網(wǎng)絡(luò)管理數(shù)據(jù)通信的基本概念
it專家網(wǎng) 發(fā)表于:12年08月13日 13:40 [轉(zhuǎn)載] DOIT.com.cn
1. 數(shù)據(jù)信號
數(shù)據(jù)可分為模擬數(shù)據(jù)與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)兩種。在通信系統(tǒng)中,表示模擬數(shù)據(jù)的信號稱作模擬信號,表示數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的信號稱作數(shù)字信號,二者是可以相互轉(zhuǎn)化的。模擬信號在時間上和幅度取值上都是連續(xù)的,其電平隨時間邊境連續(xù)變化。例如,語音是典型的模擬信號,其他由模擬傳感器接收的信號如溫度、壓力、流量等也是模擬信號。
數(shù)字信號在時間上是離散的,在幅值上是經(jīng)過量化的,它一般是由二進(jìn)制代碼 0、1 組成的數(shù)字序列。例如,計算機(jī)中傳送的是典型的數(shù)字信號。
傳統(tǒng)的電話通信信道是傳輸音頻的模擬信道,無法直接傳輸計算機(jī)中的數(shù)字信號。為了利用現(xiàn)有的模擬線路傳輸數(shù)字信號,必須將數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為模擬信號,這一過程稱作調(diào)制(Modulation )。 在另 一端 , 接 受到的 模 擬 信號要 還 原 成數(shù)字 信 號 ,這個 過 程 稱作解 調(diào)(Demodulation)。通常由于數(shù)據(jù)的傳輸是雙向的,因此,每端都需要調(diào)制和解調(diào),這種設(shè)備稱作調(diào)制解調(diào)器(Modem)。
模擬信號的數(shù)字化需要3個步驟:采樣、量化和編碼。采樣是指用每隔一定時間的信號樣值序列來代替原來的時間上連續(xù)的信號,也就是在時間上將模擬信號離散化。量化是用有限個幅度值近似原來連續(xù)變化的幅度值,把模擬信號的連續(xù)幅度變?yōu)橛邢迶?shù)量的有一定間隔的離散值。
編碼則是按照一定的規(guī)律,把量化后的值用二進(jìn)制數(shù)字表示,然后轉(zhuǎn)換成二值或多值的數(shù)字信號流,這樣得到的數(shù)字信號可以通過電纜、光纖、微波干線、衛(wèi)星通道等數(shù)字線路傳輸,在接收端則與上述模擬信號數(shù)字化過程相反,經(jīng)過濾波又恢復(fù)成原來的模擬信號,上述數(shù)字化的過程又稱為脈沖編碼調(diào)制。
2. 信道
要進(jìn)行數(shù)據(jù)終端設(shè)備之間的通信當(dāng)然要有傳輸電磁波信號的電路,這里所說的電路既包括有線電路,也包括無線電路。信息傳輸?shù)谋亟?jīng)之路稱為“信道”.信道有物理信道和邏輯信道之分。
物理信道是指用來傳送信號或數(shù)據(jù)的物理通路,網(wǎng)絡(luò)中有兩個結(jié)點(diǎn)之間的物理通路稱為通信鏈路,物理信道由傳輸介質(zhì)及有關(guān)設(shè)備組成。
邏輯信道也是一種通路,但在信號收、發(fā)點(diǎn)之間并不存在一條物理上的傳輸介質(zhì),而是在物理信道基礎(chǔ)上,由結(jié)點(diǎn)內(nèi)部或結(jié)點(diǎn)之間建立的連接來實(shí)現(xiàn)的。通常把邏輯信道稱為“連接”.
信道和電路不同,信道一般都是用來表示向某個方向傳送數(shù)據(jù)的媒體,一個信道可以看成是電路的邏輯部件,而一條電路至少包含一條發(fā)送信道或一條接收信道。
3. 數(shù)據(jù)通信模型
遠(yuǎn)端的數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE,Data TerminalEquipment)通過數(shù)據(jù)電路和計算機(jī)系統(tǒng)相連。數(shù)據(jù)電路由通信信道和數(shù)據(jù)通信設(shè)備(DCE,Data Communication Equipment)組成。
如果通信信道是模擬信道,DCE 的作用就是把 DTE 送來的數(shù)據(jù)信號變換為模擬信號再送往信道,信號到達(dá)目的結(jié)點(diǎn)后,把信道送來的模擬信號變換成數(shù)據(jù)信號再送到 DTE;如果通信信道是數(shù)字信道,DCE 的作用就是實(shí)現(xiàn)信號碼型與電平的轉(zhuǎn)換、信道特性的均衡、收發(fā)時鐘的形成與供給以及線路的接續(xù)控制等。
數(shù)據(jù)通信和傳統(tǒng)的電話通信的重要區(qū)別之一是,電話通信必須有人直接下來參加,摘機(jī)撥號,接通線路,雙方都確認(rèn)后才開始通話。在通話過程中有聽不清楚的地方還可要求對方再講一遍。
在數(shù)據(jù)通信中也必須解決類似的問題,才能進(jìn)行有效的通信。但由于數(shù)據(jù)通信沒有人直接參加,就必須對傳輸過程按一定的規(guī)程進(jìn)行控制,以便使雙方能協(xié)調(diào)可靠地工作,包括通信線路的連接,收發(fā)雙方的同步,工作方式的選擇,傳輸差錯的檢測與校正,數(shù)據(jù)流的控制,數(shù)據(jù)交換過程中可能出現(xiàn)的異常情況的檢測和恢復(fù),這些都是按雙方事先約定的傳輸控制規(guī)程來完成的,具體工作中的通信控制器來完成。
4. 數(shù)據(jù)通信方式
根據(jù)所允許的傳輸方向,數(shù)據(jù)通信方式可分成以下 3 種。
(1)單工通信:數(shù)據(jù)只能沿一個固定方向傳輸,即傳輸是單向的。
(2)半雙工通信:允許數(shù)據(jù)沿兩個方向傳輸,但在任一時刻信息只能在一個方向傳輸。
(3)雙工通信:允許信息同時沿兩個方向傳輸,這是計算機(jī)通信常用的方式,可大大提高傳輸速率。
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