第2章 2.1～2.2 数据通信的基本概念及数据传输方式（课件）-《计算机网络技术》（高教版第四版）【上好课】

数据通信的基本概念及数据传输方式 计算机网络技术 -第3课时- 高教版版第4版 学习目标 理解数据通信基本概念、指标及带宽与速率关系 能计算信道容量、比特率等技术指标 培养对数据通信原理的科学思维和应用意识 1 2 3 知识目标 能力目标 素养目标 目录 教学引入 知识讲授 师生互动 课堂练习 课堂小结 基础知识认知 让我们一起开启单片机的学习之旅。 教学引入 在上网时，你有没有好奇过数据是如何在网络中传输的？ 思考：为什么不同网络的传输速度和质量会有差异？ 知识讲授 数据通信 数据通信是指将分布于不同地理位置的设备，通过通信线路与传输设备连接，在通信协议及相关软件的协调控制下，实现数据的传输、交换与处理的技术与系统。 数据通信术语可指导通信系统的搭建与运维，促进行业内的专业高效交流，保障数据传输与交互的标准化、规范化，为数字经济、信息产业的高效运转提供核心技术支撑。 知识讲授 数据通信 概述 数据通信系统概念及技术指标 带宽与数据传输速率 数据通信系统概念及技术指标 第一部分 知识讲授 数据通信系统 数据通信系统通常由数据源、发送设备、接收设备、信道和接收端组成。 知识讲授 信息与数据 信息是客观事物反映，数据是信息数字化载体。 知识讲授 信息 信道是信息传递的通道 知识讲授 信息容量 信道容量的表达式为：C = Blog₂(1 + S/N) C：代表信道容量，指信道在单位时间内能够可靠传输的最大数据速率。 B：代表信道带宽，指信道可传输的信号频率范围。 S/N：代表信噪比，是信号功率（S）与噪声功率（N）的线性比值 知识讲授 信息、数据与信道关系 信息以数据形式经信道传输 背诵记忆 序号 名称 核心说明与记忆要点 1 信息与数据 信息反映事物，数据是载体。关键词记忆 2 信道 物理和逻辑，多种分类。分类记忆 3 三者关系 信息经数据在信道传。关联记忆 知识讲授 技术指标——比特率 比特率也速率或数据率，是指网络通信信道传输比特的速率，单位为bit/s（比特每秒）。 知识讲授 技术指标——波特率 波特率：每秒钟传送的符号（码元)数量，又称为传码率。 我们可以把通信系统中码元类比为公共交通车辆，通信系统所传输的比特数量类比为出行的人，则比特率为出行人口流动速度，波特率就是发车率。 知识讲授 技术指标——误码率 误码率：出错位数与传送总位数之比。 误码率=错误数/传输总数*100% 知识讲授 技术指标——吞吐量 吞吐量：单位时间内网络处理信息总量 总吞吐量=看直播（10Mb/s）+传输文件（30Mb/s）+上网（10Mb/s）= 50Mb/s，未达到理论值：100Mb/s。 知识讲授 技术指标——传播延迟 时延：数据从网络一端传送到另一端所需要的时间。 总时延 = 发送时延 + 传播时延 + 排队时延 + 处理时延 背诵记忆 序号 名称 核心说明与记忆要点 1 误码率 出错与总位数比。公式记忆 2 吞吐量 单位时间处理量。关注 “单位时间” 3 传播延迟 信源到信宿时间。抓 “时间” 4 指标影响 相互关联影响性能。整体理解 课堂练习 简答题 简述信息和数据的关系。 【答案】信息是对客观事物的反映，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。有模拟数据和数字数据两种类型，计算机中的信息都是用数字形式来表示。 课堂练习 单选题 1、以下关于信息和数据的说法，正确的是（ ）。 A. 信息和数据是完全相同的概念 B. 信息是数据的载体 C. 数据是信息的内在含义或解释 D. 数字化的信息称为数据 【答案】D 【解析】信息是对客观事物的反映，数据是信息的载体，信息是数据的内在含义或解释，数字化的信息称为数据，所以 A、B、C 错误，D 正确。 课堂练习 多选题 1、以下关于数据的说法，正确的有（ ）。 A. 数据是信息的载体 B. 有模拟数据和数字数据两种类型 C. 计算机中的信息都是用数字形式表示 D. 成绩、名次等属于模拟数据 【答案】ABC 【解析】数据是信息的载体，有模拟数据（取连续值）和数字数据（取离散值）两种类型，计算机中的信息都是用数字形式表示，成绩、名次等取值是离散值，属于数字数据，所以 ABC 正确，D 错误。 带宽与数据传输速率 第二部分 知识讲授 带宽与数据传输速率 数据速率和宽带在数据传输中都有非常重要的位置，它们能确保数据高速安全的进行传输 知识讲授 信道带宽 一个信道中最大频率与最小频率的差，就叫做信道带宽，这个值体现了信道覆盖的频率范围的大小。 知识讲授 数据传输速率 数据传输速率：单位时间内信道传输信息量，影响它因素很多，主要是信道带宽和频率。信道速率是最大数据传输速率 知识讲授 带宽与速率关系 带宽越大，速率越高 背诵记忆 序号 名称 核心说明与记忆要点 1 信道带宽 频率宽度差值。计算理解 2 数据传输速率 单位时间信息量。抓 “单位时间” 3 两者关系 带宽决定速率上限。关联记忆 课堂练习 单选题 1、信道按传输信号的种类可分为（ ）。 A. 物理信道和逻辑信道 B. 专业信道和共用信道 C. 模拟信道和数字信道 D. 有线信道和无线信道 【答案】C 【解析】资源共享是计算机网络最基本的功能之一，用户连入网络后可使用其他计算机资源，所以选 C。 课堂练习 单选题 2、信道容量的表达式为 C = Blog₂(1 + S/N)，其中 S 表示（ ）。 A. 信道带宽 B. 接收端信号的平均功率 C. 信道内噪声平均功率 D. 信道容量 【答案】B 【解析】在信道容量表达式 C = Blog₂(1 + S/N) 中，B 为信道带宽，S 为接收端信号的平均功率，N 为信道内噪声平均功率，C 为信道容量，所以选 B。 师生互动 师生互动 1 分组讨论页讨论在实际网络应用中，如何平衡带宽、数据传输速率和误码率之间的关系。 知识拓展 思考： 问题：5G 网络高速率、大连接等数据通信指标的落地，为何需要依托超大带宽特性来支撑其骨干传输链路？ 1、光纤通信中的带宽和速率 2、5G 网络的数据通信指标特点 课堂小结 知识点总结 1. 信息和数据 数据通信的基本概念及数据传输方式 信息的定义与存在形式 数据的定义与类型 信道的定义与分类 信道容量的定义与计算 2. 信道和信道容量 3. 数据通信系统主要技术指标 比特率 波特率 误码率 吞吐量 信道的传播延迟 4. 带宽与数据传输速率 课后任务 布置作业： 画出数据通信基本概念的思维导图，包括信息与数据、信道与信道容量、数据通信系统技术指标、带宽与数据传输速率等内容。 解释比特率和波特率的区别，并各举一个实际应用的例子。 谢谢观看 THANKS $