通信基础
基本概念
数据
信号
模拟数据（信号）
数字数据（信号）
码元
码元是指用一个固定时长的信号波形（数宇脉冲)代表不同离散数值的基本波形，是数字通信中数字信号的计量单位，这个时长内的信号称为k进制码元，而该时长称为码元宽度。当码元的离散状态有M个时（M大于2），此时码元为M进制码元。1码元可以携带多个比特的信息量。例如，在使用二进制编码时，只有两种不同的码元，一种代表0状态，另一种代表1状态。
信源
信宿
信道
信号的传输媒介。一般用来表示向某一个方向传送信息的介质，因此一条通信线路往往包含条发送信道和一条接收信道。
单工通信
半双工通信
通信双发都可以发送或者接受信息，但任何一方都不能同时发送或者接受，需要两条信道。
全双工通信
串行传输和并行传输
同步传输和异步传输
速率
带宽
模拟信号系统中 ：当输入的信号频率高或低到一定程度，使得系统的输出功率成为输入功率的一半时(即-3dB)， 最高频率和最低频率间的差值就代表了系统的通频带宽，其单位为赫效(Hz)。
数字设备中：表示在单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的 “最高数据率”/单位时间内通过链路的数量，常用来表示网络的通信线路所能传输数据的能力。单位是比特每秒(bps)。
奈奎斯特定理
香农定理
编码与调制
把数据变换为模拟信号的过程称为调制，把数据变换为数字信号的过程称为编码。
数字数据编码为数字信号
数字数据调制为模拟信号
模拟信号编码为数字信号
这种编码方式最典型的例子是常用于对音频信号进行编码的脉码调制 （PCM)。它主要包括三个步骤，即采样、量化和编码。
先来介绍采样定理：在通信领域，带宽是指信号最高频率与最低频率之差，单位为 Hz。因此，将模拟信号转换成数字信号时，假设原始信号中的最大频率为f，那么采样频率f采样必须大于等手最大频率f的两倍，才能保证采样后的数字信号完整保留原始模拟信号的信息（只需记住结论）。另外，采样定理又称奈奎斯特定理。
1）采样是指对模拟信号进行周期性扫描，把时间上连续的信号变成时间上离散的信号。根据采样定理，当采样的频率大于等于模拟数据的频带带宽 （最高变化频率）的两倍时，所得的离散信号可以无失真地代表被采样的模拟数据。
2） 量化是把采样取得的电平幅值按照一定的分级标度转化为对应的数宇值并取整数，这样就把连续的电平幅值转换为了离散的数字量。采样和量化的实质就是分割和转换。
3）编码是把量化的结果转换为与之对应的二进制编码。
模拟信号调制为模拟信号
为了实现传输的有效性，可能需要较高的频率。这种调制方式还可以使用频分复用 CFDM
技术，充分利用带宽资源。电话机和本地局交换机采用模拟信号传输模拟数据的编码方式；模拟
的声音数据是加载到模拟的载波信号中传输的。
电路交换
分为三个阶段：
- 连接建立
- 数据传输
- 连接释放
报文交换
报文：报文是网络中交换与传输的数据单元，即站点一次性要求发送的数据块。报文包含要发送完整的数据信息，其长短很不一致，长度不限且可变。
报文交换的原理：无需两个站点之间建立一条专用通路，其数据传输的单位是报文，传输过程采用存储转发方式。
分组交换
分组：大多数计算机网络都不能连续地传送任意长的数据，所以实际上网络系统把数据分割成小块，然后逐
块地发送，这种小块就称作分组 (packet)。
分组交换的原理：
分组交换与报文交换的工作方式基本相同，都采用存储转发方式，形式上的主要差别在于，分组交换网
中要限制所传揄的数据单位的长度，一般选128B.发送节点首先对从终端设备送来的数据报文进行接收．存储．而后将报文划分成一定长度的分组，并以分组为单位进行传输和交换。接收结点将收到的分组组
装成信息或报文。
数据交换方式的选择
数据报与虚电路
分组交换根据其通信子网向端点系统提供的服务，还可进一步分为面向连接的虚电路方式和无连接的数据报方式。这两种服务方式都由网络层提供。要注意数据报方式和虚电路方式是分组交换的两种方式。
数据报方式
虚电路的方式
传输介质
双绞线
同轴电缆
光纤
非导向性传输介质
物理层设备
中继器
集线器
本章回顾
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