網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)(西電版)第4章 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)ppt課件.ppt

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1、第4章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)4.1數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)4.2網(wǎng)絡(luò)的基本概念4.3OSI分層網(wǎng)絡(luò)模型4.4網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議4.5網(wǎng)絡(luò)設(shè)備4.6本章小結(jié)思考練習(xí)題在信息化社會中,計算機已從單一使用發(fā)展到群集使用。越來越多的應(yīng)用領(lǐng)域需要計算機在一定的地理范圍內(nèi)聯(lián)合起來進行群集工作,從而促進了計算機和通信這兩種技術(shù)的緊密結(jié)合,形成了計算機網(wǎng)絡(luò)這門學(xué)科。本章首先對數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識進行介紹，然后對網(wǎng)絡(luò)基本概念、OSI分層網(wǎng)絡(luò)模型、網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行全面介紹。計算機網(wǎng)絡(luò)是通信技術(shù)和計算機技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，為了更加全面、深入地了解網(wǎng)絡(luò)知識，非常有必要對數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識進

2、行了解。4.1數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)4.1.1數(shù)據(jù)通信的基本概念1.數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)被定義為有意義的實體。數(shù)據(jù)涉及事物的形式,而信息涉及數(shù)據(jù)的內(nèi)容和解釋。數(shù)據(jù)有模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)兩種形式。　　模擬數(shù)據(jù)是指在某個區(qū)間產(chǎn)生的連續(xù)的值，例如聲音和視頻圖像、溫度和壓力等都是連續(xù)變化的值。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)是指離散的值，例如文本信息和整數(shù)數(shù)列。2.信號信號是數(shù)據(jù)的表示形式，或稱數(shù)據(jù)的電磁或電子編碼，它使數(shù)據(jù)能以適當(dāng)?shù)男问皆诮橘|(zhì)上傳輸。信號也有模擬信號和數(shù)字信號兩種基本形式。　　模擬信號是在一定的數(shù)值范圍內(nèi)可以連續(xù)取值的信號，是一種連續(xù)變化的電信號(例如某些物理量的測量結(jié)果、模擬

3、計算機的輸出等)。這種電信號可以按照不同頻率在各種介質(zhì)上傳輸。數(shù)字信號是一種離散的脈沖序列(例如數(shù)字計算機的輸出、數(shù)字儀表的測量結(jié)果等)。它用恒定的正電壓和負電壓來表示二進制的1和0值，可以按照不同的位速率在有線介質(zhì)上傳輸。　　圖4-1給出了模擬信號和數(shù)字信號的示例。圖4-1模擬信號和數(shù)字信號的示例3.信號的頻譜與帶寬信號具有時域和頻域兩種最基本的表現(xiàn)形式。時域特性反映信號振幅(或幅值)隨時間變化的情況；頻域特性反映信號振幅隨頻率變化的特征。通常，我們習(xí)慣于在時域上研究信號，如正弦信號的時域表達式為f(t)＝Asin(2?ft＋θ)(

4、4-1)式中，A為振幅，f為頻率，θ為初始相位。幅值、頻率以及相位是周期信號的3個重要特性。而在通信領(lǐng)域我們常常需要了解信號的頻譜和帶寬，也就是說，要在頻域中研究信號。因為通過對信號的頻域特性的分析，可以清楚地了解信號的頻譜分布情況及所占用的帶寬，以便得到所傳輸?shù)男盘枌νㄐ旁O(shè)備及信道的要求。信號的頻域特性表示出了信號包含的各個頻率分量和它們的幅值、相位的關(guān)系。法國偉大的數(shù)學(xué)家吉·傅立葉已經(jīng)證明：任何一個周期為T的函數(shù)都是由無窮多個正弦函數(shù)和余弦函數(shù)合成的，即(4-2)式中其中，f＝1/T是基頻，an和bn是次正弦諧波和余弦諧波的

5、振幅，?0＝2?f。在分析信號的頻譜時，只要求出An、θn之值便可確定所對應(yīng)的頻率分量的幅值和相位。我們把f(t)各次諧波的振幅An按照頻率高低依次排列起來所形成的譜狀圖形稱為信號的頻譜，而把信號頻譜所覆蓋的頻率范圍稱為絕對帶寬。　　由于信號的大部分能量都集中在一個相對較小的低頻帶范圍之內(nèi)，因此，我們將這段頻帶稱為有效帶寬(簡稱帶寬)。任何信號都有帶寬。一般來說，信號的帶寬越大，意味著該信號傳送數(shù)據(jù)的速率就越高，要求傳輸介質(zhì)的帶寬也越大。4.傳輸數(shù)據(jù)傳輸是指用電信號把數(shù)據(jù)從發(fā)送端傳送到接收端的過程。傳輸信道為數(shù)據(jù)信號從發(fā)送端傳送到接收端提供了

6、物理通路。傳輸信道可能是由同軸電纜、光纖、雙絞線等構(gòu)成的有線線路,也可能是由衛(wèi)星和地面微波站等構(gòu)成的無線線路,還可能是有線線路和無線線路的結(jié)合。傳輸信道給數(shù)據(jù)信號的傳輸提供了通路,但也引入了噪聲和干擾，使信號發(fā)生畸變,可能造成數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟铄e。由于傳輸信道的傳輸介質(zhì)特性不同,信息的傳輸速率受到一定的限制。　　模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)都可以用模擬信號和數(shù)字信號來表示,因此也可以用這兩種形式來傳播。一般來說,模擬數(shù)據(jù)是時間的連續(xù)函數(shù),并且占有一定的頻譜范圍。這種數(shù)據(jù)可以直接用占有相同頻譜范圍的電信號來表示。典型的例子是模擬電話傳輸系統(tǒng)。對于聲波,其聲音數(shù)

7、據(jù)的頻率范圍是20Hz～20kHz。然而，大多數(shù)語音能量集中在300～4300Hz的范圍內(nèi),比上述范圍要窄得多。如果要清楚地辨別傳播的聲音，這個較窄的聲頻范圍已經(jīng)足夠了。所以，語音信號的標(biāo)準(zhǔn)頻率是300～3400Hz。電話傳輸系統(tǒng)中的電話設(shè)備以及電話線路都是依據(jù)這一頻率范圍而設(shè)計的。人的聲音通過電話機產(chǎn)生頻率為300~3400Hz的電信號，經(jīng)過電話線和電話交換設(shè)備傳輸?shù)搅硪欢说碾娫挋C，再把電信號還原成原來的聲音。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)也可以用模擬信號來表示，以便在模擬信道上進行傳輸。這時要使用調(diào)制解調(diào)器(Modem)將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)調(diào)制成與模擬信道特性相匹配的模擬

8、信號進行傳輸。Modem的作用是通過一個載波頻率把二進制電壓脈沖序列調(diào)制轉(zhuǎn)換成模擬信號，使這些數(shù)據(jù)能夠適合在音頻電話線路上傳輸。在線路的另一端，再由M