计算机网络应用技术2
第二章 数据通信技术
基本概念
- 信息：指音讯、消息、通讯系统传输和处理的对象，泛指人了社会传播的一切内容。（香农：信息是用来消除随机不定性的东西）。
- 数据：是事实或观察的结果，是对客观事物的逻辑归纳，是用于表示客观事物的未经加工的原始素材。
- 信号：信号是数据在传输过程中的表现形式。（根据在传输介质上传输的型号类型，通信系统可以分为模拟通信系统和数字通信系统）。
数据传输类型
- 根据每个字符使用的信道数，数据通信可以分为两种类型：串行通信和并行通信。
- 根据信号传输方向与时间的关系，数据通信可以风味三种类型：单工通信、半双工通信与全双工通信。
- 同步技术
- 位同步：接收方根据发送方发送数据的时间信息来矫正自己的时间基准。
- 字符同步：主要有同步式和异步式两种。
- 同步式：将多个字符组织成一个组，以组为单位进行数据传输，每组字符之前添加一个或多个同步字符（SYN）.
- 异步式：每个字符作为一个独立的个体来传输，字符之间的第一位添加一位起始位（逻辑1），最后一位后添加1位或2位停止位（逻辑0）
传输介质
- 双绞线：价格低、安装维护方便。
- 同轴电缆：可以在相对长的无中继器的线路上支持高带宽通信。
- 光纤：带宽大、损耗小、速率高、距离远。
无线与卫星通讯
- 无线通讯：易受天气影响，信号幅度变化较大，容易被干扰。应用广泛，能以较少的发射功率传输较远的距离。
- 微波通讯：容量大、质量好，只能进行视距传播。
- 无线移动通讯：移动性
- 卫星通讯：距离远、带宽大、面积大、受地理条件限制小。传输延迟较大。
数据编码技术
数字编码技术分为模拟数据编码与数字数据编码。
- 模拟数据编码
- 幅移键控：（Amplitude-Shift Keying，ASK）通过改变载波信号的振幅来表示数字信号0、1。实现容易，技术简单，抗干扰能力差。
- 频移键控：（Frequency-Shift Keying，FSK）改变载波信号的角频率来表示数字信号0、1的方法。实现容易，技术简单，抗干扰能力强。
- 相移键控：（Phase-Shift Keying,PSK）:
- 绝对相移：使用相位的绝对值表示1,0。
- 相对相移：使用相位的相对偏移值表示1,0。
- 多相调制：
- 数字数据编码
1.非归零码： （Non-Return to Zero）可用负电平表示逻辑0，正电平表示逻辑1。缺点是无法判断每位的开始和结束，双方难以保持同步，并且有误码累积。
- 曼彻斯特编码：每个码元均用两个不同相位的电平信号表示，也就是一个周期的方波，但0码和1码的相位正好相反。
- 差分曼彻斯特编码：差分曼彻斯特编码在 每个时钟周期的中间都有一次电平跳变，这个跳变做同步之用。 在每个时钟周期的起始处：跳变则说明该比特是0，不跳变则说明该比特是1。
- 脉冲编码调制方法：（Pulse Code Modulation，PCM）三个步骤：采样、量化、编码
差错控制
原因
- 热噪声：强度小，频谱宽，随机存在。
- 冲击噪声：幅度较大，是传输差错的最主要原因。
控制机制
- 停止等待方式：（Automatic ReQuest forrepeat ，ARQ）发送方在发送一个数据帧之后，需要等待接收方返回的那个应答帧。应答帧表示接收方已正确接收上一帧。如果发送方接收到应答帧，他可以发送下一个数据帧，否则他需要重新发送上一帧。
- 连续工作方式：
- 拉回方式：发送一组数据帧后，如果发现其中有数据帧出错，则重新发送那一帧之后的所有数据帧。
- 选择重发方式： 发送一组数据帧之后，如果有错，只选择重发出错的那一帧。
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