計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)與Internet應(yīng)用 第2章2

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1、第2章計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識學(xué)習要點：數(shù)據(jù)的傳輸方式計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)的特性計算機網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)第2章計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識2.1數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)2.2數(shù)據(jù)交換2.3計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)2.4數(shù)據(jù)的傳輸媒體2.5網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)退出2.1數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)2.1.1數(shù)據(jù)通信的基本概念2.1.2模擬數(shù)據(jù)與數(shù)字數(shù)據(jù)的傳輸形2.1.3數(shù)據(jù)傳輸中的檢錯與糾錯2.1.4多路復(fù)用返回2.1.1數(shù)據(jù)通信的基本概念數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)是定義為有意義的實體，是表征事物的形式，例如文字、聲音和圖像等。數(shù)據(jù)可分為模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字數(shù)據(jù)兩類。模擬數(shù)據(jù)是指在某個區(qū)間連續(xù)變化的物理量，例如聲音的大小和溫度的變化等。數(shù)

2、字數(shù)據(jù)是指離散的不連續(xù)的量，例如文本信息和整數(shù)。信號信號是數(shù)據(jù)的電磁或電子編碼。信號在通信系統(tǒng)中可分為模擬信號和數(shù)字信號。其中模擬信號是指一種連續(xù)變化的電信號，例如：電話線上傳送的按照話音強弱幅度連續(xù)變化的電波信號。數(shù)字信號是指一種離散變化的電信號，例如計算機產(chǎn)生的電信號就是“0”和“1”的電壓脈沖序列串。信道信道是用來表示向某一個方向傳送信息的媒體。一般來說，一條通信線路至少包含兩條信道，一條用于發(fā)送的信道和一條用于接收的信道。和信號的分類相似，信道也可分為適合傳送模擬信號的模擬信道和適合傳送數(shù)字信號的數(shù)字信道兩大類。2.1.2模擬數(shù)據(jù)與數(shù)字數(shù)據(jù)的傳輸形式典型的例子

3、是話音信號在普通的電話系統(tǒng)中傳輸。一般人的語音頻率范圍是300—3400Hz，為了進行傳輸，在線路上給它分配一定的帶寬，國際標準取4KHz為一個標準話路所占用的頻帶寬度。在這個傳輸過程中：語音信號以300—3400Hz頻率輸入，發(fā)送方的電話機把這個語音信號轉(zhuǎn)變成模擬信號，這個模擬信號經(jīng)過一個頻分多路復(fù)用器進行變化，使得線路上可以同時傳輸多路模擬信號，當?shù)竭_接收端以后再經(jīng)過一個解頻的過程把它恢復(fù)到原來的頻率范圍的模擬信號，再由接收方電話機把模擬信號轉(zhuǎn)換成聲音信號。1．模擬數(shù)據(jù)在模擬信道上傳輸2．數(shù)字數(shù)據(jù)在模擬信道上傳輸計算機和終端設(shè)備都是數(shù)字設(shè)備，它們只能接收和發(fā)送數(shù)字

4、數(shù)據(jù)，而電話系統(tǒng)只能傳輸模擬信號，所以這個數(shù)字數(shù)據(jù)要進入到模擬信道以前要有一個變換器進行數(shù)字信號到模擬信號的轉(zhuǎn)換，以便它能在模擬信道上傳輸，這樣的一個變換過程叫調(diào)制（注意：這個調(diào)制過程并不改變數(shù)據(jù)的內(nèi)容，僅是把數(shù)據(jù)的表示形式進行了改變）。這個變換器又叫做調(diào)制器。而當調(diào)制后的模擬信號傳到接收端以后，在接收端也有一個變換器再對這個信號進行反變換，即又把它變回數(shù)字信號，這樣的一個變換過程叫解調(diào)。這個變換器又叫解調(diào)器。由于計算機和終端設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信一般是雙向的，因此在數(shù)據(jù)通信的雙方既有用于發(fā)送信號的調(diào)制器又有用于接收信號的解調(diào)器，所以把這兩個設(shè)備合在一起形成我們通常所說的

5、調(diào)制解調(diào)器（Modem）。調(diào)制解調(diào)器就是使用一條標準話路（3.1kHz的標準話路帶寬）提供全雙工的數(shù)字信道。調(diào)制解調(diào)器最基本的調(diào)制方法有以下幾種（在圖2-1中給出了這幾種波形傳輸數(shù)據(jù)的波形的示意圖）：（1）調(diào)幅（AM）即載波的振幅隨基帶數(shù)字信號而變化。例如，0對應(yīng)于無載波輸出，而1對應(yīng)于有載波輸出。（2）調(diào)頻（FM）即載波的頻率隨基帶數(shù)字信號而變化。例如，0對應(yīng)于頻率f1，而1對應(yīng)于頻率f2。（3）調(diào)相（PM）即載波的初始相位隨基帶數(shù)字信號而變化。例如，0對應(yīng)于相位0度，而1對應(yīng)于180度。3．模擬數(shù)據(jù)在數(shù)字信道上傳輸用數(shù)字信道傳輸模擬數(shù)據(jù)時，需要對模擬數(shù)據(jù)進行脈沖編

6、碼調(diào)制（PCM）。PCM最初并不是為傳送計算機數(shù)據(jù)所設(shè)計的，它的目的是為了能使電話局之間的一條中繼線不只傳送一路電話而是可以同時傳送幾十路電話所設(shè)計的。PCM是將模擬電話信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號，所以首先要對電話信號進行取樣。根據(jù)取樣定理，只要取樣頻率不低于電話信號最高頻率的2倍，就可以從取樣的脈沖信號中無失真地恢復(fù)出原來的電話信號。標準的電話信號的最高頻率為3.4KHz，為方便起見，取最高頻率為4KHz，那么取樣頻率就是8KHz，相當于取樣周期為125μs，即每秒鐘采樣8000次。下一步是進行編碼。在我國使用的PCM體制中，電話信號是采用8bit編碼，也就是說，將取樣后的

7、模擬電話信號量化為256個不同等級中的一個。4．數(shù)字數(shù)據(jù)在數(shù)字信道上傳輸這種方式最典型的例子是在兩個裝有Windows98操作系統(tǒng)的計算機上，利用Windows98中自帶的“直接電纜連接”功能把兩個計算機通過串行口或并行口直接相連。在這種情況下通信的雙方發(fā)出的數(shù)據(jù)和接收的數(shù)據(jù)以及在信道上所傳輸?shù)娜慷际菙?shù)字信號。對于數(shù)字數(shù)據(jù)在數(shù)字信道上傳輸來說，最普遍而且最容易的辦法是用兩個不同的電壓電平來表示兩個二進制數(shù)字。例如，無電壓（也就是無電流）常用來表示0，而恒定的正電壓用來表示1。另外，使用負電壓（低）表示0，使用正電壓（高）表示1也是很普遍的。后一種技