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計算機網(wǎng)絡(luò )中的數據通信技術(shù)探析論文
遠程教育離不開(kāi)計算機和網(wǎng)絡(luò ),數據通信是計算機網(wǎng)絡(luò )的基礎,沒(méi)有數據通信技術(shù)的發(fā)展,就沒(méi)有今天的計算機網(wǎng)絡(luò ),在數據通信技術(shù)中,信息,數據和信號是非常重要的,它們分別涉及到三個(gè)不同層次的通信問(wèn)題。通信的目的是交流信息,而數據實(shí)體則是信息的傳輸,它涉及到事物的具體形式:信息是對數據的解讀,是數據的內容和含義,它可以有數字,文字,聲音,圖形,以及各種形式的圖像,信號是數據的表示,也被稱(chēng)為電磁或電子編碼數據,它允許數據在媒體上以適當的形式被傳送。
1模擬數據與數字數據
數據一般分為兩大類(lèi):模擬數據和數字數據。模擬數據被連續地改變由傳感器采集而獲得的值,如溫度,壓力,是目前在電話(huà),廣播電視中的聲音和圖像,數字數據是模擬數據之后,在由量化獲得的離散值,它采用了一系列符號代表信息,前面的每個(gè)符號只可以取采取有限的值。
2模擬信號和數字信號
信號通常是以時(shí)間為自變量,在數據(振幅,頻率或相位)作為因變量的參數表示。是否信號其連續因變量的值可分為模擬和數字信號。
(1)模擬信號是與完全可變信號的變化連續地變化的信息信號的結果。模擬信號的自變參數可以是連續的或也可以是分散的,但它必須是一個(gè)連續的因變量。電視視頻信號,語(yǔ)音信號(PAM)信號的脈沖相位調制(PPM)和脈沖寬度調制信號(PWM)也屬于模信號。
(2)數字信號是指表示該數字信號的信息是一個(gè)離散因變量,自變量的值是離散時(shí)間的標志,數字信號是有限的變量狀態(tài),通常表示為x(nT)。數字電話(huà),計算機數據和數字電視等都是利用數字數據,可以是一系列電壓脈沖或光脈沖來(lái)表示的斷續變化。
3數據通信方式
至少由三部分組成的通信系統,發(fā)射器、傳輸介質(zhì),接收機。發(fā)送器產(chǎn)生信息,通過(guò)傳輸介質(zhì)發(fā)送到接收機。在數據通信系統的設計中,還需要考慮以下幾個(gè)問(wèn)題:
3.1單工、半雙工與全雙工通信
根據雙方通信的分工和信號傳輸的方向可以分為三種模式:單工,半雙工和全雙工。單工模式:雙方的通信設備中發(fā)射器與接收器明確分工,只能在發(fā)送器向接收器單一固定的方向傳送數據。如早期的計算機的讀卡器就是采用單工通信的典型發(fā)送設備,象打印機就是典型的接收設備。半雙工模式:通信兩方面既是接收器也是發(fā)射器,兩方設備可互相傳送數據,但有時(shí)候也只能往一個(gè)方向發(fā)送數據。如,步話(huà)機在某一時(shí)該只能一方說(shuō)話(huà),故此也是半雙工設備。全雙工方式,通信兩方面的設備既是接收器,也是發(fā)射器,兩方面的設備能同時(shí)向對方傳送數據。如,雙方可以同時(shí)講話(huà)的電話(huà)就是全雙工設備。在計算機網(wǎng)絡(luò )中一般都采用全雙工模式,但局域網(wǎng)采用半雙工方式。
3.2串行通信與并行通信
根據通信使用數據的信道數,可分成串行通信和并行通信。通過(guò)傳輸線(xiàn)逐位傳輸數字代碼的為串行通信,兩方面都以數據幀為單位傳輸信息。用串行方式通信時(shí)只要在收發(fā)雙方建立一條通信通道。對遠程教學(xué)來(lái)說(shuō),串行模式通信的造價(jià)低,可以采用。并行模式的通信方式是要用一組傳輸線(xiàn)多位同時(shí)傳輸數據,收發(fā)兩方之間要建立多條并行的通信通道,要讓并行的各條線(xiàn)路都一至,因此便要傳輸定時(shí)和控制信號,但并行的各條線(xiàn)路的信號經(jīng)過(guò)轉發(fā)和放大處理時(shí),會(huì )有不同的延遲與變型,所以也很難做到并行同步。要是采用很復雜的技術(shù),線(xiàn)路和設備這樣成本會(huì )很高,在遠距離數字通信中不適合使用。
3.3同步技術(shù)
發(fā)送者和接收者必須在同一時(shí)間上的通信過(guò)程進(jìn)行同步,一方保持碼元之間的同步,在另一方,必須保持起止時(shí)間的安全符號或符號組成的數據塊之間的同步。實(shí)現字符之間的常用方法或數據塊的開(kāi)始和結束的時(shí)間同步有兩種,異同傳輸和同步傳輸。每一次只傳輸一個(gè)字符,每一個(gè)字符以一位起始位為向導,一到兩個(gè)停止位結束。收接方要衣?lián)?”至“0”變跳來(lái)辨別一個(gè)新安符的開(kāi)始,之后收接字符的所有位。異步傳輸是指字符之間的時(shí)間間隔和字符是可變性的。也不用來(lái)格地規定它們的時(shí)間關(guān)系。起始位為“0”,代表了時(shí)間,停止位為“1”,代表的1-2位的持續時(shí)間。發(fā)送方可以在沒(méi)有數據傳輸時(shí)發(fā)送連續的停止位也稱(chēng)空閑位。這種通信方法簡(jiǎn)便,如計算機和調解器之間的通信就是使用這種方法,它的缺點(diǎn)是每個(gè)字符有2-3位開(kāi)銷(xiāo),降低了通信效率。在同步傳輸模式中,一般以數據塊為傳輸單位。為了使接收機能夠確定該數據塊的開(kāi)始和結束,需要在每個(gè)數據塊的開(kāi)始和結束處各加一個(gè)幀頭和一個(gè)幀尾,只有加有幀頭和幀尾的數據才稱(chēng)為一幀,幀頭與幀尾取決于數據塊是面向字符(字符同步)還是面向位(ditsynchronons)的。如利用面向字符的方法,這個(gè)數據塊以一個(gè)或多個(gè)同步字符作為起始位,一般被稱(chēng)為SYN,控制字符的位方式與傳送的任意數據字符有著(zhù)明顯的區別。幀尾是另一個(gè)獨特的控制字符ETX。則可以更快地接收數據,直至幀尾字符ETX的末端被發(fā)現。然后,接收器確定下一個(gè)字符的SYN。面向位的方法是把數據塊作為位流面而不是作為一個(gè)字符流處理。除了幀頭和幀尾的原理有些區別外其它基本一致。
4結語(yǔ)
數據通信技術(shù)目前已成為當代通信發(fā)展的主導力量之一,計算機在數據通信方面的應用正在以更廣的覆蓋范圍和更高的速率向前發(fā)展,與計算機結合的數據通信將會(huì )逐步實(shí)現快速的發(fā)展,其發(fā)展前景也將會(huì )更好。
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