专题1 数据通信的基本概念与方式（讲义）-山东省（春季高考）网络技术类《网络技术知识》考纲讲练测

 

编写说明：本专辑为山东省（春季高考）网络技术类《网络技术知识考纲讲练测》，严格依据山东省春季高考网络技术类专业考试大纲编写，精准对标考纲，兼顾考点覆盖与实战应用。每套讲练测提供讲义、课件、练习三大配套教学文件，贯穿九大核心环节：考点解读、思维导图、知识梳理、背诵环节、常考题、模拟题、课堂练习、课堂小结及课后测验，形成“讲-练-测-评”闭环式教学。

 

山东省网络技术类

《网络技术知识考纲讲练测》

专题1 数据通信的基本概念与方式

[考点解读]

1．了解数据通信的基本概念。

2．掌握数据通信方式。

[思维导图]

[知识梳理]

1.数据通信的基本概念

（1）数据通信是两个实体间的数据传输和交换，在计算机网络中占有十分重要的地位。它是通过各种不同的方式和传输介质，把处在不同位置的终端和计算机，或计算机与计算机连接起来，从而完成数据传

输、信息交换和通信处理等任务。

（2）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。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。

（3）为了确切地表示信息，数据有时是一些连续值，有时取离散值。声音的强度、灯光的亮度等都可以连续变化，这类取连续值的数据称为模拟数据；成绩、名次等的取值都是离散值，这类取离散值的数据称为数字数据。计算机中的信息都是用数字形式来表示的，通常所说的数据都是指数字数据。

表1-1  模拟数据与数字数据的区别

2.信道与信道容量

（1）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。

（2）信道按使用权限可分为专用信道和共用信道；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。

（3）信道容量是信道的极限传输能力，即极限传输速率。当信号和噪声的平均功率给定后，且在信道带宽一定的条件下，单位时间内所能传输的最大信息量就是信道容量。教材给出的信道容量计算式为 C=B log₂(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）。

（4）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，若一条传输线路可通过 600Hz、2200Hz 的频率，则该传输线的带宽是 1600Hz（2200Hz－600Hz）；普通电话线路的带宽一般为 3000Hz。

表1-2  信道的分类

3.数据通信系统的主要技术指标

（1）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；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。

（2）比特率是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数，单位是比特/秒（bit/s，或记为 bps）。

（3）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）。

（4）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，即 Pe=Ne/N，式中 N 是传送的总位数，Ne 是出错的位数。误码率过高就会极大地降低数据通信的效率。

（5）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。

（6）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。

（7）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。一般情况下数据传输速率 S 可以用式 S=B log₂N 表示，式中 B 是数字信号的脉冲频率，即波特率；N 是调制电平数。只有码元取 0 和 1 两种离散状态值（即 N=2）时，脉冲频率才等于数据传输速率；当 N=4 时，一个码元携带的信息量为 2 比特，此时 S=2×B，数据传输速率就相应成倍地提高。

表1-3  数据通信系统的主要技术指标

4.数据通信方式

（1）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。