北京邮电大学出版社第一章概述1.1数据通信的概念1.1.1数据与数据通信数据是预先约定的、具有某种含义的任何一个数字或一个字母(符号)以及它们的组合。例如,约定用数字"1"表示电路接通,数字"0"表示电路开断。这里,数字"1"和"0"就是数据。1.1.2传输代码数字"0"和"1"可以是数据,要以电信号来传输它们,必须以电信号的一定波形来表示。例如用一定时间长度的正电压代表数字"1",用负电压代表数字"0",如图1-1所示。我们知道,数据是由数字、字母(符号)等组成的,要用许多不同形状的电压来表示它们是不现实的。解决办法是采用代码。这里所说的代码就是二进制的组合,即二进制代码。目前,常用的二进制代码有国际5号码(IA5)、EBCDIC码和国际电报2号码(ITA2)等。模拟信号与数字信号之间的相互转换：模拟信号一般通过PCM脉码调制(PulseCodeModulation)方法量化为数字信号，即让模拟信号的不同幅度分别对应不同的二进制值，例如采用8位编码可将模拟信号量化为2^8=256个量级，实用中常采取24位或30位编码；数字信号一般通过对载波进行移相(PhaseShift)的方法转换为模拟信号。计算机、计算机局域网与城域网中均使用二进制数字信号。信息香农认为：信息是有秩序的量度，是人们对事物了解的不确定性的消除或减少。信息是对组织程度的一种测度，信息能使物质系统有序性增强，减少破坏、混乱和噪音。根据香农的有关信息的定义，那么信息是如何度量的呢？显然，信息量与不确定性消除程度有关，量度信息多少的测度就是信息量。一则离散消息包含的信息量可表示为：因为上式与热力学和统计力学中系统熵的计算公式相似，故常将平均信息量称为信息熵。可以证明上式中，当P0=P1=…=PM-1时取最大值4、数据数据就是赋予一定含义的数字、字母、文字等符号及其组合，它是消息的一种表现形式。数据涉及到事物的形式，而信息涉及的是这些数据的内容。数据又分为模拟数据和数字数据。模拟数据和数字数据都可以用模拟信号和数字信号表示和传播.而模拟信号和数字信号都可以在合适的传输介质上传输.通常,将传输过程中使用模拟信号的传输方式称为模拟数据传输(可能需要调制解调器);将传输过程中使用数字信号的传输方式称为数字数据传输(可能需要编解码)。1.2数据通信系统的构成数据通信系统是通过数据电路将分布在远地的数据终端设备与计算机系统连接起来,实现数据传输、交换、存储和处理的系统。数据通信系统的基本构成如图1-2所示。1.2.1数据终端设备DTE相当于人和机器(计算机)之间的接口。1.2.2数据电路数据电路由传输信道(传输线路)及其两端的数据电路终接设备(DCE)组成。数据电路位于DTE与计算机系统之间,它的作用是为数据通信提供数字传输信道。传输信道包括通信线路和通信设备。DCE是DTE与传输信道的接口设备。调制解调器(modem)是最常见的DCE,它是调制器和解调器的结合。1.2.3中央计算机系统中央计算机系统由通信控制器、主机及其外围设备组成,具有处理从数据终端设备输入的数据信息,并将处理结果向相应的数据终端设备输出的功能。1.通信控制器通信控制器(或前置处理机)是数据电路和计算机系统的接口,控制与远程数据终端设备连接的全部通信信道,接收远端DTE发来的数据信号,并向远端DTE发送数据信号。2.主机主机又称中央处理机,由中央处理单元(CPU)、主存储器、输入输出设备以及其他外围设备组成。其主要功能是进行数据处理。1.3数据通信传输信道1.3.1信道类型及特性目前数据通信系统中的信道主要有三种类型:物理实线传输媒介信道,如双绞线电缆、同轴电缆等；电话网传输信道；数字数据传输信道。1．物理实线传输信道(1)双绞线电缆(2)同轴电缆2.电话网传输信道所谓电话网传输信道是指通过用于传输话音信号的电话网络传输数据信号。电话网络的连接示意图如图1-4所示。3．数字数据传输信道数字数据传输信道连接示意图如图1-5所示。1.3.3噪声与干扰信道内噪声的来源是很多的,它们表现的形式也多种多样。根据它们的来源不同,可以粗略地分为3类。1.工业噪声2.天电噪声3.内部噪声1.3.4信噪比信噪比就是用来描述信号传输过程所受到损耗和噪声干扰程度的量。信噪比是指某一点上的信号功率与噪声功率之比，可表示为(1-5)1.4数据通信网与计算机通信网1.4.1计算机通信与数据通信计算机通信是由两个主要技术领域发展演变而来的,一个是计算机技术,另一个是通信技术。数据通信是计算机出现并广泛应用之后，为了实现远距离资源共享，计算机技术与通信技术相结合的一种产物；是计算机与计算机、计算机与终端以及终端与终端之间的通