1.1.2數據傳輸
1.數據傳輸的方式
1) 并行傳輸與串行傳輸
并行傳輸指的是數據以成組的方式,在多條并行信道上同時進行傳輸。常用的就是將構成一個字符代碼的幾位二進制碼,分別在幾個并行信道上進行傳輸。例如,采用8單位代碼的字符,可以用8個信道并行傳輸,一次傳送一個字符,因此收、發雙方不存在字符的同步問題,不需要另加“起”、“止”信號或其他同步信號來實現收、發雙方的字符同步,這是并行傳輸的主要優點。但是,并行傳輸必須有并行信道,這往往帶來的設備上或實施條件上的限制,因此,實際應用受限。
串行傳輸指的是數據流以串行方式,在一條信道上傳輸。一個字符的8個二進制代碼,由高位到低位順序排列,再接下一個字符的8位二進制碼,這樣串接起來形成串行數據流傳輸。串行傳輸只需要一條傳輸信道,易于實現,是目前采用的一種主要傳輸方式。但是串行傳輸存在一個收、發雙方如何保持碼組或字符同步的問題,這個問題不解決,接收方就不能從接收到的數據流中正確地區分出一個個字符來,因而傳輸將失去意義。如何解決碼組或字符的同步問題,目前有兩種不同的解決辦法,即異步傳輸方式和同步傳輸方式。
2) 民間步傳輸與同步傳輸
異步傳輸一般以字符為單位,不論所采用的字符代碼長度為多少位,在發送每一字符代碼時,前面均加上一個“起”信號,其長度規定為1個碼元,極性為“0”,即空號的極性;字符代碼后面均加上一個“止”信號,其長度為 1 或 2 個碼元,極性皆為“1”,即與信號極性相同,加上起、止信號的作用就是為了能區分串行傳輸的“字符”,也就是實現了串行傳輸收、發雙方碼組或字符的同步。這種傳輸方式的優點是同步實現簡單,收發雙方的時鐘信號不需要嚴格同步,缺點是對每一字符都需加入“起、止”碼元,使傳輸效率降低,故適用于1200bps 以下的低速數據傳輸。同步傳輸是以同步的時鐘節拍來發送數據信號的,因此在一個串行的數據流中,各信號碼元之間的相對位置都是固定的(即同步的)。接收端為了從收到的數據流中正確地區分出一個人信號碼元,首先必須建立準確的時鐘信號。數據原發送一般以組(幀)為單位,一組靈敏據包含水量多個字符收發之間的碼組或幀同步,是通過傳輸特定的傳輸控制字符或同步序列來完成的,傳輸效率較高。
2.數據傳輸的形式
1) 基帶傳輸
在信道上直接傳輸基帶信號,稱為基帶傳輸,它是指在通信電纜上原封不動地傳輸由計算機或終端產生的 0 或 1 數字脈沖信號。這樣一個信號的基本頻帶可以從直流成分到數兆赫茲,頻帶越寬,傳輸線路的電容電感等對傳輸出信號波形衰減的影響越大,傳輸距離一般不超過2km,超過時則需加中繼器加大信號,以便延長傳輸距離。基帶信號絕大部分是數字信號,計算機網絡內往往采用基帶傳輸。
2) 頻帶傳輸
將基帶信號轉換為頻率表示的模擬信號來傳輸,稱為頻帶傳輸。便如,使用電話線進行遠距離數據通信,需要將數字信號調制成音頻信號再發送和傳輸,接收端再將音頻信號解調成數字信號。由此可見,采用頻帶傳輸時,要求在發送和接收端安裝調制解調器,這不僅解決了數字信號可用電話線路傳輸,而且可以實現多路復用,從而提高了信道利用率。
3) 寬帶傳輸
將信道分成多個字信道,分別傳送間頻、視頻和數字信號,稱為寬帶傳輸。它是一種傳輸介質的頻帶寬度較寬的信息傳輸,通常在300~400MHz左右。系統設計時將此頻帶分割成幾個子頻帶,采用“多路復用”技術。一般來說,寬帶傳輸與基帶傳輸相比有以下優點:能在一個信道中傳輸聲音、圖像和數據信息,使系統具有多種用途;一條寬帶信道能劃分為多條邏輯基帶信道,實現多路復用,因此信道的容量大大增加;寬帶傳輸的距離比基帶遠,因為基帶傳輸直接傳送數字信號,傳輸的速率愈高,能夠傳輸的距離愈短。
3.數據傳輸速率
1) 比特率
比特率指單位時間內所傳送的二進制碼元的有效位數,以每秒多少比特數計,即 bps.例如一個數字通信系統,它每秒傳輸 800 個二進制碼元,它的比特率是 800 比特/秒(bps)。碼元是對于網絡中傳送的二進制數字中每一位的通稱,也常稱作“位”或bit.例如1010101,共有 7 位或 7bit。
2) 波特率
波特率是脈沖信號經過調制后的傳輸速率,它是指單位時間(秒)內傳輸的碼元數目,以波特(Baud)為單位,通常用于表示調制器之間傳輸信號的速率。這里的碼元可以是二進制的,也可以是多進制的。波特率N和比特率R的關系為R=Nlog2M,當碼元為二進制時,M為2;碼元為四進制時,M為 4,依此類推。如果波特率為 600Baud,在二進制時,比特率為 600bps,在八時制時為 1800bps.
3) 誤碼率
誤碼率指信息傳輸的錯誤率,是衡量系統可靠性的指標。它以接收信息中錯誤比特數占總傳輸比特數的比例來度量,通常應低于 10 -6。
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