02141《计算机网络技术》章节重点 第二章 数据通信基础
第二章 数据通信基础
第一节 数据通信的基本概念
1. 计算机网络是计算机技术与数据通信技术相结合的产物。
2. 数据通信技术：负责计算机网络信息传递与共享的物理实现，在很大程度上影响或决定着计算机网络的规模和效率。
3. 能够实现通信功能的各种技术、设备和方法的总体，称为通信系统。
4. 信号：在通信系统中，传递信息需要有合适的载体在传输通道中传播，这样的载体称为信号，通常以电磁或光的形式存在，并利用电平、电流和频率等物理量的变化在表示信息。
5. 数据：是对客观事物的性质状态及相互关系等进行记载的物理符号及其组合，通常可以是数字、文字和图像等。
6. 通信系统的核心：包括信源、发送设备、传输媒介、接受设备和信宿5个部分。 7. 通信系统：模拟通信系统和数字通信系统两大类。 8. 数字通信系统：是指信道中传输的信号是离散的数字信号。
第二节 数据传输方式
9. 按数据传输的方向，数据传输方式可分为： ①单向通信：单工通信，只能有一个方向的通信，没有反方向的交互（无线电广播）。 ②双向交替通信：半双工通信，双方都可以发送信息，但不能双方同时发送(或同时接收)，一方发送另一方接收（无线对讲机）。
③双向同时通信：全双工通信，通信双方可以同时发送和接收信息（电话网、计算机网络等）。 10. 计算机所能识别和处理的是以字节(Byte)为最小单位的二进制数据，1Byte=8bit。 11. 按二进制数据传输的时空顺序，数据传输方式分为并行通信和串行通信。
12. 并行通信：是为一个字节的每一个bit(位)都设置一个传输通道，全部bit(位)同时进行传送。 13. 串行通信：只为信息传输设置一条通道，数据的一个字节中每一个bit(位)依次在这条通道上传输。
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14. 在计算机设备中常用的RS-232接口和USB接口都就属于串行通信的接口方式。 15. 数字基带信号调制的基本方法有：调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)。 第三节 数据通信系统的性能
16. 衡量一个通信系统的好坏有许多指标，包括有效性、可靠性、适应性、经济性、和可维护性等。
17. 用来衡量数据通信系统有效性的指标主要有带宽、码元速率、信息速率、和频带利用率。 18. 用来衡量数据通信系统可靠性的指标主要是信噪比和误码率。
19. 码元速率Rb，又称波特率。在数字系统中，通常用时间间隔相同的符号来表示一个离散值，这样的时间间隔内的信号称为码元，而时间间隔称为码元长度。
20. 波特率：表示的是每秒传送的码元数目，单位为波特，若码元长度为T(s),则：Rb=1/t 21. 信息速率Rb，又称比特率，表示每秒传送的二进制比特数，单位为比特/秒(bit/s)。 22. 误码率：是指接收到的错误码元数在所传输的总码元数中所占的比例；
第四节 传输信道
23. 信道：是通信系统中连接发送端与接收端的通信设备，实现从发送端到接收端的信号传送。 24. 有线信道传输介质包括：架空明线、双绞线、同轴电缆和光纤等。
25. 架空明线：是指平行且相互分离或绝缘的架空落线线路，通常采用铜线或铝线等金属导线。双绞线主要用于基带传输。
26. 按照光纤内光波传输模式的不同，光纤可以分为多模光纤和单模光纤两类。无线信道利用电磁波
在空间的传输来传输信号。
27. 根据电磁波频率、通信距离与位置的不同，电磁波的传播又可以分为视线传播、地波与天波(或称电离层反射波)3种。
第五节 数据通信中的编码
28. 计算机中存储、处理和输入/输出的是用0和1表示的二进制数据。
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29. 调制：在发送端将数字信号变换成模拟信号的过程。 30. 解调：在接收端将模拟信号还原成数字信号的过程。 31. 能够实现调制和解调功能的设备称为调制解调器。 32. 通常把能在模拟信道中传输的模拟信号称为载波。 33. 调制的基本思想： 通过载波信号的振幅、频率和初始相位这3个参数的变化来表示0和1两种符号，从而实现将数字信号变换为模拟信号。
34. 数字数据编码：是将原始的二进制数据变换成数字脉冲序列从而实现基带传输的方法。 35. 在基带传输中，数字数据编码所使用的信号码型有很多种，比较常见的是利用矩形脉冲信号的幅值编码二进制数字数据，包括单极不归零码(NAZ)、双极不归零码、单极归零码(RZ)、双极归零码、
差分码、双相码和多元码等。
第六节 复用技术
36. 数据通信系统中的多路复用技术主要有：时分复用、频分复用、波分复用和码分复用等。 37. 频分多路复用(FDM)： 简称频分复用，是频域划分制，即在频域内将信道带宽划分多个自信道，并利用载波调制技术，将原始信号调制到对应某个子信道的载波信号上，使得同时传输的多路信号在整个物理信道带宽允许的范围内频谱不重叠，从而共用一个信道。 38. 时分多路复用(TDM)简称时分复用：
是一种时域划分，即将通信信道的传输信号在时域内划分为多个等长的时隙，每路信号占用不同的时隙，在时域上还不重叠，是多路信号合用单一的通信信道，从而实现信道合用。 39. 时分多路复用：可以分为同步时分多路复用(STDM)和异步十分多路复用(ATDM)两种。
40. 波分多路复用(WDM)：简称波分复用，广泛应用与光纤通信中，用光的波长来代替频率，其实质是一种频分多路复用。
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第七节 差错控制技术
41. 差错控制的基本方法： ①检错重发：对于出错的数据，接收端自动请求发送端重发该数据直到接收到正确数据，也称为自动请求重传方式（ARQ）。
②前向纠错：可以检测数据传输过程中是否发生错误，还可以定位错误并直接加以纠正。 ③反馈校验：无须差错编码，缺点是需要相同传输能力的反向信道，传输效率低，实时性差。 ④检错丢弃：不纠正出错数据，而是直接丢弃错误数据，适用于容许一定比例的差错存在，对实时性要求较高的系统。
42. 停止－等待ARQ：简单、所需要的缓冲存储空间小，但信道效率低。 回退N步ARQ：发送端的缓存能力要求较高，接收端的缓存能力要求很低。 选择性重传ARQ：发送端和接收端都需要有较大的缓存能力。 43. 香农信道编码定律是数据通信差错控制的理论基础。 44. 差错编码的分类： (1)按照差错编码的检错/纠错能力划分，差错编码可以分为检错码和纠错码。
(2)按照数据信息与差错编码冗余信息之间的构成关系，差错编码可以分为线性码和非线性码。 (3)按照差错编码冗余信息与数据信息分组映射关系划分，差错编码可以分为分组码和卷积码。 (4)按照数据信息在编码后是否发生变化划分，差错编码可以分为系统码和非系统码。 (5)按照差错编码检错/纠错类型的不同划分，差错编码可以分为随机错误检测/纠正码和突发错误检测纠正码。
第八节 交换技术
45. 数据通信的根本目的：是在发送端和接收端之间实现相互的数据传输和信息交换。
46. 常见的数据交换方式有：电路交换方式和存储—转发方式两大类，其中存储—转发方式又可以分为报文交换和分组交换两种方式。
47. 电路交换进行通信：包括建立电路、传输数据和拆除电路3个阶段，不需要建立连接。 48. 分组交换分为两种类型：数据报分组交换和虚电路分组交换。
49. 使用虚电路分组交换的网络包括X.25、帧中继和异传输模式(ATM)等数据通信网络。
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