机之间通信的标准和规则，它们通常是公开的，并且需要多方遵守、 内容小结 五 谢谢 $$