2013年職稱計算機考試輔導(dǎo):數(shù)據(jù)通信技術(shù)基本概念

　　信息、數(shù)據(jù)和信號

　　信息是客戶事物的屬性和相互聯(lián)系特性的表現(xiàn)，它反映了客觀事物的存在形式或運動狀態(tài)

　　數(shù)據(jù)是信息的載體，是信息的表現(xiàn)形式。

　　信號是數(shù)據(jù)在傳輸過程的具體物理表示形式，具有確定的物理描述。

　　傳輸介質(zhì)是通信中傳送信息的載體，又稱為信道。

　　模擬通信和數(shù)字通信

　　通信系統(tǒng)主要由5個基本系統(tǒng)元件構(gòu)成，信源、轉(zhuǎn)換器、信道、反轉(zhuǎn)換器、信宿。

　　源系統(tǒng)將信源發(fā)出的信息轉(zhuǎn)換成適合在傳輸系統(tǒng)中傳輸?shù)男盘栃问剑ㄟ^信道傳輸?shù)侥康南到y(tǒng)，目的系統(tǒng)再將信號反變換為具體的信息。

　　通過系統(tǒng)的傳輸?shù)男盘栆话阌心M信號和數(shù)字信號兩種表達方式。

　　模擬信號是一個連續(xù)變化的物理量，即在時間特性上幅度(信號強度)的取值是連續(xù)的，一般用連續(xù)變化的電壓表示。

　　數(shù)字信號是離散的，即在時間特性上幅度的取值是有限的離散值，一般用脈沖序列來表示。

　　數(shù)字信號比模擬信號可靠性高，數(shù)字信號比較容易存儲、處理和傳輸。

　　數(shù)據(jù)通信的技術(shù)指標

　　1、信道帶寬：是描述信道傳輸能力的技術(shù)指標，它的大小是由信道的物理特性決定的。

　　信道能夠傳送電磁波的有效頻率范圍就是該信道的帶度。

　　2、數(shù)據(jù)傳輸速率：稱為比特率，是指信道每秒鐘所能傳輸?shù)亩M制比特數(shù)，記為bps，常見的單位有Kbps、Mpbs、Gbps等，數(shù)據(jù)傳輸速率的高低，由每位數(shù)據(jù)所占的時間決定，一位數(shù)據(jù)所占用的時間寬度越小，則傳輸速率越高。

　　3、信道容量：

　　信道的傳輸能力是有一定限制的，信道傳輸數(shù)據(jù)的速率的上限，稱為信道容量，一般表示單位時間內(nèi)最多可傳輸?shù)亩M制數(shù)據(jù)的位數(shù)。

　　C=Wlog2(1+S/N)

　　C為信道容量;W為信道帶寬;N為噪聲功率;S為信號功率。

　　S/N稱為信噪比，用來描述信道的質(zhì)量，噪聲小的系統(tǒng)信噪比高，信噪比S/N通常用10lg(S/N)來表示，其單位為分貝。

　　無噪聲離散信道容量公式為C=2Wlog2L (L為傳輸二進制信號)

　　4、波特率：

　　是傳輸?shù)男盘栔得棵腌娮兓拇螖?shù)，如果被傳輸?shù)男盘栔芷跒門，則波特率Rb=1/T。Rb稱為波形速率或調(diào)制速率。

　　R=Rblog2V

　　V表示所傳輸信號所包含的離散電平數(shù)

　　5、信道延遲

　　信號沿信道傳輸需要一定的時間,就是信道延遲,信道延遲時間的長短,主要受發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備的響應(yīng)時間、通信設(shè)備的轉(zhuǎn)發(fā)和等待時間、計算機的發(fā)送和接收處理時間、傳輸介質(zhì)的延遲時間等的影響。

　　信道延遲=計算機的發(fā)送和接收處理時間+傳輸介質(zhì)的延遲時間+發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備的響應(yīng)時間+通信設(shè)備的轉(zhuǎn)發(fā)和等待時間。

　　6、誤碼率：

　　是指接收的錯誤碼元數(shù)占傳送總碼元數(shù)的比例，即碼元在傳輸系統(tǒng)中被傳錯的概率。

　　Pc=Ne/N

　　Ne表示單位時間內(nèi)接收的錯誤碼元數(shù);N表示單位時間內(nèi)系統(tǒng)接收的總碼元數(shù)

　　誤碼率越低，通信系統(tǒng)的可靠性越高，通信質(zhì)量越好。

　　數(shù)據(jù)的傳輸

　　串/并行通信

　　數(shù)據(jù)的傳輸方式有串行通信和并行通信兩種，并行通信用于較低距離的數(shù)據(jù)傳輸，串行通信用于較遠距離的數(shù)據(jù)傳輸。

　　1、串行通信

　　串行通信在傳輸數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)是一位一位地在通信上傳輸?shù)?/P>

　　USB指串行總線。網(wǎng)卡負責(zé)串行數(shù)據(jù)和并行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換工作。

　　2、并行通信

　　是指要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中多個數(shù)據(jù)位同時在兩個設(shè)備中傳輸，發(fā)送設(shè)備將這些數(shù)據(jù)位通過對應(yīng)的數(shù)據(jù)線傳送給接收設(shè)備，還可附加一位校驗位。接收設(shè)備可同時接收到這些數(shù)據(jù)，而且無需變換就可以直接使用。

　　并行通信特點：傳輸速度快，處理簡單

　　通信線路的連接方式

　　1、點對點連接方式

　　指在發(fā)送端和接收端之間采用一條線路連接，使用的線路可以是專用線路、租用線路或交換線路。

　　2、多點連接方式

　　指各個站點通過一條公共的通信線路或集線器連接起來

　　信道的通信方式

　　1、單工通信

　　在單工通信方式中，信號只能向一個方向傳輸，任何時候都不能改變信號的傳輸方向。

　　2、半雙工通信

　　信號可以雙向傳送，但必須交替進行，在任一時刻只能向一個方向傳送。

　　3、全雙工通信

　　信號可以雙向傳送數(shù)據(jù)，通信效率高，適合于計算機與計算機之間的通信

　　信號的傳輸方式

　　基帶傳輸指按照它們的原樣進行傳輸

　　頻帶傳輸是利用它們調(diào)制載荷的高頻載波信號進行傳輸。根據(jù)載波信號的不同又可分為模擬傳輸和數(shù)字傳輸。

　　1、基帶傳輸

　　把矩形脈沖信號的固有頻帶稱做基帶，把矩形脈沖信號叫做基帶信號。在數(shù)據(jù)通信信道上直接傳輸數(shù)據(jù)基帶信號的通信方式稱為基帶傳輸。

　　發(fā)送端要通過編碼器將信源的數(shù)據(jù)變換為直接傳輸?shù)臄?shù)字基帶信號，在接收端通過譯碼進行解碼，恢復(fù)發(fā)送端的原始數(shù)據(jù)。

　　基帶傳輸?shù)膬?yōu)點是無需調(diào)制就可以傳送數(shù)字信號，從而簡化了通信處理過程，提高了傳輸速度。基帶傳輸不適合遠距離傳輸。

　　2、頻帶傳輸

　　是將數(shù)字信號調(diào)制成模擬信號后再發(fā)送和傳輸，到達接收端時再把音頻信號解調(diào)成原來的數(shù)字信號。需要使用調(diào)制解調(diào)器。

　　3、寬帶傳輸

　　寬帶是指比音頻更寬的頻帶，包括大部分電磁波頻譜，利用寬帶進行的數(shù)據(jù)傳輸稱為寬帶傳輸。寬帶傳輸可容納全部的廣播信號，可以把聲音、圖像及數(shù)據(jù)等信息綜合到一個物理信道進行高速數(shù)據(jù)傳輸，采用頻分多路復(fù)用的形式進行數(shù)據(jù)傳輸。

　　寬帶傳輸優(yōu)點是傳輸距離遠，可達幾十千米，技術(shù)復(fù)雜，傳輸系統(tǒng)的成本相對較高。

　　數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐郊夹g(shù)

　　常用的同步技術(shù)有兩種:異步傳輸方式和同步傳輸方式。

　　1、異步傳輸

　　每傳送一個字符，都要在字符前加1個起始位，表示字符的開始，在字符代碼和檢驗碼后面加1或2個停止位，表示字符的結(jié)束。接收方根據(jù)起始位或停止位判斷一個字符開始或結(jié)束，從而起到通信雙方的同步作用。

　　特點：

　　(1)每個字符作為一個獨立的整體進行傳送

　　(2)字符之間的時間間隔是任意的

　　(3)每傳輸一個字符都需要多使用2-3個二進制位，增加了通信的開銷，適合于低速通信

　　2、同步傳輸

　　是數(shù)據(jù)塊為單位進行傳輸，在數(shù)據(jù)塊之前先發(fā)送一個或多個同步字符SYN，用于接收方進行同步檢測，從而使通信雙方進行同步狀態(tài)。在同步字符之后，可以連續(xù)發(fā)送任意多個字符或數(shù)據(jù)塊，發(fā)送完畢，再使用同步字符來標識整個發(fā)送過程結(jié)束。

　　特點：

　　傳輸效率高，對傳輸設(shè)備要求高。