數(shù)據(jù)編碼技術(shù)與數(shù)據(jù)通信方式(編輯修改稿)
2025-01-19 15:56 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 但由于串行傳輸節(jié)省了大量通信設(shè)備和通信線路，在技術(shù)上更適合遠(yuǎn)距離通信。因此，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)普遍采用串行傳輸方式。v由于計(jì)算機(jī)內(nèi)部處理的都是并行數(shù)據(jù)，在進(jìn)行串行傳輸之前，必須將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)；在接收端要將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通常以字節(jié)為單位進(jìn)行，用移位寄存器來完成，如圖 212（ b）所示。 單工通信與雙工通信v按照數(shù)據(jù)在線路上的流向，串行數(shù)據(jù)通信可分為三種類型：單工、半雙工與全雙工。v1．單工通信v2．半雙工通信v3．全雙工通信1．單工通信v在單工通信方式中，信號(hào)只能向一個(gè)方向傳輸，任何時(shí)候都不能改變信號(hào)的傳送方向。如圖 213（ a）所示，數(shù)據(jù)信息總是從發(fā)送端 A傳輸?shù)浇邮斩?B。這種情況與無線電廣播相類似，信號(hào)只在一個(gè)方向上傳播，電臺(tái)發(fā)送，收音機(jī)接收。2．半雙工通信v如圖 213（ b）所示，在半雙工通信方式中，信號(hào)可以雙向傳送，但必須交替進(jìn)行，一個(gè)時(shí)間只能向一個(gè)方向傳送?？梢噪p向傳送信號(hào)，但必須交替進(jìn)行的通信信道，只能用于半雙工通信方式中。3．全雙工通信v全雙工能同時(shí)在兩個(gè)方向上進(jìn)行通信，即有兩個(gè)信道，如圖 2l3（ c）所示，數(shù)據(jù)同時(shí)在兩個(gè)方向流動(dòng)，它相當(dāng)于把兩個(gè)相反方向的單工通信組合起來。顯然，全雙工通信效率高，但構(gòu)建系統(tǒng)的造價(jià)也高。v單工通信或半雙工通信只需要一條信道，而全雙工通信則需要兩條信道（每個(gè)方向各一條）。顯然，全雙工通信的傳輸效率最高。 基帶傳輸與頻帶傳輸v1．基帶傳輸v2．頻帶傳輸1．基帶傳輸v通常把由計(jì)算機(jī)或終端產(chǎn)生的未經(jīng)調(diào)制過的呈矩形的數(shù)字信號(hào)所固有的頻率范圍稱做基本頻帶，簡稱基帶?；鶐У姆秶梢詮闹绷鳎?0Hz）到數(shù)百千赫，甚至數(shù)兆赫，例如電視信號(hào)的基本頻帶為 0Hz～ 6MHz。在數(shù)字通信信道上，直接傳輸基帶信號(hào)，稱為基帶傳輸。 2．頻帶傳輸v一般通信線路在遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)，只適合傳輸一定的頻帶信號(hào)，不適于傳輸基帶信號(hào)。由于電話交換網(wǎng)是用于傳輸語音信號(hào)的模擬通信信道，并且是目前覆蓋面最廣的一種通信方式，因此利用模擬通信信道進(jìn)行數(shù)據(jù)通信也是最普遍使用的通信方式之一。我們將利用模擬通信信道傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的方法稱為頻帶傳輸。 同步通信與異步通信v比特的傳送和接收是通過定時(shí)時(shí)鐘來完成的。使這兩個(gè)獨(dú)立的時(shí)鐘精確同步是不太可能的，從而引發(fā)錯(cuò)誤。解決上述同步問題的方法有兩種。第一種稱為異步法，發(fā)送方和接收方獨(dú)立地產(chǎn)生時(shí)鐘，但定期同步。第二種方法稱為同步方法，接收端時(shí)鐘完全由發(fā)送方時(shí)鐘控制，嚴(yán)格同步。 v1．異步傳輸v2．同步傳輸1．異步傳輸v異步傳輸是基于這樣的事實(shí)：在一定的比特?cái)?shù)目內(nèi)，時(shí)鐘漂移的程度是有限的。它讓接收方在某一個(gè)時(shí)間點(diǎn)上跟一個(gè)發(fā)送方時(shí)鐘信號(hào)同步，并由此開始自己獨(dú)立的時(shí)鐘信號(hào)序列。由于偏移 ∑相對(duì)于一個(gè)比特時(shí)間來說是比較小的，故接收方可以在偏移積累到采樣發(fā)生錯(cuò)誤之前正確地接收若干個(gè)比特。2．同步傳輸v在同步傳輸中，以一種穩(wěn)定的流方式傳送比特塊，不使用開啟位和停止位編碼。該數(shù)據(jù)塊在長度上可以是多個(gè)比特。為了防止發(fā)送機(jī)和接收機(jī)之間的定時(shí)漂移，它們的時(shí)鐘必須通過某種途徑保持同步。一種可能性是在發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備之間提供單獨(dú)的時(shí)鐘線路。另一種替代的方法是在數(shù)據(jù)信號(hào)中嵌入時(shí)鐘信息。數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)v傳輸介質(zhì)是通信網(wǎng)絡(luò)中連接計(jì)算機(jī)的具體物理設(shè)備和數(shù)據(jù)傳輸物理通路。傳輸介質(zhì)的特性包括物理描述、傳輸特性、信號(hào)發(fā)送形式、調(diào)制技術(shù)、傳輸帶寬容量、頻率范圍、連通性、抗干擾性、性能價(jià)格比、連接距離、地理范圍等。有線介質(zhì)無線介質(zhì) 有線介質(zhì)v1．雙絞線v2．同軸電纜v3．光纖1．雙絞線v無論是對(duì)模擬數(shù)據(jù)傳輸還是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸，最普通的傳輸介質(zhì)就是雙絞線。它是由按一定規(guī)則螺旋結(jié)構(gòu)排列并扭在一起的多根絕緣導(dǎo)線所組成，芯內(nèi)大多是銅線，外部裹著塑橡絕緣外層，線對(duì)扭絞在一起可以減少相互間的幅射電磁干擾。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中常用的雙絞電纜是由 4對(duì)線（ 8芯制， RJ45接頭）按一定密度相互扭絞在一起的。1．雙絞線v按照其外部包裹的是金屬編織層還是塑橡外皮，可分為屏蔽雙絞線電纜（ STP）和非屏蔽雙絞線電纜（ UTP）。 UTP電纜每對(duì)線的絞矩與所能抵抗的電磁輻射干擾成正比，并采用了濾波及對(duì)稱性等技術(shù)，具有體積小、安裝簡便等特點(diǎn)。 STP只不過在護(hù)套層內(nèi)增加了金屬屏蔽層，可有效減少串音及電磁干擾 EMI、射頻干擾 RFI，它大多是一種屏蔽金屬鋁箔雙絞電纜。STP電纜還有一根漏電線，主要用來連接到接地裝置上，泄放掉金屬屏蔽的電荷，解除線間的干擾問題。1．雙絞線v如表 21所示是 UTP電纜的常見類型。 10BaseT局域網(wǎng)中主要使用 3類和 5類線，它們的有效傳輸距離一般在 100m左右。另外還有超 5類雙絞線電纜，通過對(duì)其進(jìn)行 “信道 ”性能測試，結(jié)果表明，與普通 5類雙絞線電纜比較，它的近端串?dāng)_、衰減和結(jié)構(gòu)回波等主要性能指標(biāo)都有很大提高。綜合近端串?dāng)_是電纜中所有線對(duì)對(duì)被測線對(duì)產(chǎn)生的近端串?dāng)_之和。一個(gè)能夠滿足 PSNT要求的綜合布線 5類雙絞電纜能夠支持多種 MAC信號(hào)形式的應(yīng)用。1．雙絞線1．雙絞線v 雙絞線的制作分為工作站至工作站和工作站至集線器兩種。工作站至集線器的雙絞線，其 8芯線一一對(duì)應(yīng)；工作站至工作站的雙絞線，按照如圖 215所示的連線制作。1．雙絞線v 圖 215雙絞電纜 2．同軸電纜v 典型的同軸電纜由一根內(nèi)導(dǎo)體銅質(zhì)芯線，外加絕緣層、密集網(wǎng)狀編織導(dǎo)電金屬屏蔽層以及外包裝保護(hù)塑橡材料組成，其結(jié)構(gòu)如圖 216所示。在 10Base2網(wǎng)絡(luò)中，如果要將計(jì)算機(jī)網(wǎng)卡連接到同軸電纜上，還需要一個(gè) T型接頭和 BNC接插件。用戶在安裝時(shí)不能把不同類型的電纜混合使用，原因是不同型號(hào)的同軸電纜其特征阻抗值是不同的，會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)連接失敗。2．同軸電纜2．同軸電纜v 同軸電纜分為兩類：基帶同軸電纜和寬帶同軸電纜。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)一般選用基帶同軸電纜進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，其屏蔽層是用銅做成網(wǎng)狀形，特征阻抗為 50W，如 RG8（粗纜）、 RG58（細(xì)纜）等。寬帶電纜是指采用了頻分復(fù)用和模擬傳輸技術(shù)的同軸電纜，其屏蔽層通常是用鋁沖壓成的，特征阻抗為 75W，如 RG59有線電視 CATV標(biāo)準(zhǔn)傳輸電纜。對(duì)于細(xì)同軸電纜，其主要用于 10Mbps速率的 10Base2以太局域網(wǎng)絡(luò)中，平均特征阻抗為 50177。2W，阻抗的周期性變化為正弦波，中心平均值為 177。3W，最低傳播速率約為（ c為光速）。2．同軸電纜3．光纖v 光導(dǎo)纖維是光纖通信的傳輸媒體，通常是由能傳導(dǎo)光波的非常透明的石英玻璃拉成纖維細(xì)絲線芯，外加抗拉保護(hù)包層構(gòu)成。3．光纖v 光纖通信就是利用光導(dǎo)纖維傳遞光脈沖來進(jìn)行通信，有光脈沖相當(dāng)于 “ 1” ，沒有光脈沖相當(dāng)于 “ 0” ；在發(fā)送端有光源，可以采用發(fā)光
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