1、2019/4/9,1,通信导论,北京邮电大学,2019/4/9,2,第七章 数据通信基础,2019/4/9,3,本次课安排(1),基本内容 数据通信基本概念和模型(第5节) 数据传输方式(第5节) 数据通信关键技术(第6节) 数据通信系统技术指标(第6节) 教学重点 数据通信系统模型和功能(第5节) 差错控制技术(第6节),2019/4/9,4,本次课安排(2),教学难点 数据通信系统需要实现的主要功能 作业,2019/4/9,5,教材内容,7.1 数据通信的演变(第5节) 7.2 数据通信的基本概念与特点(第5节) 7.3 数据通信系统模型与功能(第5节) 7.4 数据通信方式(第5节) 7
2、.5 数据通信关键技术(第6节) 7.6 数据通信主要技术指标(第6节),2019/4/9,6,7.1数据通信的演变（1）,通信领域信息的表现形式,信息的表现形式,语 音,数 据,图像,视 频,2019/4/9,7,7.1 数据通信的演变（2）,数据通信系统的演变,时 间,体 系 结 构,20世纪70年代,20世纪70年代末80年代初期,20世纪80年代初期,20世纪80年代初期到末期,20世纪80年代中期到90年代中期,20世纪90年代中期,20世纪90年代末期,21世纪初期,独立的大型机,网络大型机(ARPANET),独立的工作站,局域网络,局域网互联,因特网商业化,远程办公、宽带接入,家
3、庭区域网络、,传感器网络等,2019/4/9,8,7.2 数据通信概述（1）,数据通信（定义）如果一个通信系统传输的信息用数据的形式来表示，则称这种通信为数据通信。数据通信系统（定义）实现数据通信的系统称为数据通信系统。,2019/4/9,9,7.2 数据通信概述（2）,数据通信的特点(与话音通信相比),话 音 通 信,通信模式,准确性要求,可靠性要求,时延和时延抖动,信息流特点,持续、稳定的信息流,人人通信,人自己控制,差错敏感,不敏感,阵发式信息流,数 据 通 信,人机或机机通信,准确性要求高，需要协议,差错不敏感,敏感,传输速率,低,高,2019/4/9,10,7.3系统模型和功能（1）
4、,数据通信系统模型,(a) 典型配置举例,(b) 数据通信系统一般模型,2019/4/9,11,7.3 系统模型和功能（2）,数据终端设备DTE (Data Terminal Equipment)DTE负责在两点之间无差错地传输数据 数据通信控制：对数据通信过程按一定的协议进行控制，确保通信双方协调可靠地工作 数据I/O和处理：数据终端设备或计算机,DTE的功能结构,2019/4/9,12,7.3 系统模型和功能（3）,数据通信设备DCE (Data Communications Equipment) DCE负责提供DTE和传输信道/网络的接口,确保从DTE出来的信号与传输信道兼容 典型DCE
5、设备 传输信道,2019/4/9,13,7.3 系统模型和功能（4）,数据通信系统的基本组成,数据通信系统基本组成,2019/4/9,14,7.3 系统模型和功能（5）,数据通信系统主要功能 接口和信号的产生,2019/4/9,15,7.3 系统模型和功能（6）,传输系统的充分使用,2019/4/9,16,7.3 系统模型和功能（7）,同步 流量控制 恢复,2019/4/9,17,7.3 系统模型和功能（8）,报文格式 差错检测和纠正,2019/4/9,18,7.3 系统模型和功能（9）,寻址和路由 安全和网络管理,2019/4/9,19,7.4 数据通信方式（1）,通信方式：两设备间信息流的
6、方向,通信方式,2019/4/9,20,7.4 数据通信方式（2）,单工(Simplex) 信息只能单方向传送(即通信是单向的),(b) 单工通信举例,2019/4/9,21,7.4 数据通信方式（3）,半双工(Half-Duplex) 信息可以双向传送，但同一时刻只能单向传输,(b) 半双工通信举例,2019/4/9,22,7.4 数据通信方式（4）,全双工(Full-Duplex) 信息同一时刻可以双向传输,(b) 全双工通信举例,2019/4/9,23,7.4 数据通信方式（5）,总结,优点,单工,半双工,全双工,通信效率高,简单、效率高,通信效率低,需要双向信道,不足,只支持信息单向传
7、送,节省信道资源,2019/4/9,24,7.5 数据通信关键技术(1),数据传输技术-串行传输与并行传输,2019/4/9,25,7.5 数据通信关键技术(2),数据传输技术-同步传输与异步传输,2019/4/9,26,7.5 数据通信关键技术(3),数据信号的基带传输(略) 调制解调技术（略） 编码技术 编码就是将一种比特组合和某个字符集中的字符对应起来 最常用的编码方案有ASCII、EBCDIC和Unicode 信道复用技术(略),2019/4/9,27,7.5 数据通信关键技术(4),交换技术：电路交换、分组交换,2019/4/9,28,7.5数据通信关键技术(5),帧交换实质上是分组
8、通信的一种形式，简化了分组交换中分组交换机之间的恢复差错和拥塞处理过程，帧方式的典型技术就是帧中继。 信元交换将信息以信元为单位进行传送的一种技术，信元的长度是固定的。信元方式也是一种快速分组技术，将信息划分为固定长度的信元，典型信元方式是ATM技术。,2019/4/9,29,7.5数据通信关键技术(6),差错检测技术 奇偶校验 循环冗余校验 差错校正技术 重发纠错 前向纠错 混合纠错,2019/4/9,30,7.6 技术指标（1）,数据传输速率 一码元携带的信息量为：Dlog2N， 调制速率：指每秒传输的码元个数N。1/T 数据传输速率：指每秒传输的比特数S(log2N)/T,2019/4/
9、9,31,7.6 技术指标（2）,频带利用率 用单位频带内的符号速率描述系统的传输效率，即每赫兹的波特数：= 系统的调制速率/系统的调制带宽 差错率 衡量数据传输质量的最终指标是差错率，常用的差错率指标有平均误码率、平均误字率、平均误码组率等,2019/4/9,32,作业,设有一个10000个字符的文件以2400b/s的速率在线路上传送。 问： 1) 如果使用异步通信，试计算其额外开销有多少比特及其传 输时间。假设每个字符包含一个起始比特、一个停止比特和 该字节本身的个比特，这个比特字符完全由数据比特 组成，无校验比特。 2) 如果使用同步通信，试计算其额外开销有多少比特及其 传输时间。假设数
10、据以帧为单位传送，该帧包含1000个字符 以及48个控制比特的额外开销。 3) 对于100,000个字符长的文件，问题a和b的答案是什么？ 4) 如果文件长度仍然为10000个字符，但是数据率为9600b/s 问题a和b的答案是什么？ 5) 通过比较以上情况的计算结果，你能得到什么结论？,通信导论,33,7.7 数据通信网,OSI参考模型 Application Presentation Session Transport Network Data link Physical,2019/4/9,34,7.8 开放系统互联模型,协议,2019/4/9,35,服务,2019/4/9,36,谢 谢！,
