数据通信基础 计算机网络中首先要解决的就是计算机之间的通信 问题。现代电子计算机主要处理数字数据，计算机 之间的通信也以传递数字数据为主。数据通信技术 是计算机技术与通信技术结合的产物，主要研究计 算机中数字数据的传输交换、存储以及处理的理论、 方法和技术。掌握和使用计算机网络，应对数据通 信相关的理论和基础知识有一定的了解
数据通信系统模型 图1 通信系统模型
数据通信系统模型 通信的目的就是传递信息。一次通信中产生和发送信 息的一端叫信源，接收信息的一端叫信宿。信源和信宿之 间要有通信线路才能互相通信。用通信的术语来说，通信 线路称为信道，所以信源和信宿之间的信息交换是通过信 道进行的。不同物理性质的信道对通信的速率和传输质量 的影响也不同。另外信息在传输过程中可能会受到外界的 干扰，把这种干扰称为噪声。不同的物理信道对各种干扰 的感受程度不同，例如，如果信道上传输的是电信号，就 会受到外界电磁场的干扰，光纤信道则没有这种担忧。 由以上描述得到了图1所示的通信系统模型。数据通 信中传输的对象是数据，而信号则是数据的电磁或电子编 码，信号沿着通信介质发送从而实现数据的传输
数据通信系统的主要构成 （1）数据传输系统 在一个大型的数据传输系统中，为了将一个数据终端设备发 出的数据传送到指定目标，通常，不仅要经过很长的传输线路， 而且需要进行调制解调、多路复用等处理。这种数据传输系统 主要由下述几部分所组成： ① 传输线路 也称为传输信道，它是信息的传输路径，是由各种类型的传 输介质和有关的中间通信设备组成的。传输介质可以是有线的， 如同轴电缆、光纤、双绞线等；也可是无线的，如微波、无线 电、红外线等。由于信号在传输过程中必然会有衰减，因此， 每隔一定距离便需将传输信号放大，恢复信号的幅度和相位后 继续传送，此即所谓的中继功能，在传输信道中要配置许多这 样的中继设备
双绞线由两根相互绝缘的导线绞合成匀称的螺纹状， 作为一条通信线路。将两条、四条或更多这样的双绞线捆 在一起，外面包上护套，就构成双绞线电缆。 双绞线
屏蔽双绞线和无屏蔽双绞线 屏蔽双绞线是在一对双绞线外面有金属筒缠绕，用作屏 蔽，最外层再 包上一层具有保护性的聚乙烯塑料。与无屏蔽 双绞线相比，其误码率明显下降，约为 10-6～10-8，价格较 贵。 无屏蔽双绞线除少了屏蔽层外，其余均与屏蔽双绞线相 同，抗干扰能力较差，误码率高达10-5～10-6，但因其价格 便宜而且安装方便，故广泛用于电话系统和局域网中。 非屏蔽双绞线电缆(UTP) 屏蔽双绞线电缆(STP) unshielded twisted pair （UTP） shielded twisted pair （STP）
1类（CAT 1）：用于电话通信，不适合于数据传输。 2类（CAT 2）：可用于传输数据，最大速度为4Mbit/s。 3类（CAT 3）：用于10BASET以太网，传输数据最大速 度为10Mbit/s。 4类（CAT 4）：用于令牌网络，最大数据传输速度为 16Mbit/s. 局域网中常用第5类和第6类双绞线，它们都为无屏蔽双绞 线，均由4对双绞线构成一条电缆。 5类双绞线传输速率可达100Mbps，常用于局域网 100Base-T的数据传输或用作话音传输等。 6类双绞线比5类双绞线有更好的传输特性，传输速率可 达1000Mbps，可用于100Base-T、1000Base-T等局域网 中。7类双绞线也可用于1000Base-T、千兆以太网中。 双绞线还可以按其电气特性进行分级或分类
同轴电缆 同轴电缆由里到外分为四层：中心铜线、塑料绝缘体、 网状导电层和电线外皮。中心铜线和网状导电层形成电流 回路。因为中心铜线和网状导电层为同轴关系而得名 ， 如图所示
基带同轴电缆 基带同轴电缆的特性阻抗为50，仅用于传输数字信 号，并使用曼彻斯特编码方式和基带传输方式，即直接把数 字信号送到传输介质上，无需经过调制，故把这种电缆称为 基带同轴电缆。（Baseband 信源（信息源，也称发终端） 发出的没有经过调制（进行频谱搬移和变换）的原始电信号 所固有的频带（频率带宽），称为基本频带，简称基带。基 带数据传输速率为0～10 Mb/s，更典型的是1Mb/s～ 2.5Mb/s，通常用于传输数字信息。） 宽带同轴电缆 宽带同轴电缆的特性阻抗为75，带宽可达300～ 500MHz，用于传输模拟信号。它是公用天线电视系统CATV 中的标准传输电缆，目前在有线电视中广为采用。在这种电 缆上传送的信号采用了频分多路复用的宽带信号，故75同 轴电缆又称为宽带同轴电缆。 同轴电缆
光纤 光导纤维电缆，简称光缆，是网络传输介质中性能最 好、应用前途广泛的一种。 以金属导体为核心的传输介质，其所能传输的数字信 号或模拟信号，都是电信号。而光纤则只能用光脉冲形成 的数字信号进行通信。有光脉冲相当于1，没有光脉冲相 当于0。 外护套 加固材料 塑料屏蔽层 玻璃纤维和包层 光缆结构