1.1.2数据通信系统基础(课件）-《计算机网络技术基础》同步教学（高教版）

数据通信系统基础 数据传输方式 02 数据编码技术 01 多路复用技术 03 目录 CONTENTS 01 数据编码技术 信息 数据 信号 信息 数据 信号 发送方 接收方 通信网络 一、数字编码技术 一、数字编码技术 二、数据转换成模拟信号的编码方法 数据转换成模拟信号的主要编码方法 02 数据传输方式 下面来再看看数据传输的方式，数据传输方式是指数据在信道上传送所采取的方式。根据不同标准进行分类，可以分为不同的通信方式： 若按数据传输的顺序可以分为并行传输和串行传输； 若按数据传输的同步方式可分为单工、半双工和全双工数据传输； 若按数据传输的流向和时间关系可以分为同步传输和异步传输。 一、数据传输方式 串行通信与并行通信 单工通信方式 在单工通信方式中，数据信息只能向一个方向传输，任何时候都不能改变数据的传送方向。单工通信的信号传输链路一般由两条线路组成，一条用于传输数据，另一条用于传送控制信号，通常又称为二线制。如：收音机、电视的信号传输方式就是单工通信。 单工、半双工与全双工通信 半双工通信　 双工通信（见图）采用半双工信道。当数据信号可从 A 传到 B，也可由 B传到 A，但不能在两个方向上同时进行传输。其中A端和B端都具有发送和接收装置，但传输线路只有一条，若想改变信息的传送方向，需由开关进行切换。适用于终端之间的会话式通信，但由于通信中要频繁地调换信道的方向，故效率较低。如：对讲机的通信方式。 单工、半双工与全双工通信 全双工通信　　 全双工通信能在两个方向上同时发送和接收信息，它相当于把两个相反方向的单工通信方式组合起来，因此一般采用四线制。全双工通信效率高，控制简单，但组成系统造价高，适用于计算机之间通信。如：计算机网络、手机通信的方式。 单工、半双工与全双工通信 三、异步传输和同步传输 异步传输 通常，异步传输是以字符为传输单位，每个字符都要附加 1 位起始位和 1 位停止位，以标记一个字符的开始和结束，并以此实现数据传输同步。所谓异步传输是指字符与字符(一个字符结束到下一个字符开始)之间的时间间隔是可变的，并不需要严格地限制它们的时间关系。起始位对应于二进制值 0，以低电平表示，占用 1 位宽度。停止位对应于二进制值 1，以高电平表示，占用 1~2 位宽度。一个字符占用 5~8位，具体取决于数据所采用的字符集。 异步传输常用于短距离传输和低速传输，如串口通信等。 　　 三、异步传输和同步传输 同步传输 同步传输方式是相对于异步传输方式的，是针对时钟的同步，即指收发双方采用了统一时钟的传输方式。至于统一时钟信号的来源，或是双方有一条时钟信号的信道，或是利用独立同步信号来提取时钟。 同步传输是以数据帧为单位的数据传输。每个数据帧的头部和尾部都要附加一个特殊的字符或比特序列，标记一个数据帧的开始和结束，一般还要附加一个校验序列（如16位或32位CRC校验码），以便对数据帧进行差错控制 所谓同步传输是指数据块与数据块之间的时间间隔是固定的，必须严格地规定它们的时间关系。 　　 　　 03 多路复用技术 一、多路复用技术 在长途通信中，一些高容量的传输通道（如卫星设施、光缆等），其可传输的频率带宽很宽，为了高效合理地利用这些资源，出现了多路复用技术。多路复用就是在单一的通信线路上，同时传输多个不同来源的信息。多路复用原理如图1-10所示。从不同发送端发出的信号S1，S2，…，Sn，先由复合器复合为一个信号，再通过单一信道传输至接收端。接收前先由分离器分出各个信号，再被各接收端接收。可见，多路复用需要经复合、传输、分离三个过程。 二、常见的复用技术 频分复用 频分复用的典型例子有许多，如无线电广播、无线电视中将多个电台或电视台的多组节目对应的声音、图像信号分别载在不同频率的无线电波上，同时，在同一无线空间中传播，接收者根据需要接收特定的某种频率的信号收听或收看。同样，有线电视也是基于同一原理。总之，频分复用是把线路或空间的频带资源分成多个频段，将其分别分配给多个用户，每个用户终端通过分配给它的子频段传输。 二、常见的复用技术 时分多路复用 时分多路复用是将传输信号的时间进行分割，使不同的信号在不同时间内传送，即将整个传输时间分为许多时间间隔（称为时隙、时间片），每个时间片被一路信号占用。也就是说，TDM就是通过在时间上交叉发送每一路信号的一部分来实现一条线路传送多路信号。时分多路复用线路上的每一时刻只有一路信号存在，而频分是同时传送若干路不同频率的信号。 因为数字信号是有限个离散值，所以适合于采用时分多路复用技术，而模拟信号一般采用频分多路复用。 二、常见的复用技术 波分多路复用 波分多路复用利用了光具有不同的波长的特征，实际上就是光的频分复用。随着光纤技术的使用，基于光信号传输的复用技术得到重视。光的波分多路复用是利用波分复用设备将不同信道的信号调制成不同波长的光，并复用到光纤信道上，由于波长不同，所以各路光信号互不干扰，在接收方，采用波分设备将各路波长的光分解出来 $$