首页 理论教育数据通信基本概念-计算机网络实用技术教程

数据通信基本概念-计算机网络实用技术教程

【摘要】:1.5.1数据通信的基本概念信息是数据通信的主体,通信的目的就是交换信息,信息可以是数字、文字、语音、图形或图像。信号是数据在传输过程中电信号的表示形式。信道是通信双方以传输媒介为基础的传递信号的通路。码元是指对信号每次采样后得到的一份信息,是承载信息的基本信号单位。误码率是衡量数据在规定时间内数据传输精确性的指标。

1.5.1 数据通信的基本概念

信息是数据通信的主体,通信的目的就是交换信息,信息可以是数字、文字、语音、图形或图像。在计算机中信息表现为字母、数字、语音、图形或图像的组合,信息的存储通常为二进制代码,传输过程通常采用模拟或数字信号编码。

数据通常是指具有一定数字特性的信息,如统计数据、气象数据、测量数据以及计算机中区别于程序的计算数据等。但在计算机网络系统中,数据通常被广义地理解为在网络中存储、处理和传输的二进制数字编码。

信号是数据在传输过程中电信号的表示形式。模拟信号(analogsignal)的信号电平是连续变化的,数字信号(digitalsignal)是用两种不同的电平去表示0、1比特序列的电压脉冲信号。按照在传输介质上传输的信号类型分类,通信系统分为模拟通信系统与数字通信系统两种,如图1-4所示。

信道是通信双方以传输媒介为基础的传递信号的通路。

img4

图1-4 模拟信号波形图和数字信号波形图

在有线网络中,信道有“模拟信道”和“数字信道”之分,模拟信道是以连续模拟信号形式传输数据的信道,数字信道则是以数字脉冲形式(离散信号)传输数据的信道。

在无线网络中,无线信道分为三种:微波信道、红外和激光信道、卫星信道。微波信道、红外和激光信道都具有很强的方向性。微波信道传输质量比较稳定,不受雨雾等天气条件的影响,但在方向性和保密性方面不及红外和激光信道。卫星信道是以人造卫星为微波中继站,属于散射式通信,它是微波信道的特殊形式。卫星信道的优点是容量大、距离远,但一次性投资大、传播延迟时间长。

码元是指对信号每次采样后得到的一份信息,是承载信息的基本信号单位。在使用数字传输时,每个码元传输的信息量是1比特,而在经过调制编码后的模拟传输中,一个码元可以表示多个比特的数据,如QAM-16(正交振幅调制)每个码元可以传输4个比特位,QAM-64的每个码元为6个比特位。

误码率是衡量数据在规定时间内数据传输精确性的指标。误码率的计算公式为

img5(www.chuimin.cn)

误码率是数字信号传输的性能指标之一,表示码元被错误接收的概率,即所接收到的码元中出现差错码元数占传输总码元数的比例。误码率是用来衡量误码出现的频率,IEEE 802.3标准为1000Base-T网络制定的可接收的最高限度误码率为10-10

在信号传输中,衰变改变了信号的电压,致使信号在传输中遭到破坏而产生误码。信号受到其他干扰也会产生误码,如噪音、交流电或闪电造成的脉冲、静电串扰、传输设备故障等因素。

带宽是通信信道的宽度,即信道频率上界与下界之差,是介质传输能力的度量,在传统的通信工程中通常以赫兹(Hz)为单位计量,是指在最小衰减的情况下能够通过传输介质的频率范围。

时延是信息从网络的一端传送到另一端所需的时间。

  时延之和=处理时延+排队时延+发送时延+传播时延

 处理时延=分组首部和错误校验等处理(微秒)  

排队时延=数据在中间结点等待转发的延迟时间 

img6

 传播时延= d/s(毫秒)             

式中,d为距离;s为传播速度,传播速度≈光速

往返时延是表示从发送端发送数据开始,到发送端收到来自接收端的确认(接收端收到数据后便立即发送确认),总共经历的时延,是计算机网络中一个重要的性能指标。