2013年職稱計(jì)算機(jī)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(hào)

　　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(yùn)動(dòng)狀態(tài)

　　數(shù)據(jù)是信息的載體，是信息的表現(xiàn)形式。

　　信號(hào)是數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)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(gè)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?hào)形式，通過(guò)信道傳輸?shù)侥康南到y(tǒng)，目的系統(tǒng)再將信號(hào)反變換為具體的信息。

　　通過(guò)系統(tǒng)的傳輸?shù)男盘?hào)一般有模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)兩種表達(dá)方式。

　　模擬信號(hào)是一個(gè)連續(xù)變化的物理量，即在時(shí)間特性上幅度(信號(hào)強(qiáng)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(hào)是離散的，即在時(shí)間特性上幅度的取值是有限的離散值，一般用脈沖序列來(lái)表示。

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

　　數(shù)據(jù)通信的技術(shù)指標(biāo)

　　1、信道帶寬：是描述信道傳輸能力的技術(shù)指標(biāo)，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(jìn)制比特?cái)?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(shí)間決定，一位數(shù)據(jù)所占用的時(shí)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(shí)間內(nèi)最多可傳輸?shù)亩M(jìn)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(hào)功率。

　　S/N稱為信噪比，用來(lái)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(lái)表示，其單位為分貝。

　　無(wú)噪聲離散信道容量公式為C=2Wlog2L (L為傳輸二進(jìn)制信號(hào))

　　4、波特率：

　　是傳輸?shù)男盘?hào)值每秒鐘變化的次數(shù)，如果被傳輸?shù)男盘?hào)周期為T，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(hào)所包含的離散電平數(shù)

　　5、信道延遲

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

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

　　6、誤碼率：

　　是指接收的錯(cuò)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(cuò)的概率。

　　Pc=Ne/N

　　Ne表示單位時(shí)間內(nèi)接收的錯(cuò)誤碼元數(shù);N表示單位時(shí)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(yuǎn)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(shí)，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(fù)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(gè)數(shù)據(jù)位同時(shí)在兩個(gè)設(shè)備中傳輸，發(fā)送設(shè)備將這些數(shù)據(jù)位通過(guò)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)線傳送給接收設(shè)備，還可附加一位校驗(yàn)位。接收設(shè)備可同時(shí)接收到這些數(shù)據(jù)，而且無(wú)需變換就可以直接使用。

　　并行通信特點(diǎn)：傳輸速度快，處理簡(jiǎn)單

　　通信線路的連接方式

　　1、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)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(diǎn)連接方式

　　指各個(gè)站點(diǎn)通過(guò)一條公共的通信線路或集線器連接起來(lái)

　　信道的通信方式

　　1、單工通信

　　在單工通信方式中，信號(hào)只能向一個(gè)方向傳輸，任何時(shí)候都不能改變信號(hào)的傳輸方向。

　　2、半雙工通信

　　信號(hào)可以雙向傳送，但必須交替進(jìn)行，在任一時(shí)刻只能向一個(gè)方向傳送。

　　3、全雙工通信

　　信號(hào)可以雙向傳送數(shù)據(jù)，通信效率高，適合于計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的通信

　　信號(hào)的傳輸方式

　　基帶傳輸指按照它們的原樣進(jìn)行傳輸

　　頻帶傳輸是利用它們調(diào)制載荷的高頻載波信號(hào)進(jìn)行傳輸。根據(jù)載波信號(hào)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(hào)的固有頻帶稱做基帶，把矩形脈沖信號(hào)叫做基帶信號(hào)。在數(shù)據(jù)通信信道上直接傳輸數(shù)據(jù)基帶信號(hào)的通信方式稱為基帶傳輸。

　　發(fā)送端要通過(guò)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(hào)，在接收端通過(guò)譯碼進(jìn)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(diǎn)是無(wú)需調(diào)制就可以傳送數(shù)字信號(hào)，從而簡(jiǎn)化了通信處理過(guò)程，提高了傳輸速度?；鶐鬏敳贿m合遠(yuǎn)距離傳輸。

　　2、頻帶傳輸

　　是將數(shù)字信號(hào)調(diào)制成模擬信號(hào)后再發(fā)送和傳輸，到達(dá)接收端時(shí)再把音頻信號(hào)解調(diào)成原來(lái)的數(shù)字信號(hào)。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(jìn)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(hào)，可以把聲音、圖像及數(shù)據(jù)等信息綜合到一個(gè)物理信道進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸，采用頻分多路復(fù)用的形式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

　　寬帶傳輸優(yōu)點(diǎn)是傳輸距離遠(yuǎn)，可達(dá)幾十千米，技術(shù)復(fù)雜，傳輸系統(tǒng)的成本相對(duì)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(gè)字符，都要在字符前加1個(gè)起始位，表示字符的開始，在字符代碼和檢驗(yàn)碼后面加1或2個(gè)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(gè)字符開始或結(jié)束，從而起到通信雙方的同步作用。

　　特點(diǎn)：

　　(1)每個(gè)字符作為一個(gè)獨(dú)立的整體進(jìn)行傳送

　　(2)字符之間的時(shí)間間隔是任意的

　　(3)每傳輸一個(gè)字符都需要多使用2-3個(gè)二進(jìn)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(jìn)行傳輸，在數(shù)據(jù)塊之前先發(fā)送一個(gè)或多個(gè)同步字符SYN，用于接收方進(jìn)行同步檢測(cè)，從而使通信雙方進(jìn)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(gè)字符或數(shù)據(jù)塊，發(fā)送完畢，再使用同步字符來(lái)標(biāo)識(shí)整個(gè)發(fā)送過(guò)程結(jié)束。

　　特點(diǎn)：

　　傳輸效率高，對(duì)傳輸設(shè)備要求高。