第2章 数据通信基础
数据通信技术的发展与计算机网络技术密切相关，是促进计算机网络技术发展的重要因素之一。网络应用的基础是数据通信，掌握数据通信的基本原理将为理解和掌握网络知识打下基础。
本章介绍与计算机网络有关的数据通信基本知识，主要内容包括数据通信的基本概念、数据传输方式、交换技术和差错控制检验等。
2.1 数据通信的基本概念
数据通信是两个实体间的数据传输和交换，在计算机网络中占有十分重要的地位，它是通过各种不同的方式和传输介质，把处在不同位置的终端和计算机，或计算机与计算机连接起来，从而完成数据传输、信息交换和通信处理等任务。
2.1.1 信息和数据
1.信息
信息是对客观事物的反映，可以是对物质的形态、大小、结构、性能等全部或部分特性的描述，也可以表示物质与外部的联系。信息有各种存在形式，例如数字、文字、声音、图形和图像等。
2.数据
信息可以用数字的形式来表示，数字化的信息称为数据。数据是信息的载体，信息则是数据的内在含义或解释。
一般来说，有两种类型的数据。为了确切地表示信息，数据有时是一些连续值，有时取离散值，例如声音的强度、灯光的亮度等都可以连续变化，而成绩、名次等的取值都是离散值。取连续值的数据称为模拟数据，取离散值的数据称为数据。计算机中的信息都是用数字形式来表示的。通常这里所说的数据都是指数字数据。
2.1.2 信道和信道容量
1.信道
信道是传送信号的一条通道，可以分为物理信道和逻辑信道。物理信道是指用来传送信号或数据的物理通路，由传输介质及其附属设备组成。逻辑信道也是指传输信息的一条通路，但在信号的收、发节点之间并不一定存在与之对应的物理传输介质，而是在物理信道基础上，由节点设备内部的连接来实现。
信道按使用权限可分为专业信道和共用信道；按传输介质可分为有线信道、无线信道和卫星信道；按传输信号的种类可以分为模拟信道和数字信道等。
2.信道容量
信道容量是指信道传输信息的最大能力，通常用信息速率来表示。单位时间内传送的比特数越多，则信息的传输能力也就越大，表示信道容量越大。信道容量由信道的频带（带宽）、可使用的时间及能通过的信号功率和噪声功率决定。信道容量的表达式如下
C=Blog2(1+S/N)
式中，B为信道带宽（Hz）；S为接收端信号的平均功率（W）；N为信道内噪声平均功率（W）；C为信道容量，即极限传输速率（bps）。
上式说明，当信号和噪声的平均功率给定后，即S和N已知后，且在信道带宽一定的条件下，在单位时间内所能传输的最大信息量就是信道的极限传输能力。
2.1.3 码元和码字
在数字传输中，有时把一个数字脉冲称为一个码元，是构成信息编码的最小单位。将计算机网络传送中的每1位二进制数字称为“码元”或“码位”。例如二进制数字1000001是由7个码元组成的序列，通常称为"码字"。在7位ASCII码中，这个码字就是字母 A。
2.1.4 数据通信系统主要技术指标
1.比特率
比特率是一种数字信号的传输速率，它表示单位时间内所传送的二进制代码的有效位（bit）数，单位用比特每秒（bps）或千比特每秒（kbps）表示。
2.波特率
波特率是一种调制速率，也称波形速率。它是针对在模拟信道上进行数字传输时，从调制解调器输出的调制信号，每秒钟载波调制状态改变的次数。或者说，在数据传输过程中，线路上每秒钟传送的波形个数就是波特率，其单位为波特（Baud）。
3.误码率
误码率指信息传输的错误率，也称错误率，是数据通信系统在正常工作情况下，衡量传输可靠性的指标。当传输的总量很大时，在数值上它等于出错的位数与传送的总位数之比。误码率P。可用下式表示
Pe=Ne/N
式中，N是传送的总位数；N。是出错的位数。
在数据通信系统中，可以采用各种差错控制技术对出现的差错进行检查和纠正，如果误码率过高，就会极大地降低数据通信的效率。
4.吞吐量
吞吐量是单位时间内整个网络能够处理的信息总量，单位是字节/秒或位/秒。在单信道总线型网络中：吞吐量=信道容量×传输效率。
5.信道的传播延迟
信号在信道中传播，从信源端到达信宿端需要一定的时间，这个时间称为传播延迟（或时延）。这个时间与信源端和信宿端之间的距离有关，也与具体信道中的信号传播速度有关。在共享信道型的局域网（例如以太网）中，信号的这种传播延迟是一个重要参数。时延的大小与采用哪种网络技术有很大关系。
2.1.5 带宽与数据传输速率
1.信道带宽
信道带宽是指信道所能传送的信号频率宽度，它的值为信道上可传送信号的最高频率与最低频率之差。带宽越大，所能达到的传输速率就越大，所以信道的带宽是衡量传输系统的一个重要指标。例如，若一条传输线路可以接受600~2200Hz的频率，则该传输线的带宽是1600Hz（2200Hz-600Hz）。普通电话线路的带宽一般为3000Hz。
2.数据传输速率
数据传输速率是指单位时间内信道内传输的信息量，即比特率。一般来说，数据传输速率的高低由传输每1位数据所占时间决定，传输每1位数据所占时间越小，则传输速率越高。
一般情况下，数据传输速率S可以用下式表示
S=Blog2N
式中，B是数字信号的脉冲频率，即波特率；N是调制电平数。
只有码元取0和1两种离散状态值的时候（即N=2时），脉冲频率才等于数据传输速率。如果一个码元可以取更多的离散值，例如当N=4时，log2N=2，一个码元携带的信息量为2比特，此时S=2×B，数据传输速率就相应成倍地提高。所以，在每秒发送的单位脉冲数一定的情况下，可以用一个码元表示更多的比特数（也就是提高码元所携带的信息量）来提高数据传输速率。
2.2 数据传输方式
在数据通信系统中，通信信道为数据的传输提供了各种不同的通路。对应于不同类型的信道，数据传输采用不同的方式。
2.2.1 数据通信系统模型
数据通信系统的一般结构模型如图2-1所示，它是由数据终端设备（DTE）、数据线路端接设备（DCE）和通信线路等组成。
1.数据终端设备
数据终端设备（Data Terminal Equipment，DTE）是指用于处理用户数据的设备，是数据通信系统的信源和信宿。因为这种设备代表通信链路的端点，所以称为数据终端设备。在计算机网络中，它是资源子网的主体，通常的 DTE就是一台计算机（从微机到大型机），但也可以是终端或其他具有数据处理功能的设备。虽然 DTE 具有较强的通信处理能力和一定的发送和接收数字信息的能力，但它所发出的信号通常并不能直接送到网络的传输介质上，而是要借助DCE才能实现。
2.数据线路端接设备
数据线路端接设备（Data Circuit Terminating Equipment，DCE）又称为数据通信设备（Data Communication Equipment），是介于DTE与传输介质之间的设备，用于将DTE发出的数字信号转换成适合在传输介质上传输的信号形式，并将它送至传输介质上；或者将从传输介质上接收的远端信号转换为计算机能接收的数字信号形式，并送往计算机，例如 Modem 等。
2.2.2 数据线路的通信方式
根据数据信息在传输线上的传送方向，数据通信方式有单工通信、半双工通信和全双工通信三种，如图2-2所示。
1.单工通信
在单工通信方式中，信息只能在一个方向上传送，如图2-2（a）所示。在进行通信的两个节点中，其中的一端只能作为发送端发送数据，另一端只能作为接收端接收数据，即发送方不能接收，接收方也不能发送。无线电广播和电视广播都是单工传送的例子。
2.半双工通信
半双工通信的双方可交替地发送和接收信息，但不能同时发送和接收，如图2-2（b）所示。在半双工通信方式中，通信双方都具有发送和接收功能，并具有双向传送信息的能力，但只需要一条传输线路，一端发送时，另一端只能接收。这种通信方式所需要的设备比单工方式复杂，但比全双工方式简单，在要求不高的场合，多采用这种方式。例如航空和航海的无线电台和对讲机等，都是采用这种方式的。
3.全双工通信
全双工通信的双方可以同时进行双向的信息传输，如图2-2（c）所示。在全双工通信方式中，通信的双方必须都具有同时发送和接收的能力，并且需要两个信道分别传送两个方向上的信号，每一端在发送信息的同时也在接收信息。这种通信方式的性能最好，所需要的设备最复杂，实现的成本也最高。但随着技术的进步，全双工通信方式已在计算机网络中得到广泛应用。
2.2.3 数据传输方式
按照数据在传输线上是原样不变地传输还是调制变样后再传输，数据传输方式可分为基带传输、频带传输和宽带传输等。
1.基带传输
在数据通信中，表示计算机中二进制数据比特序列的数字数据信号是典型的矩形脉冲信号。人们把矩形脉冲信号的固有频带称为基本频带，简称基带。这种矩形脉冲信号就称为基带信号。在数字信道上，直接传送基带信号的方法，称为基带传输。
在基带传输中，发送端将计算机中的二进制数据（非归零编码）经编码器变换为适合在信道上传输的基带信号，例如曼彻斯特编码等；在接收端，由解码器将收到的基带信号恢复成与发送端相同的数据。
基带传输是一种最基本的数据传输方式，一般用在较近距离的数据通信中。在计算机局域网中，主要就是采用这种传输方式。
2.频带传输
基带传输要占据整个线路能提供的频率范围，在同一个时间内，一条线路只能传送一路基带信号。为了提高通信线路的利用率，可以用占据小范围带宽的模拟信号作为载波来传送数字信号。例如，使用调制解调器将数字信号调制在某一载波频率上。这样，一个较小的频带宽度就可以供两个数据设备进行通信，线路的其他频率范围还可用于其他数据设备通信。所谓频带传输，就是将代表数据的二进制信号，通过调制解调器，变换成具有一定频带范围的模拟数据信号进行传输，传输到接收端后再将模拟数据信号解调还原为数字信号。
常用的频带调制方式有频率调制、相位调制、幅度调制和调幅加调相的混合调制方式。频带传输克服了电话线上不能直接传送基带信号的缺点，提高通信线路的利用率，尤适用于远距离的数字通信。
3.宽带传输
在同一信道上，宽带传输系统既可以进行数字信息服务也可以模拟信息服务。计算机局域网采用的数据传输系统有基带传输和宽带传输两种方式，基带传输和宽带传输的主要区别在于数据传输速率不同。一个宽带信道能被划分为许多个逻辑信道，从而可以将各种声音、图像和数据信息传输综合在同一个物理信道中进行。
2.3 数据交换技术
在计算机网络中，传输系统的设备成本很高，所以当通信用户较多而传输的距离较远时，通常采用交换技术，使通信传输线路为各个用户所共用，以提高传输设备的利用率，降低系统费用。通常使用三种交换技术：电路交换、报文交换和分组交换。
2.3.1 电路交换
在电路交换（Circuit Exchanging）方式中，通过网络节点（交换设备）在工作站之间建立专用的通信通道，即在两个工作站之间建立实际的物理连接。电话系统就是这种方式。通信过程可分为三个阶段：电路建立阶段、数据传输阶段和拆除电路连接阶段。
电路交换的特点是：
（1）电路交换中的每个节点都是电子式或电子机械式的交换设备，它不对传输的信息进行任何处理。
（2）数据传输开始前必须建立两个工作站之间实际的物理连接，然后才能通信。
（3）通道在连接期间是专用的，线路利用率较低。
（4）除链路上的传输延时外，不再有其他的延时，在每个节点的延时是很小的。
（5）整个链路上有一致的数据传输速率，连接两端的计算机必须同时工作。
电路交换的主要优点是实时性好，由于信道专用，通信速率较高；缺点是线路利用率低，不能连接不同类型的线路组成链路，通信的双方必须同时工作。采用计算机化交换机（CBX）为核心组成的计算机网络就是采用电路交换方式的。
2.3.2 报文交换
报文交换（Message Exchanging）与电路交换不同，它采取的是"存储一转发"（Store-and-Forward）方式，不需要在通信的两个节点之间建立专用的物理线路。数据以报文（Message）的方式发出，报文中除包括用户要传送的信息外，还有源地址和目的地址等信息。报文从源节点发出后，要经过一系列的中间节点才能达到目的节点。各中间节点收到报文后，先暂时存储起来，然后分析目的地址、选择路由并排队等候，待需要的线路空闲时才将它转发到下一个节点，并最终达到目的节点。
报文交换方式与电路交换相比，具有如下优点：
（1）线路利用率较高，因为一个“节点一节点”的信道可被多个报文共享。
（2）接收方和发送方无须同时工作，在接收方"忙"时，网络节点可暂存报文。
（3）可同时向多个目的站发送同一报文，这在电路交换方式中是难以实现的。
（4）能够在网络上实现报文的差错控制和纠错处理。
（5）报文交换网络能进行速度和代码转换。由于每个工作站以自己适当的数据传输速率接到节点上，所以两个数据传输速率不同的工作站也可以相互通信。报文交换网络还可以实现代码格式的转换。这些特性都是电路交换所不具备的。
报文交换的主要缺点是网络的延时较长且变化比较大，因而不宜用于实时通信或交互式的应用场合。
2.3.3 分组交换
分组交换（Packet Exchanging）也属于“存储——转发”交换方式，但它不是以报文为单位，而是以长度受到限制的报文分组（Packet）为单位进行传输交换的。分组的最大长度一般规定为一千到数千比特。进行分组交换时，发送节点先要对传送的信息分组，每个分组中的数据长度不一定相同，但都必须小于规定的最大长度。还要对各个分组编号，加上源地址和目的地址以及约定的头和尾等其他控制信息。这个分组的过程称为信息打包。分组也称为信息包，分组交换有时也称为包交换。
分组在网络中传输，还可以分为两种不同的方式：数据报和虚电路。
1.数据报（Data Gram）
这种方式有点像报文交换。报文被分组后，在网络中的传播路径是完全根据当时的通信状况来决定的。由于报文被分成许多组，而每一组的传输路径又依赖于当时的通信状况，所以每一组报文的传输路径可能会不同。但由于每组报文都含有相同的目的地址，所以它们最终都会到达相同的地方。有些比较早发出的分组可能会由于在路上遇到“交通堵塞”而受到延误，比后面发出的分组晚到达目的地，因此，目的主机必须对所接收到的报文分组进行排序才能够拼接出原来的信息。
数据报传输分组交换方式的优点是：对于短报文数据，通信传输速率比较高，对网络故障的适应能力强；而它的缺点是传输时延较大，时延离散度大。
2. 虚电路（Virtual Circuit）
所谓虚电路就是两个用户的终端设备在开始互相发送和接收数据之前，需要通过通信网络建立逻辑上的连接。
一旦这种连接建立后，就在通信网保持已建立的数据通路，用户发送的数据（分组）将按顺序通过新建立的数据通路到达终点，而当用户不需要发送和接收数据时可清除这种连接。这种方式有点像电路交换，它要求在发送端和接收端之间建立一条逻辑连接。与电路交换不同的是，它选定了特定路径进行传输，但是不意味着别人不能再使用这条逻辑通路了。虚电路的标志号只是一条逻辑信道的编号，而不是指一条物理线路本身。一条同样的物理线路可能被定为许多逻辑信道编号。
虚电路传输分组交换的优点是：对于数据量较大的通信传输速率高，分组传输延时短，且不容易产生数据分组丢失。而它的缺点是：对网络的依赖性较大。
由以上所述可知，分组交换有传输质量高、误码率低、能选择最佳路径、节点电路利用率高、传输信息有一定时延、适宜于传输短报文等特点。
2.3.4 信元交换技术
信元交换技术是指异步传输模式（Asynchronous Transfer Mode，ATM），它是一种面向连接的交换技术，它采用小的固定长度的信息交换单元（信元），话音、视频和数据都可由信元的信息域传输。它综合吸取了分组交换高效率和电路交换高速率的优点，针对分组交换速率低的弱点，利用电路交换完全与协议处理无关的特点，通过高性能的硬件设备来提高处理速度，以实现高速化。因此也可以说，ATM技术是在克服了分组交换和电路交换方式局限性的基础上产生的。ATM技术十分复杂，但对有更高带宽要求和高级服务质量（QoS）需求的用户，ATM是一种广域网主干线的较好选择。
ATM模型分为三个功能层：ATM物理层、ATM层和ATM适配层。ATM物理层控制数据位在物理介质上的发送和接收。另外，它还负责跟踪ATM信号边界，将ATJI信元封装成类型和大小都合适的数据帧。物理层之上是ATM层，主要负责建立虚连接并通过ATM网络传送ATM信元。ATM层之上是ATM适配层，主要任务是在上层协议处理所产生的数据单元和ATM信元之间建立一种转换关系。同时适配层还要完成数据包的分段和组装。
ATM是面向连接的交换技术，通信两端在传递数据之前首先要建立连接，连接建立之后，数据就从应用层向下传递到ATM适配层，适配层将高层的应用数据分成 48 B的定长段，并适配到底层的ATM服务上。ATM标准化组织ATM Forum 已经定义了若干不同的ATM适配层类型，用于提供不同的ATM服务。数据以48B的定长段的形式传递到ATM层后，ATM层添加5B的信元头，构成一个53B的信元，随后信元通过物理层传递到目的端，物理层接口可以采用多种不同的链路技术。数据到达目的端后，目的端的适配层将48B的定长段再进行组装，向高层上传递。在交换通路的每一个中间节点上，单个信元都是根据信元头的内容进行交换的，交换过程采用了标记交换的机制。
4种交换技术的比较：
（1）对于交互式通信来说，报文交换是不合适的。
（2）对于较轻的间歇式负载来说，电路交换是最合适的，因为可以通过电话拨号线路来使用公用电话系统。
（3）对于两个站之间很重的和持续的负载来说，使用租用的电路交换线路是最合适的。
（4）当有一批中等数量数据必须交换到大量的数据设备时，宁可用分组交换方法，这种技术的线路利用率是最高的。
（5）数据报分组交换适用于短报文和具有灵活性的报文。
（6）虚电路分组交换适用于大批量数据交换和减轻各站的处理负担。
（7）信元交换适用于对带宽要求高和对服务质量要求高的应用。
2.4 差错检验与校正
计算机网络的基本要求是高速而且无差错的传输数据信息，而通信系统主要由一个个物理实体组成。一个物理实体从制造、装配等都无法达到理想的理论值，而且通信系统在运作中，也会受到周围环境的影响，因此，一个通信系统无法做到完美无缺，需要考虑如何发现和纠正信号传输中的差错。
数据传输中出现差错有多种原因，一般分成内部因素和外部因素：内部因素有噪声脉冲、脉动噪声、衰减、延迟失真等；外部因素有电磁干扰、太阳噪声、工业噪声等。为了确保无差错传输数据，必须具有检错和纠错的功能。
2.4.1 奇偶校验
奇偶校验是一种最简单的检错方法。例如，在传输 ASCII字符时，每个ASCII字符用7 位表示，最后加上一个奇偶校验位总共成为8位。对于奇校验来说，最后加上的奇偶位校验使整个8位中的1的个数为奇数。例如发送1110001，采用奇校验时，奇偶位校验为1，即传输11100011。接收器检查接收到的数据的1的个数为奇数，就认为无错误发生。采用奇偶校验时，若其中2位同时发生错误，则会发生没有检测出错误的情况。因此对于高数据传输率或者噪声持续时间较长的情况，由于可能发生多位出错，奇偶校验就不适用了。
2.4.2 循环冗余码校验
奇偶校验作为一种检验码虽然简单，但是漏检率太高。在计算机网络和数据通信中用得最广泛的检错码，是一种漏检率低得多也便于实现的循环冗余码。循环冗余校验（Cyclic Redundancy Check，CRC）是一种较为复杂的校验方法，又称多项式码。这种编码对随机差借和突发差错均能以较低的冗余度进行严格的检查，有很强的检错能力。它是利用事先生成的一个多项式g（x）=x16+x12+x5+1去除要发送的信息多项式m（x），得到余式就是所需的循环冗余校验码，它相当于一个16位长的双字符。它是在要传送的信息位后附加若干校验位。发送时，将信息码和冗余码一同传送至接收端。接收时，先对传送来的码字用发送时的同一多项式去除，若能除尽说明传输正确；否则，证明出错。循环冗余校验码的纠错能力与校验码的位数有关，校验码位数多，检错能力就强。此外，产生循环冗余校验码的规则也影响检错能力，这里不再赘述。
小 结
本章主要介绍了数据通信的一些基本知识，为学习后面的计算机网络知识打下基础。
首先讲述了数据通信的一些基本概念，包括数据通信的基本术语、数据传输方式、数据通信类型和数据通信系统的主要技术指标，对数据传输技术有个基本了解。
在讲解数据交换技术时，不仅介绍了电路交换、报文交换和分组交换二种交换方式的基本工作原理，还对它们之间的优缺点进行了比较。
由于数据通信系统中的数据传输可能存在差错，如何理解数据传输的差错、更好地控制差错，这都是数据传输中必须解决的重要问题。本章对这个问题做了简单的讲解，并说明了两种差错校验方法：奇偶校验和循环冗余码校验。
习 题
一、选择题
1.计算机网络通信中传输的是_________。
A.数字信号B.模拟信号C.数字或模拟信号 D.数字脉冲信号
2.计算机网络通信系统是__________。
A.数据通信系统B.模拟信号系统C.信号传输系统D.电信号传输系统
3._________是信息传输的物理通道。
A.信号B. 编码C.数据D. 介质
4.数据传输方式包括_________。
A.并行传输和串行传输B.单工通信
C.半双工通信D.全双工通信
5.在传输过程中，接收和发送共享同一信道的方式称为______。
A.单工B.半双工C.双工D.自动
6.在数据传输中，_________的传输延迟最小。
A.电路交换B.分组交换C.报文交换D.信元交换
7.分组交换还可以进一步分成_________和虚电路两种交换类型。
A. 永久虚电路B.数据报C.呼叫虚电路D.包交换
8.在数据传输中，需要建立连接的是_________。
A.电路交换B.报文交换C. 信元交换D.数据报交换
9.数据在传输过程中所出现差错的类型主要有随机错和_________。
A.计算错B.突发错C.热噪声D. CRC校验错
二、简答题
1.什么是信息、数据？试举例说明它们之间的关系。
2.什么是信道？常用的信道分类有几种？
3.什么是比特率？什么是波特率？试举例说明两者之间的联系和区别。
4.什么是带宽、数据传输速率与信道容量？有何异同？
5.何谓单工、半双工和全双工通信？试举例说明它们的应用场合。
6.在数据通信系统中，常用数据传输方式有哪几种？简述它们的基本原理。
7.在计算机网络中，数据交换的方式有哪几种？各有什么优缺点？
8.何谓虚电路？何谓数据报？
9.在数据通信系统中，如何进行差错控制？
第二章
一、选择题
1.C2.A3.D4.A5.B6.A7.B8.AC9.B
二、简答题
1.信息是对客观事物的反映，可以是对物质的形态、大小、结构、性能等全部或部分特性的描述，也可以表示物质与外部的联系。信息有各种存在形式，如数字、文字、声音、图形和图像等。
信息可以用数字的形式来表示，数字化的信息称为数据。一般来说，有两种类型的数据。取连续值的数据叫做模拟数据，取离散值的数据叫做数字数据。计算机中的信息都是用数字形式来表示的。通常，我们所说的数据都是指数字数据。
数据是信息的载体，信息则是数据的内在含义或解释。
2.信道是传送信号的一条通道，可以分为物理信道和逻辑信道。物理信道是指用来传送信号或数据的物理通路，由传输介质及其附属设备组成。逻辑信道也是指传输信息的一条通路，但在信号的收、发节点之间并不存在与之对应的物理传输介质，而是在物理信道基础上，由节点设备内部的连接来实现。
信道按使用权限可分为专业信道和共用信道；按传输介质可分为有线信道、无线信道和卫星信道；按传输信号的种类可以分为模拟信道和数字信道等。
3.比特率是一种数字信号的传输速率，它表示单位时间内所传送的二进制代码的有效位（bit）数，单位用比特每秒（bps）或千比特每秒（Kbps）表示。
波特率是一种调制速率，也称波形速率。它是针对模拟信号传输过程中，从调制解调器输出的调制信号，每秒钟载波调制状态改变的次数。或者说，在数据传输过程中，线路上每秒钟传送的波形个数就是波特率，其单位为波特（baud）。
波特率是模拟线路信号的速率，也称调制速率，以波形每秒的振荡数来衡量。如果数据不压缩，波特率等于每秒钟传输的数据位数，如果数据进行了压缩，那么每秒钟传输的数据位数通常大于调制速率。
4.带宽是指信道所能传送的信号频率宽度，它的值为信道上可传送信号的最高频率减去最低频率之差。带宽越大，所能达到的传输速率就越大，所以信道的带宽是衡量传输系统的一个重要指标。
数据传输率是指单位时间内信道内传输的信息量，单位为比特/秒。一般来说，数据传输率的高低由传输每一位数据所占时间决定，如果每一位所占时间越小，则速率越高。
信道容量是指信道传输信息的最大能力，通常用数据传输率来表示。即单位时间内传送的比特数越大，则信息的传输能力也就越大，表示信道容量大。
信道容量和信道带宽具有正比的关系：带宽越大，容量越大。
5.单工：在进行通信的两个节点中，其中的一端只能作为发送端发送数据，另一端只能作为接收端接收数据，即发送方不能接收，接收方也不能发送。即，信息只能在一个方向上传送。
半双工：通信双方都具有发送和接收功能，并具有双向传送信息的能力，但只需要一条传输线路，一端发送时，另一端只能接收。即，双方可交替地发送和接收信息，但不能同时发送和接收。
全双工：通信的双方必须都具有同时发送和接收的能力，并且需要两个信道分别传送两个方向上的信号，每一端在发送信息的同时也在接收信息。即，双方可以同时进行双向的信息传输。
略
6. 可分为基带传输、频带传输和宽带传输等方式。
在数字信道上，直接传送基带信号的方法，称为基带传输。基带传输中，发送端将计算机中的二进制数据（非归零编码）经编码器变换为适合在信道上传输的基带信号，例如曼彻斯特编码等；在接收端，由解码器将收到的基带信号恢复成与发送端相同的数据。基带传输是一种最基本的数据传输方式，一般用在较近距离的数据通信中。在计算机局域网中，主要就是采用这种传输方式。
频带传输，就是将代表数据的二进制信号，通过调制解调器，变换成具有一定频带范围的模拟数据信号进行传输，传输到接收端后再将模拟的数字信号解调还原为数字信号。频带传输克服了电话线上不能直接传送基带信号的缺点，提高通信线路的利用率，尤适用于远距离的数字通信。
宽带是指比一般音频带宽更宽的频带，使用宽带进行传输的系统，称为宽带传输系统。计算机局域网采用的数据传输系统有基带传输和宽带传输两种方式，基带传输和宽带传输的主要区别在于数据传输速率不同。一个宽带信道能被划分为许多个逻辑信道，从而可以将各种声音、图像和数据信息传输综合在同一个物理信道中进行。
7. 通常使用三种交换技术：电路交换，报文交换和分组交换。
电路交换的主要优点是实时性好，由于信道专用，通信速率较高；缺点是线路利用率低，不能连接不同类型的线路组成链路，通信的双方必须同时工作。
报文交换方式与电路交换相比，具有如下优点：线路利用率较高；接收方和发送方无需同时工作；可同时向向多个目的站发送同一报文；能够在网络上实现报文的差错控制和纠错处理；报文交换网络能进行速度和代码转换。主要缺点是网络的延时较长且变化比较大，因而不宜用于实时通信或交互式的应用场合。
分组交换技术又分为数据报和虚电路。数据报传输分组交换方式的优点是：数据报的优点是对于短报文数据通信传输率比较高，对网络故障的适应能力强；而它的缺点是传输时延较大，离散度大。
虚电路传输分组交换的优点是对于数据量较大的通信传输率高，分组传输延时短，且不容易产生数据分组丢失。而它的缺点是：对网络的依赖性较大。由以上所述可知，分组交换有传输质量高，误码率低；能选择最佳路径，节点电路利用率高；传输信息有一定时延；适宜于传输短报文等特点。
8.所谓虚电路就是两个用户的终端设备在开始互相发送和接收数据之前，需要通过通信网络建立逻辑上的连接。
数据报有点像报文交换，报文被分组后，在网络中的传播路径是完全根据当时的交通状况来决定的。
9.为了确保数据无差错地传输，数据通信系统通过奇偶校验、循环冗余码校验等检错和纠错功能进行差错控制。
