更新時間：2024-11-07 21:15:45
網(wǎng)站建設(shè)
315數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)與通信介質(zhì)的帶寬和信號傳輸?shù)目刂品绞矫芮邢嚓P(guān)。1.基帶傳輸、寬帶傳輸與頻帶傳輸
在網(wǎng)絡(luò)通信中，根據(jù)傳輸介質(zhì)的頻率帶寬，可分為基帶傳輸和寬帶傳輸。為了有效地利用通信介質(zhì)的帶寬和通信能力，還可以將數(shù)字信號調(diào)制到一定的頻帶上進行傳輸。因此，還有另一種數(shù)據(jù)傳輸方式稱為頻段傳輸。
1）基帶傳輸
基帶即基本頻帶，即數(shù)據(jù)編碼后電信號的固有頻帶，稱為基本頻帶，簡稱基帶?；鶐б獋鬏?shù)男畔ⅲㄈ?、1等數(shù)字）稱為基帶信號。
基帶傳輸是將基帶信號不經(jīng)任何調(diào)制直接在通信介質(zhì)上傳輸，它會占用信道的全部帶寬。在基帶傳輸中，整個信道上只傳輸一個信號，可以是數(shù)字信號，也可以是模擬信號，但通常是數(shù)字信號。由于信道利用率低，這種傳輸方式一般適用于短距離、信號功率衰減不大的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，如局域網(wǎng)通信中，采用基帶傳輸技術(shù)。
2）頻段傳輸
頻帶是允許傳輸?shù)男盘柕淖罡哳l率和最低頻率之間的頻率范圍。頻帶傳輸是將原始信號轉(zhuǎn)換（調(diào)制）為具有更高頻率范圍的頻帶信號的傳輸。在計算機網(wǎng)絡(luò)的遠程通信中，通常采用頻帶傳輸代替基帶傳輸。由于基帶信號頻帶較寬，頻譜成分較低，抗干擾能力較差，信道利用率也較低。頻段傳輸不僅可以實現(xiàn)遠距離數(shù)據(jù)傳輸，還可以實現(xiàn)信道復(fù)用，既提高了信道的傳輸速率，又提高了信道的利用率。
3）寬帶傳輸
其實寬帶并沒有一個非常嚴格的定義。早期的撥號上網(wǎng)速率上限為56kbps，56kbps及以下的上網(wǎng)方式稱為“窄帶”，高于56kbps的上網(wǎng)方式稱為“寬帶”。從認知的角度來看，寬帶就是能夠滿足人們能夠感受到的網(wǎng)絡(luò)上各種媒體傳輸需求的帶寬。因此，寬帶是一個動態(tài)的、發(fā)展的概念。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，為了滿足大量語音、圖像等信息的傳輸，目前對寬帶的理解是傳輸速率在512kbps以上或更高。和以前一樣，ISDN還是Broadband，現(xiàn)在ISDN已經(jīng)遠遠不能滿足今天的寬帶要求，所以早就退出了寬帶的行列。寬帶傳輸是將信道分成多個子信道分別傳輸音頻、視頻和數(shù)字信號。這樣的信道傳輸稱為寬帶傳輸。
在寬帶傳輸系統(tǒng)中，借助于頻帶傳輸技術(shù)，將信道帶寬分解為兩個或多個子信道，每個子信道可以傳輸不同頻率范圍的數(shù)據(jù)信號。如ADSL、Cable等都是采用寬帶傳輸技術(shù)。
[示例] ADSL（非對稱數(shù)字用戶線）是一種新的寬帶數(shù)據(jù)傳輸方式。由于上下行帶寬不對稱，故稱為非對稱數(shù)字用戶線環(huán)路。其數(shù)據(jù)傳輸方式采用頻分復(fù)用技術(shù)，將普通電話線分為電話語音信號、上行數(shù)字信號和下行數(shù)字信號三個相對獨立的信道（通道），通過頻帶傳輸技術(shù)將各自的通信信號調(diào)制到相應(yīng)的信道上.在信道上傳輸，既避免了各個信道信號傳輸之間的干擾，實現(xiàn)了通話和上網(wǎng)的正確性，又充分利用了線路的通信能力。2.異步傳輸與同步傳輸
在網(wǎng)絡(luò)通信過程中，發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)，接收方必須確切地知道何時開始接收和處理數(shù)據(jù)。只有發(fā)送方和接收方相互配合，才能保證數(shù)據(jù)的正確傳輸。因此，對應(yīng)的傳輸方式有兩種，即異步傳輸和同步傳輸。
1）異步傳輸
異步傳輸?shù)谋忍亓鞣纸M以字符為單位傳輸數(shù)據(jù)，在每個字符傳輸前發(fā)送起始位（即同步信息），傳輸完成后也發(fā)送停止位。如圖2-8所示，起始位可以用低電平表示（對應(yīng)0），停止位可以用高電平表示（對應(yīng)1），分別標志一個字符的開始和結(jié)束傳輸，并以此實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐娇刂啤?
接收端接收到起始位信號后，只要在8--11位的傳輸時間內(nèi)，就可以準確接收到一個字符的信息。停止位告訴接收方字符傳輸結(jié)束。當(dāng)沒有字符傳輸時，連續(xù)傳輸被終止位，接收方可以通過這些位來識別下一個字符的開始。加人校驗位的目的是為了校驗傳輸中的錯誤，一般用奇偶校驗。
在異步傳輸中，字符之間（從一個字符的結(jié)尾到下一個字符的開頭）的時間間隔沒有限制，所以字符之間的傳輸是異步的，所以這種傳輸方式稱為異步傳輸。它不適合傳輸大數(shù)據(jù)，例如磁盤文件。
2）同步傳輸
同步傳輸傳輸數(shù)據(jù)的比特流包要比異步傳輸大很多。與異步傳輸不同的是，每個字符都是獨立發(fā)送的，每個字符都有自己的起始位和停止位，而是一次傳輸一組數(shù)據(jù)。
如圖2-9所示，發(fā)送方在發(fā)送數(shù)據(jù)前先發(fā)送一串同步字符SYN（例如編碼為0010）。
110)，接收方只要監(jiān)測到SYN就被確認已進入同步狀態(tài)并可以接收數(shù)據(jù)。隨后雙方就在同一工作頻率下傳送數(shù)據(jù)，直到數(shù)據(jù)傳送完畢并收到數(shù)據(jù)的結(jié)束標志.由此可見，同步傳輸具有更高的傳輸效率。
3)異步和同步兩種傳輸方式比較
異步傳輸優(yōu)點是簡單、可靠，適用于面向字符的、低速的異步通信場合。實現(xiàn)起來比較容易，對應(yīng)的設(shè)備也簡單、便宜。例如:輸人設(shè)備用的鍵盤、計算機與Modem之間的通信等就是采用這種方式。缺點是通信開銷大，每傳輸一個字符都要額外附加“同步”信息.通信效率比較低。
同步傳輸要比異步傳輸快很多，是因為發(fā)送方不必對每個字符都進行開始和停止的操作，同步傳輸?shù)拈_銷減少。但是，數(shù)據(jù)組的比特位越長，緩存數(shù)據(jù)所需空間也越大，它將占據(jù)傳輸介質(zhì)的連續(xù)時間也越長.因此，同步傳輸方式對數(shù)據(jù)組的大小有一定限制。在局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸中就是采用這種同步傳輸技術(shù)。
【問答】同步與異步傳輸開銷大小的問題。
在同步傳輸中，一個典型的數(shù)據(jù)幀可能有500宇符(1B=8b即500 X 8=400。比特)的數(shù)據(jù)，其中可能只包含100比特的開銷，這時，增加的比特位開銷使傳輸?shù)谋忍乜倲?shù)增加2.5%.要是在異步傳輸中傳輸，每8個比特就要增加2個比特位開銷，總的傳輸負載增加達25%,遠遠比同步傳輸高很多。
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