网络技术原理之数据通信原理

数据通信：把利用电磁波、电子技术、光电子等手段，借助电信号或光信号实现从一地向另一地或多地进行消息地有效传递或交换的过程称为数据通信。

基本概念

数据和信号：数据是运送信息的实体，而信号则是数据的电气或电磁的表现。无论数据或信号，都既可以是模拟的也可以是数字的。
信道：信道一般用来表示向某一个方向传送信息的媒体，因此，一条通信电路往往包含一条发送信道和一条接收信道。

单工通信：只有一个方向的通信而没有反方向的交互，仅需要一条信道。

半双工通信：通信双方都可以发送信息，但不能同时发送。

全双工通信：可以同时发送和接收信息，通常需要两条信道。

码元：数字通信中对数字信号的计量单位采用码元这个概念。一个码元指的是一个固定时长的数字信号波形，该时长称为码元宽度。
传输速率：

码元传输速率：又可称为码元速率、信号速率、符号速率、波形速率等，表示单位时间内数字通信系统所传输的码元个数，单位是波特（Baud）。

信息传输速率：表示单位时间内数字通信系统传输的二进制码元个数，单位是比特/秒（bps）。

5.抖动：是指在噪声因素的影响下，数字信号的有效瞬间相对于应生成理想时间位置的短时偏离。

传输指标

宽带：网络的带宽是指在一段特定的时间内网络所能传送的比特数，单位是比特每秒。
时延：是指一个报文或分组从一个网络一端传到另一端所需的时间。通常，时延由三部分组成：

发送时延：是节点在发送数据时使报文或分组从节点进入到传输媒体所需要的时间。计算公式：发送时延 = 报文或分组长度 / 信道带宽。

传播时延：电磁波在信道中需要传播一定的距离花费的时间：计算公式：

传播时延 = 信道长度 / 电磁波在信道上的传播速率。

处理时延：数据在交换结点为存储转发而进行的一些必要的处理所花费的时间。

时延带宽积：传播时延和带宽两个基本度量相乘。构造高性能网络时知道时延带宽积是很重要的，因为它相当于第一个比特到达接收方之前，发送方最多发送的比特数。
误码率：指在一定统计时间内，数字信号在传输过程中发送错误的位数与传输的总位数之比，用符号Pe表示：

数字传输与模拟传输

模拟传输：是指以模拟信号来传输消息的通信方式。

数字传输：指用数字信号来传送消息的通信方式。

无论是数字数据还是模拟数据，都可以采用两种传输方式之一进行传输。

数字数据：编码为数字信号：数字传输

数字数据：调制为模拟信号：模拟传输

模拟数据：编码为数字信号：数字传输

模拟数据：调制为模拟数据：模拟传输

基带传输与频带传输

基带传输是指信号没有经过调制而直接送到信道中去传输的一种方式，采用这种信号传输技术的通信体统称为基带传输通信系统。

频带传输：指信号经过调制后再送到信号中传输的一种方式，接收端要进行相应的解调才能恢复原来的信号。

传输损害

衰减：在任何传输介质上信号强度将随着距离延伸而减弱。对有线类传输介质，强度减弱或衰减一般具有对数函数性，对无线类传输介质，衰减则是距离和大气组成过构成的复合函数。
延迟变形：有线传输介质独有的现象，这种变形是由有线介质上信号传播速率随着频率而变化引起的。
噪声：分为热噪声、内调制杂音、串扰、脉冲噪声。

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