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数据通信技术-1

汇报人：AA

2024-01-24

数据通信基础

数据编码与调制技术

传输介质与接口标准

数据链路层协议及实现

局域网技术与应用

广域网技术与应用

目录

数据通信基础

数据通信是指在不同计算机之间，以及计算机与终端之间传递数据信息的过程。它涉及到数据的传输、交换、存储和处理等多个环节。

定义

根据传输媒介的不同，数据通信可分为有线数据通信和无线数据通信两大类。有线数据通信包括双绞线、同轴电缆、光纤等传输方式；无线数据通信则包括微波、卫星、移动通信等传输方式。

分类

数据在多个并行信道上同时传输，具有传输速度快的优点，但需要较多的传输线路和接口设备，成本较高。

并行传输

数据在单个信道上按位依次传输，具有线路简单、成本低的优点，但传输速度相对较慢。

串行传输

以固定的时钟频率进行数据传输，发送端和接收端保持严格的同步。适用于高速数据传输，但对时钟同步要求较高。

同步传输

以字符为单位进行数据传输，每个字符前加上起始位，字符后加上停止位。适用于低速数据传输，对时钟同步要求较低。

异步传输

传输速率

指单位时间内传输的数据量，通常以比特率（bps）表示。比特率越高，传输速率越快。

误码率

指数据传输过程中发生错误的概率。误码率越低，数据传输的可靠性越高。

带宽

指信道能够传输的频率范围，通常以赫兹（Hz）表示。带宽越宽，信道容量越大，能够传输的数据量也越多。

时延

指数据从发送端到接收端所需的时间。时延越短，数据传输的实时性越好。

数据编码与调制技术

03

相移键控（PSK）

通过改变载波的相位来表示数字信号。

01

振幅键控（ASK）

通过改变载波的振幅来表示数字信号。

02

频移键控（FSK）

通过改变载波的频率来表示数字信号。

将数字信号转换为模拟信号的过程，以便在模拟通信系统中传输。

调制

将模拟信号还原为数字信号的过程，以便在数字设备中处理。

解调

传输介质与接口标准

由两根互相绝缘的铜导线组成，成本低，传输距离短，常用于局域网连接。

双绞线

同轴电缆

光纤

由内导体、绝缘层、外导体和护套组成，传输频带较宽，抗干扰能力强，适用于较远距离传输。

利用光导纤维传输光信号，传输速度快，距离远，抗干扰能力强，但成本较高。

03

02

01

通过天线发射和接收无线电信号，传输距离远，但易受干扰。

无线电波

频率高于无线电波，直线传播，适用于视距范围内的通信。

微波

利用红外线进行通信，无需直线传播，但传输距离短，易受遮挡。

红外线

1

2

3

规定了商用建筑内部及建筑物之间的通信线缆和相关设备的接口标准。

EIA/TIA-568标准

定义了以太网的物理层和数据链路层规范，包括各种传输速率和传输介质的接口标准。

IEEE802.3标准

规定了光纤通信中使用的各种接口类型和参数，如SC、LC、FC等接口类型。

光纤接口标准

数据链路层协议及实现

帧同步功能

差错控制功能

流量控制功能

链路管理功能

通过特定的帧同步技术，确保接收端能够准确地识别出数据帧的起始和终止位置。

通过流量控制机制，防止发送端过快地发送数据，确保接收端能够及时处理接收到的数据。

采用差错检测和纠正技术，对数据帧进行校验，确保数据的正确传输。

负责数据链路的建立、维持和释放，确保数据通信的顺利进行。

高级数据链路控制（HDLC）协议是一种面向比特的同步数据链路层协议，具有灵活性和可扩展性。

HDLC协议概述

HDLC帧结构

HDLC操作过程

HDLC应用

HDLC帧由标志字段、地址字段、控制字段、信息字段和帧校验序列组成。

包括链路建立、数据传输和链路释放三个阶段，通过交换控制帧进行通信。

广泛应用于广域网和专用网络，支持各种不同类型的接口和传输介质。

A

B

C

D

局域网技术与应用

局域网定义

局域网（LocalAreaNetwork，LAN）是一种在小范围内实现计算机之间通信的网络，通常覆盖一个建筑物、校园或企业园区。

局域网体系结构

局域网的体系结构包括物理层、数据链路层和网络层三层。其中物理层负责传输比特流，数据链路层负责将数据组合成帧进行传输，网络层负责路由选择和逻辑地址寻址。

以太网概述

以太网是一种广泛应用的局域网技术，采用CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）访问控制方法，具有简单、可靠、低成本等优点。

以太网帧结构

以太网帧由前导码、帧起始定界符、目的地址、源地址、类型/长度字段、数据字段和帧校验序列组成。其中，前导码用于同步，帧起始定界符标识帧的开始，目的地址和源地址分别标识接收方和发送方的MAC地址，类型/长度字段标识上层协议类型或数据长度，数据字段承载上层协议数据，帧校验序列用于错误检测。

以太网交换机

以太网交换机是一种多端口的网络设备，具有数据转发、过滤和广播控制等功能。交换机通过MAC地址表实现数据帧的转