第2章：数据通信与广域网技术

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计算机网络技术 信息学院 张建桃 第二章 数据通信与广域网技术 第二章 数据通信与广域网技术 第一节：数据通信的基本概念 第二节：传输介质及其主要特性 第三节：无线与卫星通信技术 第四节：数据编码的类型和基本方法 第五节：基带传输的基本概念 第六节：频带传输的基本概念 第七节：多路复用的分类与特点 第八节：广域网中的数据交换技术的类型与工作原理 第九节：差错控制方法

第一节

数据通信的基本概念

一、 信息、数据与信号

二、 数据传输类型与通信方式

一、 信息、数据与信号

通信的目的是交换信息， 信息的载体可以是数字、文字、语

音、图形或图像；

为了传送这些信息，首先要将字母、数字、语音、图形或图像

用二进制代码的数据来表示；

为了把二进制代码传出去，要对二进制数据转换成用高低电平

表示的电信号。

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通信系统的分类

按照在传输介质上传输的信号类型，通信系统分为：

– 模拟通信系统

– 数字通信系统

信息编码标准

为了传送这些信息，首先要将字母、数字、语音、图形或图像

用二进制代码的数据来表示；

ASCII (American Standard Code for Information Interchange) 码被

国际标准化组织ISO接受，成为国际标准ISO 646，又称为国际5号码;

它用于计算机内码，也用做数据通信中的编码标准; ASCII码采用7位二进制比特编码，可以表示128个字符; 如：NETWORK的ASCII码为

1001110 1000101 1010100 1010111 1001111 1010010

1001011

如果每帧图像由1024×768个点阵组成，图像颜色有256种，每

个点阵用1字节二进制数表示，每秒钟传送30帧图像，那么每秒

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钟需要传送23,592,960字节；

如果传送数字化的语音信号，每秒钟对语音信号进行22,050次

取样，每次取样值用1字节表示，那么单声道每秒钟需要传送22,050字节；双声道立体声每秒钟需要传送44,100字节；

二、 数据传输类型与通信方式

1.数据传输类型

数字通信

模拟通信

调制解调器（modem)

俗称“猫”

2.数据通信方式

串行通信、并行通信

单工通信、半双工或全双工通信 串行通信与并行通信 按字节使用信道数

单工、半双工与全双工通信

3.同步方式

同步：就是要求通信的收发双方在时间基准上保持一致。

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位同步 – 外同步法 – 内同步法 字符同步 – 同步传输 – 异步传输

位同步(Bit Synchronous)

外同步法

内同步法

字符同步

同步传输(Synchronous Transmission)

又称同步通信

异步传输(Asynchronous Transmission)

又称异步通信

同步传输

异步传输

第二节 传输介质及其主要特性

一、传输介质的特性

二、传输介质的分类

三、双绞线

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四、同轴电缆

五、光纤

二、传输介质的分类

传输介质分两大类型：

有线传输介质

–双绞线

–同轴电缆

–光导纤维

无线传输介质

–微波

–红外线

–激光

三、双绞线（Twisted-pair)

双绞线的分类

1.有无屏蔽层

– 无屏蔽双绞线（Unshielded Twisted-pair，简称UTP） – 屏蔽双绞线（Shielded Twisted-pair，

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简称STP）STP

2.TIA/EIA(电信工业协会/电子工业协会)按照将缠绕率、所包含的线对的数目、所使用的铜线级别、屏蔽类型、以及屏蔽所使用的材料等，将双绞线分为1,2,3,4,5,超5,6类.

1类线:只有2对线,主要用于话音模拟信号传输. 2类线:主要用于４Mbps以内的数据传输.

3类线:主要用于10 Mbps以内的数据传输.

4类线:主要用于16 Mbps以内的数据传输.

5类线:主要用于100 Mbps以内的数据传输.

超5类线:支持200 Mbps以内的数据传输.

6类双绞线:支持的吞吐量是5类线的六倍.

RJ45插头、座

双绞线线序

A、B线序

RJ-45网头做法（1）

RJ-45网头做法（2）

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RJ-45网头做法（3）

RJ-45网头做法（4）

RJ-45网头做法（5）

RJ-45网头做法（6）

RJ-45网头做法（7）

RJ-45网头做法（8）

RJ-45网头做法（9）

RJ-45网头做法（10）

RJ-45网头做法（11a）

RJ-45网头做法（11b）

RJ-45网头做法（12）

直连网线和交叉网线

直连网线：一条网线的两端RJ-45头中的线序排列相同的网线。

通常采用EIA/TIA 568B的标准。

交叉网线：一条网线的两端RJ-45头中的线序排列不同的网线。

一端为EIA/TIA 568A标准，一端为EIA/TIA 568B标准。

直连网线

交叉网线

做好的双绞线与水晶头、电缆测试仪

双绞线主要特性

1.便宜，使用方便

2.传输距离短

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3.抗干扰性较差 五、同轴电缆 同轴电缆由同轴的内外两个导体组成，内导体是一根金属线，外导体是一根圆柱形的套管，一般是细金属线编制成的网状结构，内外导体之间有绝缘层。 同轴电缆的分类 基带同轴电缆

–一条电缆只用于一个信道，阻抗为50 ，用于传输数字信号.

–细缆(RG-58)和粗缆(RG-11)

宽带同轴电缆

– 一条电缆同时传输不同频率的多路模拟信号，特性阻抗为75 .

–CATV电缆(RG-59) ，可传送数字与模拟信号.

基带同轴电缆

细缆(型号RG-58 )

– 阻抗：50 ，直径为5mm ，传输速率：10Mbps – 单段距离：185m

– 优缺点：

价格低

安装方便（T型连接器、BNC接头、Terminator） 抗干扰能力强

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传输距离短

可靠性差

BNC接头

六 光纤

光导纤维简称为光纤，是发展最迅速的一种传输媒体。光纤是由非常透明的石英玻璃或塑料拉成的细丝，直径约10～100μm，再加上包层直径也不到0.2mm。

光纤的分类

按光在光纤中的传输模式分：

单模光纤：光信号仅与光纤轴成单个可分辨角度的单光线传输。多采用注入型激光二级管产生光信号. 纤芯直径小(8.3μm)，在给定的工作波长上只能以单一模式传输，传输频带宽，传输容量大。

多模光纤：可以存在多条不同角度入射的光线于一条光纤中传输。多采用发光二级管.纤芯直径为50~62.5μm，在给定的工作波长上能以多个模式传输，传输性能较单模光纤稍差。

多模光纤与单模光纤

常见光纤接头

表示方式：连接器型号/光纤接头截面工艺，即研磨方式。

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SC/PC型光尾纤接头（方头）

ST/PC型光尾纤接头（圆头）

FC/PC型光尾纤接头

FC/PC－SC/PC型光尾纤

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