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发信人: skale (空水澄鲜), 信区: Communication
标题: [Ch.4]数据传输方式
发信站: BBS 哈工大紫丁香站 (Tue Oct 11 18:34:02 2005)

发信人: Able (泡泡龙·诚实进攻), 信区: EE
标题: [Ch.4]数据传输方式
发信站: 北大未名站 (2003年03月24日12:46:08 星期一), 转信

数据传输方式(Data Transmission Mode)

　　一、基带信号与宽带信号以及它们的传输(Baseband & Wideband Signals, & T
heir Transmission)

　　1.基带信号与基带传输
　　基带信号(Baseband Signal)直接用两种不同的电压来表示数字信号1和0，因此
我们将对应矩形电脉冲信号的固有频率称为“基带”，相应的信号称为基带信号。
　　基带传输(Baseband Transmission)指通过有线信道直接传输基带信号，一般用
于传输距离较近的数字通信系统，如基带局域网系统。

　　2.宽带信号
　　宽带信号(Wideband Signal)用多组基带信号1和0分别调制不同频率的载波，并
由这些分别占用不同频段的调制载波组成。

　　3.多路复用
　　为了充分利用通信干线的通信能力，人们广泛使用多路复用(Multiplex)技术，
即让多路通信信道同时共用一条线路。多路复用可分为频分多路复用和时分多路复用
。

频分多路复用

　　当我们采用宽带信号时，由于同一线路上不同频率的各路信道互不干扰地同时传
输各自的信号，我们称之为频分多路复用(Frequency -Division Multiplexing)。频
分多路复用常用于宽带网络中。

时分多路复用

　　当我们采用基带信号时，如让各路通信按时间顺序瞬时地分别占有线路的整个频
带，并周期性地重复此过程，该线路就按时间分隔成了多个逻辑信道，我们称之为时
分多路复用(Time Multiplexing)。其中，同步分时多路通信可以确定每个信道何时
使用线路；反之则称为异步分时多路通信。时分多路复用常用于基带网络中。

　　二、并行与串行方式(Parallel & Serial Mode)

　　根据一次传输数位的多少可将基带传输分为并行(Parallel)方式和串行(Serial
)方式，前者是通过一组传输线多位同时传输数字数据，后者是通过一对传输线逐位
传输数字代码。通常，计算机内部以及计算机与并行打印机之间采用并行方式，而传
输距离较远的数字通信系统多采用串行方式。
　　并行传输方式要求并行的各条线路同步，因此需要传输定时和控制信号，而并行
的各路信号在经过转发与放大处理时，将引起不同的延迟与畸变，故较难实现并行同
步。若采用更复杂的技术、设备与线路，其成本会显著上升。故在远距离数字通信中
一般不使用并行方式。
　　串行通信双方常以数据帧为单位传输信息，但由于串行方式只能逐位传输数据，
因此，在发送方需要进行由数据到信号的并/串转换，而接收方则需要进行由信号到
数据的串/并转换。

　　三、单工、半双工和全双工方式(Simplex, Half Duplex & Full Duplex)

　　根据通信双方的分工和信号传输方向可将通信分为三种方式：单工、半双工与全
双工，在计算机网络中主要采用双工方式。
单工(Simplex)方式：通信双方设备中发送器与接收器分工明确，只能在由发送器向
接收器的单一固定方向上传送数据。采用单工通信的典型发送设备如早期计算机的读
卡器，典型的接收设备如打印机。
半双工(Half Duplex)方式：通信双方设备既是发送器，也是接收器，两台设备可以
相互传送数据，但某一时刻则只能向一个方向传送数据。例如，步话机是半双工设备
，因为在一个时刻只能有一方说话。
全双工(Full Duplex)方式：通信双方设备既是发送器，也是接收器，两台设备可以
同时在两个方向上传送数据。例如，电话是全双工设备，因为双方可同时说话。

　　四、异步传输与同步传输(Asynchronous & Synchronous Transmission)

　　1.同步问题的重要性

　　在数字通信中，同步(Synchronous)是十分重要的。当发送器通过传输介质向接
收器传输数据信息时，如每次发出一个字符(或一个数据帧)的数据信号，接收器必须
识别出该字符(或该帧)数据信号的开始位和结束位，以便在适当的时刻正确地读取该
字符(或该帧)数据信号的每一位信息，这就是接收器与发送器之间的基本同步问题。

　　当以数据帧传输数据信号时，为了保证传输信号的完整性和准确性，除了要求接
收器应能识别每个数据帧对应信号的起止，以保证在正确的时刻开始和结束读取信号
，也即保持传输信号的完整性外；还要求使其时钟与发送器保持相同的频率，以保证
单位时间读取的信号单元数相同，也即保证传输信号的准确性。
　　因此当以数据帧传输数据时，要求发送器应对所发送的信号采取以下两个措施：
①在每个字符(或每帧数据)对应信号的前面和后面分别添加有别于数据信号的开始信
号和停止信号；②在每个字符(或每帧数据)信号的前面添加时钟同步信号，以控制接
收器的时钟同步。

　　2.异步传输与同步传输

　　异步传输与同步传输均存在上述基本同步问题：一般采用字符同步或帧同步信号
来识别传输字符信号或数据帧信号的开始和结束。两者之间的主要区别在于发送器或
接收器之一是否向对方发送时钟同步信号。
　　异步传输(Asynchronous Transmission)以字符为单位传输数据，采用位形式的
字符同步信号，发送器和接收器具有相互独立的时钟(频率相差不能太多)，并且两者
传送之前不需要协调：发送器可以在任何时刻发送数据，而接收器必须随时都处于准
备接收数据的状态。计算机主机与输入、输出设备之间一般采用异步传输方式，如键
盘、典型的RS-232串口(用于计算机与调制解调器或ASCII码终端设备之间)：发送方
可以在任何时刻发送一个字符(由一个开始位引导，然后连续发完该字符的各位，后
跟一个位长以上的哑位)。
　　同步传输(Synchronous Transmission)以数据帧为单位传输数据，可采用字符形
式或位组合形式的帧同步信号(后者的传输效率和可靠性高)，由发送器或接收器提供
专用于同步的时钟信号。在短距离的高速传输中，该时钟信号可由专门的时钟线路传
输；在计算机网络中采用同步传输方式传送数据祯时，常将时钟同步信号植入数据信
号帧中，以实现接收器与发送器的时钟同步。

※ 来源:·哈工大紫丁香 http://bbs.hit.edu.cn·[FROM: 202.118.230.57]

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