數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)

第2章數(shù)據(jù)通信技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)數(shù)據(jù)通信技術(shù)的基本內(nèi)容數(shù)據(jù)通信基本概念數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)信息、數(shù)據(jù)、信號(hào)數(shù)據(jù)通信的主要技術(shù)指標(biāo)數(shù)據(jù)傳輸方式串行通信、并行通信單工通信、半雙工通信、全雙工通信基帶傳輸、頻帶傳輸、寬帶傳輸數(shù)據(jù)的同步技術(shù)異步傳輸、同步傳輸數(shù)據(jù)編碼技術(shù)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)模擬傳輸幅移鍵控ASK、頻移鍵控FSK、相移鍵控PSK數(shù)字傳輸不歸零碼NRZ、曼徹斯特編碼、差分曼徹斯特編碼模擬數(shù)據(jù)信號(hào)模擬傳輸調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相數(shù)字傳輸脈沖編碼調(diào)制PCM多路復(fù)用技術(shù)時(shí)分多路復(fù)用、頻分多路復(fù)用、波分多路復(fù)、碼分多路復(fù)用數(shù)據(jù)交換技術(shù)電路交換、報(bào)文存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換、報(bào)文分組存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換（數(shù)據(jù)報(bào)方式、虛電路方式）傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)類型與特點(diǎn)差錯(cuò)控制技術(shù)檢錯(cuò)碼、糾錯(cuò)碼和差錯(cuò)控制機(jī)制信息、數(shù)據(jù)和信號(hào)通信的目的是交換信息。信息的載體可以是多媒體，包含語音、音樂、圖形圖像、文字和數(shù)據(jù)等。計(jì)算機(jī)的終端產(chǎn)生的信息一般是字母、數(shù)字和符號(hào)的組合。為了傳送這些信息，首先要將每一個(gè)字母、數(shù)字或括號(hào)用二進(jìn)制代碼表示。目前常用的二進(jìn)制代碼有國際5號(hào)碼（IA5）、擴(kuò)充的二、十進(jìn)制交換碼EBCDIC碼和信息交換用標(biāo)準(zhǔn)代碼ASCII碼等。被傳輸?shù)亩M(jìn)制代碼稱為數(shù)據(jù)（Data）。信號(hào)是數(shù)據(jù)在傳輸過程中的電信號(hào)的表示形式。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的基本通信模型：產(chǎn)生和發(fā)送信息的一端叫信源，接收信息的一端叫信宿。信源與信宿通過通信線路進(jìn)行通信，在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，也將通信線路稱為信道；在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，傳輸模擬信號(hào)的系統(tǒng)稱為模擬通信系統(tǒng)，而傳輸數(shù)字信號(hào)的系統(tǒng)稱為數(shù)字通信系統(tǒng)。模擬通信系統(tǒng)模擬通信系統(tǒng)通常由信源、調(diào)制器、信道、解調(diào)器、信宿以及噪聲源組成。信源所產(chǎn)生的原始模擬信號(hào)一般都要經(jīng)過調(diào)制再通過信道傳輸。到達(dá)信宿后，通過解調(diào)器將信號(hào)解調(diào)出來。普通的電話、廣播、電視等都屬于模擬通信系統(tǒng)。數(shù)字通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng)由信源、信源編碼器、信道編碼器、調(diào)制器、信道、解調(diào)器、信道譯碼器、信源譯碼器、信宿、噪聲源以及發(fā)送端和接收端時(shí)鐘同步組成。計(jì)算機(jī)通信、數(shù)字電話以及數(shù)字電視都屬于數(shù)字通信系統(tǒng)。通信信道的分類信道是信號(hào)傳輸?shù)耐ǖ?，包括傳輸媒體和通信設(shè)備。傳輸媒體可以是有形媒體，如電纜、光纖等，也可以是無形媒體，如傳輸電磁波的空間。信道可以按不同的方法分類：有線信道與無線信道；模擬信道與數(shù)字信道；專用信道和公用信道；有線信道與無線信道信道按所使用的傳輸介質(zhì)分類，可以分為有線信道與無線信道；有線信道使用有形的媒體作為傳輸介質(zhì)的信道稱之為有線信道。有線信道包括電話線、雙絞線、同軸電纜和光纜等；無線信道以電磁波在空間傳播方式傳送信息的信道稱之為無線信道。無線信道包括無線電、微波、紅外線和衛(wèi)星通信信道等。模擬信道與數(shù)字信道按傳輸信號(hào)的類型分類，信道可以分為模擬信道與數(shù)字信道；模擬信道能傳輸模擬信號(hào)的信道稱為模擬信道。模擬信號(hào)的電平隨時(shí)間連續(xù)變化，語音信號(hào)是典型的模擬信號(hào)。如果利用模擬信道傳送數(shù)字信號(hào)，則必須經(jīng)過數(shù)字與模擬信號(hào)之間的變換（A/D變換器）。調(diào)制解調(diào)器就是完成這種變換的。數(shù)字信道能傳輸離散數(shù)字信號(hào)的信道稱為數(shù)字信道。離散的數(shù)字信號(hào)在計(jì)算機(jī)中指由“0”和“1”的二進(jìn)制代碼組成的數(shù)字序列。當(dāng)利用數(shù)字信道傳輸數(shù)字信號(hào)時(shí)不需要進(jìn)行變換，通常需要進(jìn)行數(shù)字編碼。專用信道和公用信道信道按使用方式可以分為專用信道和公用信道：專用信道專用信道是一種連接于用戶設(shè)備之間的固定電路，它可以由用戶自己架設(shè)或向電信部門租用。公用信道也稱公共交換信道，它是一種通過交換機(jī)轉(zhuǎn)接、為大量用戶提供服務(wù)的信道。數(shù)據(jù)通信的技術(shù)指標(biāo)數(shù)據(jù)通信速率（傳輸速率）：傳輸率是指數(shù)據(jù)在信道中傳輸?shù)乃俣?。?shù)據(jù)通信速率分為兩種：碼元速率和信息速率。碼元速率RB：每秒中傳送的碼元數(shù)，單位為波特/秒（Baud/s），又稱為波特率；信息速率Rb：每秒中傳送的信息量，單位為比特/秒（bit/s），又稱為比特率；對(duì)于一個(gè)用二進(jìn)制表示的信號(hào)（兩級(jí)電平），每個(gè)碼元包含1個(gè)比特信息，其信息速率與碼元速率相等；對(duì)于一個(gè)用四進(jìn)制表示的信號(hào)（四級(jí)電平），每個(gè)碼元包含了2個(gè)比特信息，因此，它的信息速率應(yīng)該是碼元速率的2倍。碼元速率和信息速率一般來說，對(duì)于采用M進(jìn)制電平傳輸信號(hào)時(shí)，信息速率和碼元速率之間的關(guān)系是：Rb=RBlog2M誤碼率和誤比特率誤碼率和誤比特率是衡量數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)正常工作狀態(tài)下傳輸可靠性的重要參數(shù)。誤碼率是指二進(jìn)制碼元在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中被傳錯(cuò)的概率，誤比特率是指在傳輸中出錯(cuò)比特的概率。在實(shí)際的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中，電話線路在300～2400bps傳輸速率時(shí)，平均誤碼率在10-2～10-6之間，在4800～9600bps傳輸速率時(shí)平均誤碼率在10-2～10-4之間。而計(jì)算機(jī)通信的平均誤碼率要求低于10-9。信道帶寬與信道容量信道帶寬是指信道中傳輸?shù)男盘?hào)在不失真的情況下所占用的頻率范圍，通常稱為信道的通頻帶，單位用赫茲（H）表示。信道帶寬是由信道的物理特性所決定的，例如，電話線路的頻率范圍在300～3400H，則它的帶寬300～3400H。信道容量是衡量一個(gè)信道傳輸數(shù)字信號(hào)的重要參數(shù)。信道容量是指單位時(shí)間內(nèi)信道上所能傳輸?shù)淖畲蟊忍財(cái)?shù)，用每秒比特?cái)?shù)（bps）表示。當(dāng)傳輸?shù)男盘?hào)速率超過信道的最大信號(hào)速率時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生失真。數(shù)據(jù)的串行傳輸和并行傳輸并行通信數(shù)據(jù)以成組的方式在多個(gè)并行信道上同時(shí)進(jìn)行傳輸。并行通信的優(yōu)點(diǎn)是速度快，但發(fā)端與收端之間有若干條線路，導(dǎo)致費(fèi)用高，僅適合于近距離和高速率的通信。數(shù)據(jù)的串行傳輸和并行傳輸串行通信數(shù)據(jù)流以串行方式在一條信道上傳輸，由于計(jì)算機(jī)內(nèi)部都采用并行通信，因此，數(shù)據(jù)在發(fā)送之前，要將計(jì)算機(jī)中的字符進(jìn)行并/串變換，在接收端再通過串/并變換，還原成計(jì)算機(jī)的字符結(jié)構(gòu)，才能實(shí)現(xiàn)串行通信。串行通信的優(yōu)點(diǎn)是收、發(fā)雙方只需要一條傳輸信道，易于實(shí)現(xiàn)，成本低，但速度比較低。通信線路的連接方式——點(diǎn)對(duì)點(diǎn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接就是在發(fā)送端和接收端之間采用一條線路連接，使用的線路可以是專用線路、租用線路或交換線路。使用租用或交換線路的連接方式，適合于在地理上比較分散的站點(diǎn)之間傳輸數(shù)據(jù)，比如通過公用電話交換網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)-點(diǎn)的連接。通信線路的連接方式——多點(diǎn)線路多點(diǎn)線路連接是指各個(gè)站點(diǎn)通過一條公共通信線路連接。在多點(diǎn)線路連接方式中，一條線路被所有的站點(diǎn)共享，若所有的站點(diǎn)可以同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，則這條線路在空間上是共享的，通常采用頻分復(fù)用或波分復(fù)用技術(shù)傳輸數(shù)據(jù)；若所有的站點(diǎn)只能輪流使用線路發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，那么它在時(shí)間上是共享的，通常采用時(shí)分復(fù)用技術(shù)傳輸數(shù)據(jù)。信道的通信方式——單工通信單工方式指通信信道是單向信道，數(shù)據(jù)信號(hào)僅沿一個(gè)方向傳輸，發(fā)送方只能發(fā)送不能接收，接收方只能接收而不能發(fā)送，任何時(shí)候都不能改變信號(hào)傳送方向。無線電廣播和電視都屬于單工通信。信道的通信方式——半雙工通信半雙工通信是指信號(hào)可以沿兩個(gè)方向傳送，但同一時(shí)刻一個(gè)信道只允許單方向傳送，即兩個(gè)方向的傳輸只能交替進(jìn)行，而不能同時(shí)進(jìn)行。當(dāng)改變傳輸方向時(shí)，要通過開關(guān)裝置進(jìn)行切換。半雙工信道適合于會(huì)話式通信，比如公安系統(tǒng)使用的“對(duì)講機(jī)”和軍隊(duì)使用的“步話機(jī)”。半雙工方式在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中適用于終端與終端之間的會(huì)話式通信。信道的通信方式——全雙工通信全雙工通信是指數(shù)據(jù)可以同時(shí)沿相反的兩個(gè)方向作雙向傳輸。比如，電話通話。信號(hào)的傳輸方式——基帶傳輸基帶傳輸就數(shù)字信號(hào)而言，它是一個(gè)離散的方波，“0”代表低電平，“1”代表高電平，這種方波固有的頻帶稱為基帶，方波信號(hào)稱為基帶信號(hào)，因此，基帶實(shí)際上就是數(shù)字信號(hào)所占用的基本頻帶?；鶐鬏斒窃谛诺乐兄苯觽鬏敂?shù)字信號(hào)，且傳輸媒體的整個(gè)帶寬都被基帶信號(hào)占用，雙向地傳輸信息。信號(hào)的傳輸方式——頻帶傳輸頻帶傳輸所謂頻帶傳輸是指將數(shù)字信號(hào)調(diào)制成音頻信號(hào)后再發(fā)送和傳輸，到達(dá)接收端時(shí)再把音頻信號(hào)解調(diào)成原來的數(shù)字信號(hào)?？梢?，在采用頻帶傳輸方式時(shí)，要求發(fā)送端和接收端都要安裝調(diào)制器和解調(diào)器。在實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信時(shí)，經(jīng)常借助于電話線路，此時(shí)就需要利用頻帶傳輸方式。利用頻帶傳輸，不僅解決了利用電話系統(tǒng)傳輸數(shù)字信號(hào)的問題，而且可以實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用，以提高傳輸信道的利用率。信號(hào)的傳輸方式——寬帶傳輸寬帶傳輸寬帶傳輸采用75Ω的CATV電視同軸電纜或光纖作為傳輸媒體，帶寬為300MH。使用時(shí)通常將整個(gè)帶寬劃分為若干個(gè)子頻帶，分別用這些子頻帶來傳送音頻信號(hào)、視頻信號(hào)以及數(shù)字信號(hào)。寬帶同軸電纜原是用來傳輸電視信號(hào)的，當(dāng)用它來傳輸數(shù)字信號(hào)時(shí)，需要利用電纜調(diào)制解調(diào)器（CableModem）把數(shù)字信號(hào)變換成頻率為幾十兆赫茲到幾百兆赫茲的模擬信號(hào)?？衫脤拵鬏斚到y(tǒng)來實(shí)現(xiàn)聲音、文字和圖像的一體化傳輸，這也是通常所說的“三網(wǎng)合一”，即語音網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)和電視網(wǎng)合一。另外，使用CableModem上網(wǎng)就是基于寬帶傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐郊夹g(shù)在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)送端與接收端采用串行通信時(shí)，通信雙方要交換數(shù)據(jù)，需要有高度的協(xié)同動(dòng)作，彼此間傳輸數(shù)據(jù)的速率、每個(gè)比特的持續(xù)時(shí)間和間隔都必須相同，這就是同步問題。同步就是要接收方按照發(fā)送方發(fā)送的每個(gè)碼元/比特起止時(shí)刻和速率來接收數(shù)據(jù)，否則，收發(fā)之間會(huì)產(chǎn)生誤差，即使是很小的誤差，隨著時(shí)間增加的逐步累積，也會(huì)造成傳輸?shù)臄?shù)據(jù)出錯(cuò)。實(shí)現(xiàn)收發(fā)之間的同步技術(shù)是數(shù)據(jù)傳輸中的關(guān)鍵技術(shù)之一，通常使用的同步技術(shù)有兩種：異步方式同步方式異步傳輸方式在異步傳輸方式中，每傳送1個(gè)字符（7位或8位）都要在每個(gè)字符碼前加1個(gè)起始位，以表示字符代碼的開始，在字符代碼和校驗(yàn)碼后面加1或2個(gè)停止位，表示字符結(jié)束。接收方根據(jù)起始位和停止位來判斷一個(gè)新字符的開始。從而起到通信雙方的同步作用。異步方式實(shí)現(xiàn)比較容易，但每傳輸一個(gè)字符都需要多使用2～3位，所以適合于低速通信。同步傳輸方式同步傳輸方式的信息格式是一組字符或一個(gè)二進(jìn)制位組成的數(shù)據(jù)塊（幀）。對(duì)這些數(shù)據(jù)，不需要附加起始位和停止位，而是在發(fā)送一組字符或數(shù)據(jù)塊之前先發(fā)送一個(gè)同步字符SYN（以01101000表示）或一個(gè)同步字節(jié)（01111110），用于接收方進(jìn)行同步檢測(cè)，從而使收發(fā)雙方進(jìn)入同步狀態(tài)。在同步字符或字節(jié)之后，可以連續(xù)發(fā)送任意多個(gè)字符或數(shù)據(jù)塊，發(fā)送數(shù)據(jù)完畢后，再使用同步字符或字節(jié)來標(biāo)識(shí)整個(gè)發(fā)送過程的結(jié)束。在同步傳送時(shí)，由于發(fā)送方和接收方將整個(gè)字符組作為一個(gè)單位傳送，且附加位又非常少，從而提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?。所以這種方法一般用在高速傳輸數(shù)據(jù)的系統(tǒng)中，比如計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信。同步傳輸中的位同步在同步通信中，要求收發(fā)雙方之間的時(shí)鐘嚴(yán)格的同步，而使用同步字符或同步字節(jié)，只是用于同步接收數(shù)據(jù)幀，只有保證了接收端接收的每一個(gè)比特都與發(fā)送端保持一致，接收方才能正確的接收數(shù)據(jù)，這就要使用位同步的方法。對(duì)于位同步，可以使用一個(gè)額外的專用信道發(fā)送同步時(shí)鐘保持雙方同步，也可以使用編碼技術(shù)將時(shí)鐘編碼到數(shù)據(jù)中，接收端接收數(shù)據(jù)的同時(shí)就獲取到同步時(shí)鐘，兩種方法相比，后者的效率最高，使用的最為廣泛。數(shù)據(jù)的編碼和調(diào)制技術(shù)在計(jì)算機(jī)中，數(shù)據(jù)是以離散的二進(jìn)制“0”、“1”比特序列方式表示的。計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)在傳輸過程中的數(shù)據(jù)編碼類型主要取決于它采用的通信信道所支持的數(shù)據(jù)通信類型。通信信道分為模擬信道和數(shù)字信道，而依賴于信道傳輸?shù)臄?shù)據(jù)也分為模擬數(shù)據(jù)與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。因此，數(shù)據(jù)的編碼方法包括數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的編碼與調(diào)制和模擬數(shù)據(jù)的編碼與調(diào)制。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的調(diào)制傳統(tǒng)的電話通信信道是為傳輸語音信號(hào)設(shè)計(jì)的，用于傳輸音頻300H～3400H的模擬信號(hào)，不能直接傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。為了利用模擬語音通信的電話交換網(wǎng)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的傳輸，必須首先將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，也就是要對(duì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制。發(fā)送端將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)變換成模擬數(shù)據(jù)信號(hào)的過程稱為調(diào)制（Modulation），調(diào)制設(shè)備就稱為調(diào)制器（Modulator）；接收端將模擬數(shù)據(jù)信號(hào)還原成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的過程稱為解調(diào)（Demodulation），解調(diào)設(shè)備就稱為解調(diào)器（Demodulator）。若進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的發(fā)送端和接收端以雙工方式進(jìn)行通信時(shí)，就需要同時(shí)具備調(diào)制和解調(diào)功能的設(shè)備，稱為調(diào)制解調(diào)器（Modem）。對(duì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)調(diào)制的基本方法有三種：幅移鍵控、頻移鍵控和相移鍵控。幅移鍵控、頻移鍵控和相移鍵控幅移鍵控AS（AmplitudeShifteying）AS是通過改變載波信號(hào)的幅度值表示數(shù)字信號(hào)“1”、“0”，以幅度A1表示數(shù)字信號(hào)的“1”，用載波幅度A2表示數(shù)字信號(hào)的“0”（通常A1取1，A2取0），而載波信號(hào)的參數(shù)f和φ恒定。頻移鍵控FS（FrequencyShifteying）FS是通過改變載波信號(hào)頻率的方法表示數(shù)字信號(hào)“1”、“0”，用f1表示數(shù)字信號(hào)“1”，用f2表示數(shù)字信號(hào)“0”，而載波信號(hào)的A和φ不變。相移鍵控PS（PhaseShifteying）PS是通過改變載波信號(hào)的相位值表示數(shù)字信號(hào)“1”、“0”，而載波信號(hào)的A和f不變。PS包括兩種類型：絕對(duì)調(diào)相絕對(duì)調(diào)相使用相位的絕對(duì)值，φ為0表示數(shù)字信號(hào)“1”，、φ為π表示數(shù)字信號(hào)“0”。相對(duì)調(diào)相相對(duì)調(diào)相使用相位的相對(duì)偏移值，當(dāng)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)為0時(shí)，相位不變化，而數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)為1時(shí)，相位要偏移π。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的調(diào)制示例多相調(diào)制AS、FS和PS都是最基本的調(diào)制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)容易，技術(shù)簡單，抗干擾能力差，調(diào)制速率不高，為了提高數(shù)據(jù)傳輸速率，也可以采用多相調(diào)制的方法。例如，將待發(fā)送的數(shù)字信號(hào)按2個(gè)比特一組的方式組織，因?yàn)?個(gè)比特可以有4種組合方式，即“00、01、10、11”四個(gè)碼元，所以用4個(gè)不同的相位值就可以表示出這4組組合。在調(diào)相信號(hào)傳輸過程中，相位每改變一次，傳送兩個(gè)二進(jìn)制比特，這種調(diào)制方法就稱為四相相移鍵控。混合調(diào)相為了達(dá)到更高的信息傳輸速率，采用多元制的振幅相位混合調(diào)制技術(shù)，比如正交振幅調(diào)制QAM（QuadratureAmodulation），它不但使用相位，而且還使用幅度：8-QAM使用了幅度與相位的8種組合，由于使用3個(gè)比特可以表示8種組合，因此，每一種組合代表一個(gè)碼元，每個(gè)碼元3個(gè)比特。16-QAM的幅度和相位有16種組合，每個(gè)組合代表一個(gè)碼元，每個(gè)碼元4個(gè)比特。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的編碼利用數(shù)字通信信道直接傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的方法稱作數(shù)字信號(hào)的基帶傳輸，而數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)在傳輸之前，需要進(jìn)行數(shù)字編碼。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的編碼方式有三種：不歸零碼、曼徹斯特編碼和差分曼徹斯特編碼。不歸零編碼（Non-Returntoero，NR）NR編碼規(guī)定可用負(fù)電平表示邏輯“1”，用正電平表示邏輯“0”，反之亦然。曼徹斯特編碼（Manchester）曼徹斯特編碼是目前應(yīng)用最廣泛的編碼方法之一，其特點(diǎn)是每一位二進(jìn)制信號(hào)的中間都有跳變，若從低電平跳變到高電平，就表示數(shù)字信號(hào)“1”，若從高電平跳變到低電平，就表示數(shù)字信號(hào)“0”；差分曼徹斯特編碼（DifferenceManchester）差分曼徹斯特編碼是對(duì)曼徹斯特編碼的改進(jìn)。其特點(diǎn)是每一位二進(jìn)制信號(hào)的跳變依然提供收發(fā)端之間的同步，但每位二進(jìn)制數(shù)據(jù)的取值，要根據(jù)其開始邊界是否發(fā)生跳變來決定，若一個(gè)比特開始處存在跳變則表示“0”，無跳變則表示“1”。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼的示例模擬數(shù)據(jù)的調(diào)制在模擬數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，信源的信息經(jīng)過轉(zhuǎn)換，形成電信號(hào)，比如人說話的聲音經(jīng)過電話轉(zhuǎn)變?yōu)槟M的電信號(hào)，這也是模擬數(shù)據(jù)的基帶信號(hào)。模擬數(shù)據(jù)的基帶信號(hào)具有比較低的頻率，不宜直接在信道中傳輸，需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，將信號(hào)搬移到適合信道傳輸?shù)念l率范圍內(nèi)，接收端將接收的已調(diào)信號(hào)再搬回到原來信號(hào)的頻率范圍內(nèi)，恢復(fù)成原來的消息，比如無線電廣播。模擬數(shù)據(jù)的編碼脈沖編碼調(diào)制（odulation）是模擬數(shù)據(jù)數(shù)字化的主要方法。由于數(shù)字信號(hào)傳輸失真小、誤碼率低、數(shù)據(jù)傳輸速率高，因此在網(wǎng)絡(luò)中除計(jì)算機(jī)直接產(chǎn)生的數(shù)字信號(hào)外，語音、圖像信息必須數(shù)字化才能經(jīng)計(jì)算機(jī)處理。技術(shù)的典型應(yīng)用是語音數(shù)字化。在發(fā)送端通過編碼器將語音數(shù)據(jù)變換為數(shù)字化的語音信號(hào)，通過通信信道傳送到接收方，接收方再通過解碼器還原成模擬語音信號(hào)。數(shù)字化語音數(shù)據(jù)傳輸速率高、失真小，可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中，進(jìn)行必要的處理。因此在網(wǎng)絡(luò)與通信的發(fā)展中語音數(shù)字化成為重要的部分。編碼的典型應(yīng)用的工作原理脈沖編碼調(diào)制包括三部分：采樣、量化和編碼。采樣每隔一定的時(shí)間間隔，采集模擬信號(hào)的瞬時(shí)電平值做為樣本，表示模擬數(shù)據(jù)在某一區(qū)間隨時(shí)間變化的值。量化量化是將取樣樣本幅度按量化級(jí)決定取值的過程。量化級(jí)可以分為8級(jí)、16級(jí)，或者更多的量化級(jí)，這取決于系統(tǒng)的精確度要求。編碼編碼是用相應(yīng)位數(shù)的二進(jìn)制代碼表示量化后的采樣樣本的量級(jí)。用于數(shù)字化語音系統(tǒng)，將聲音分為128個(gè)量化級(jí)，采用7位二進(jìn)制編碼表示，再使用1個(gè)比特進(jìn)行差錯(cuò)控制，采樣速率8000次／秒，因此，一路話音的數(shù)據(jù)傳輸速率為8×8000bps＝64bps。的工作過程數(shù)據(jù)交換技術(shù)——電路交換電路交換（CircuitSwitching）也稱為線路交換，是一種直接的交換方式，為一對(duì)需要進(jìn)行通信的節(jié)點(diǎn)之間提供一條臨時(shí)的專用通道，即提供一條專用的傳輸通道，既可以是物理通道又可以是邏輯通道（使用時(shí)分或頻分復(fù)用技術(shù)）。這條通道是由節(jié)點(diǎn)內(nèi)部電路對(duì)節(jié)點(diǎn)間傳輸路徑經(jīng)過適當(dāng)選擇、連接而完成的，是一條由多個(gè)節(jié)點(diǎn)和多條節(jié)點(diǎn)間傳輸路徑組成的鏈路。電路交換通信的三個(gè)階段電路建立通過源節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求完成交換網(wǎng)中相應(yīng)節(jié)點(diǎn)的連接過程，這個(gè)過程建立起一條由源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)傳輸通道。數(shù)據(jù)傳輸電路建立完成后，就可以在這條臨時(shí)的專用電路上傳輸數(shù)據(jù)，通常為全雙工傳輸。電路拆除在完成數(shù)據(jù)傳輸后，源節(jié)點(diǎn)發(fā)出釋放請(qǐng)求信息，請(qǐng)求終止通信，若目的節(jié)點(diǎn)接受釋放請(qǐng)求，則發(fā)回釋放應(yīng)答信息。在電路拆除階段，各節(jié)點(diǎn)相應(yīng)地拆除該電路的對(duì)應(yīng)連接，釋放由該電路占用的節(jié)點(diǎn)和信道資源。電路交換的特點(diǎn)呼叫建立時(shí)間長且存在呼損。電路交換的信道利用率低。對(duì)通信雙方而言，必須做到雙方的收發(fā)速度、編碼方法、信息格式和傳輸控制等一致才能完成通信。適用于實(shí)時(shí)大批量連續(xù)的數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)交換技術(shù)——存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換（StoreandForwardSwitching）報(bào)文存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換報(bào)文分組存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換數(shù)據(jù)報(bào)虛電路報(bào)文存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換對(duì)于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信，廣泛使用的是報(bào)文交換技術(shù);在報(bào)文交換中，每一個(gè)報(bào)文由傳輸?shù)臄?shù)據(jù)和報(bào)頭組成，報(bào)頭中有源地址和目標(biāo)地址。節(jié)點(diǎn)根據(jù)報(bào)頭中的目標(biāo)地址為報(bào)文進(jìn)行路徑選擇。并且對(duì)收發(fā)的報(bào)文進(jìn)行相應(yīng)的處理。報(bào)文交換的特點(diǎn)源節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)在通信時(shí)不需要建立一條專用的通路；與電路交換相比，報(bào)文交換沒有建立電路和拆除電路所需的等待和時(shí)延；電路利用率高，節(jié)點(diǎn)間可根據(jù)電路情況選擇不同的速度傳輸，能高效地傳輸數(shù)據(jù)；要求節(jié)點(diǎn)具備足夠的報(bào)文數(shù)據(jù)存放能力，一般節(jié)點(diǎn)由微機(jī)或小型機(jī)擔(dān)當(dāng)；數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃愿?，每個(gè)節(jié)點(diǎn)在存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)中，都進(jìn)行差錯(cuò)控制，即檢錯(cuò)和糾錯(cuò)。由于采用了對(duì)完整報(bào)文的存儲(chǔ)/轉(zhuǎn)發(fā)，節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)/轉(zhuǎn)發(fā)的時(shí)延較大，不適用于交互式通信。分組交換分組交換屬于“存儲(chǔ)/轉(zhuǎn)發(fā)”交換，它不像報(bào)文交換以報(bào)文為單位進(jìn)行交換、傳輸，而是以更短的、標(biāo)準(zhǔn)的“報(bào)文分組”（Pacet）為單位進(jìn)行交換傳輸。假如A站有一份比較長的報(bào)文要發(fā)送給C站。則它首先將報(bào)文按規(guī)定長度劃分成若干分組，每個(gè)分組附加上地址及糾錯(cuò)等其他信息，然后將這些分組順序發(fā)送到交換網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)C。分組交換又分為數(shù)據(jù)報(bào)交換和虛電路交換。數(shù)據(jù)報(bào)分組交換交換網(wǎng)把進(jìn)網(wǎng)的任一分組都當(dāng)作單獨(dú)的“小報(bào)文”來處理，而不管它屬于哪個(gè)報(bào)文的分組，就像報(bào)文交換中把一份報(bào)文進(jìn)行單獨(dú)處理一樣。這種分組交換方式簡稱為數(shù)據(jù)報(bào)傳輸方式，作為基本傳輸單位的“小報(bào)文”被稱為數(shù)據(jù)報(bào)（datagram）。數(shù)據(jù)報(bào)分組交換的特點(diǎn)同一報(bào)文的不同分組可以由不同的傳輸路徑通過通信子網(wǎng)；同一報(bào)文的不同分組到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)時(shí)可能出現(xiàn)亂序、重復(fù)或丟失現(xiàn)象；每一個(gè)報(bào)文在傳輸過程中都必須帶有源節(jié)點(diǎn)地址和目的節(jié)點(diǎn)地址；使用數(shù)據(jù)報(bào)方式時(shí)，數(shù)據(jù)報(bào)文傳輸延遲較大，適用于突發(fā)性通信，不適用于長報(bào)文、會(huì)話式通信。虛電路分組交換虛電路就是兩個(gè)用戶的終端設(shè)備在開始互相發(fā)送和接收數(shù)據(jù)之前需要通過通信網(wǎng)絡(luò)建立邏輯上的連接，所有分組都必須沿著事先建立的虛電路傳輸，用戶不需要發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時(shí)清除連接。虛電路方式具有分組交換與線路交換兩種方式的優(yōu)點(diǎn)，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中得到廣泛的應(yīng)用。虛電路的特點(diǎn)虛電路在每次報(bào)文分組發(fā)送之前，必須在源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)之間建立一條邏輯連接，也包括虛電路建立、數(shù)據(jù)傳輸和虛電路拆除三個(gè)階段。報(bào)文分組不必帶目的地址、源地址等輔助信息，只需要攜帶虛電路標(biāo)識(shí)號(hào)。報(bào)文分組到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)不會(huì)出現(xiàn)丟失、重復(fù)與亂序的現(xiàn)象；報(bào)文分組通過每個(gè)虛電路上的節(jié)點(diǎn)時(shí)，節(jié)點(diǎn)只需要做差錯(cuò)檢測(cè)，而不需要做路徑選擇。通信子網(wǎng)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)可以和任何節(jié)點(diǎn)建立多條虛電路連接。信道復(fù)用技術(shù)信道復(fù)用的目的是讓不同的計(jì)算機(jī)連接到相同的信道上，共享信道資源。四種信道復(fù)用方式：頻分復(fù)用FDM、時(shí)分復(fù)用TDM、波分復(fù)用WDM和碼分復(fù)用。頻分多路復(fù)用FDMFDM是把信道的可用頻帶分成多個(gè)互不交疊的頻段（帶），每個(gè)信號(hào)占其中一個(gè)頻段。接收時(shí)用適當(dāng)?shù)臑V波器分離出不同信號(hào)，分別進(jìn)行解調(diào)接收。時(shí)分多路復(fù)用TDMTDM又分為同步時(shí)分復(fù)用（SynchronousTimeDivisionMulti）和異步時(shí)分復(fù)用（AsynchronousTimeDivisionMulti）。同步時(shí)分復(fù)用STDMSTDM采用固定時(shí)間片分配方式，將傳輸信號(hào)的時(shí)間按特定長度連續(xù)地劃分成特定時(shí)間段（一個(gè)周期），再將每一時(shí)間段劃分成等長度的多個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙以固定的方式分配給各路數(shù)字信號(hào)，各路數(shù)字信號(hào)在每一時(shí)間段都順序分配到一個(gè)時(shí)隙。由于在同步時(shí)分復(fù)用方式中，時(shí)隙預(yù)先分配且固定不變，無論時(shí)隙擁有者是否傳輸數(shù)據(jù)都占有一定時(shí)隙，形成了時(shí)隙浪費(fèi)，其時(shí)隙的利用率很低。異步時(shí)分復(fù)用異步時(shí)分復(fù)用技術(shù)又被稱為統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用，它能動(dòng)態(tài)地按需分配時(shí)隙，避免每個(gè)時(shí)間段中出現(xiàn)空閑時(shí)隙。ATDM就是只有當(dāng)某一路用戶有數(shù)據(jù)要發(fā)送時(shí)才把時(shí)隙分配給它。當(dāng)用戶暫停發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，則不給它分配時(shí)隙。電路的空閑時(shí)隙可用于其他用戶的數(shù)據(jù)傳輸。在所有的數(shù)據(jù)幀中，除最后一個(gè)幀外，其他所有幀均不會(huì)出現(xiàn)空閑的時(shí)隙，從而提高了資源的利用率，也提高了傳輸速率。波分多路復(fù)用WDMWDM主要用于全光纖網(wǎng)組成的通信系統(tǒng)。波分復(fù)用就是光的頻分復(fù)用。人們借用傳統(tǒng)的載波電話的頻分復(fù)用的概念，可以做到使用一根光纖來同時(shí)傳輸多個(gè)頻率很接近的光載波信號(hào),提高了光纖的傳輸能力。最初，在一根光纖上只能復(fù)用兩路光載波信號(hào)，隨著技術(shù)的發(fā)展，在一根光纖上復(fù)用的路數(shù)越來越多?，F(xiàn)在已達(dá)到在一根光纖上復(fù)用80路或更多路數(shù)的光載波信號(hào)，這種復(fù)用方式就是密集波分復(fù)用DWDMDenseWavelengthDivisionMultipleing。碼分多路復(fù)用碼分多路復(fù)用又稱為碼分多址CDMACodingDivisionMultiA也是一種共享信道的方法，每個(gè)用戶可在同一時(shí)間使用同樣的頻帶進(jìn)行通信，但使用基于碼型的分割信道方法，即每個(gè)用戶分配一個(gè)地址碼，各個(gè)碼型互不重疊，通信各方之間不會(huì)相互干擾，且抗干擾能力強(qiáng)。傳輸媒體（傳輸介質(zhì)）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸媒體：有線雙絞線、同軸電纜、光纖等無線無線電波、微波或紅外線雙絞線雙絞線是由一對(duì)或多對(duì)絕緣銅導(dǎo)線組成，為了減少信號(hào)傳輸中串?dāng)_及電磁干擾（EMI）影響的程度，通常將這些線按一定的密度互相纏繞在一起。雙絞線是模擬和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信最普通的傳輸媒體，它的主要應(yīng)用范圍是電話系統(tǒng)中的模擬話音傳輸，最適合于較短距離的信息傳輸，當(dāng)超過幾千米時(shí)信號(hào)因衰減可能會(huì)產(chǎn)生畸變，這時(shí)就要使用中繼器（Repeater）來放大信號(hào)和再生波形。雙絞線的價(jià)格在傳輸媒體中是最便宜的，并且安裝簡單，所以得到廣泛的使用。在局域網(wǎng)中一般也采用雙絞線作為傳輸媒體。雙絞線可分為非屏蔽雙絞線UTP（UnshieldedTwistedPair）和屏蔽雙絞線STP（ShieldedTwistedPair）。雙絞線的分類雙絞線既可以用于音頻傳輸，也可以用于數(shù)據(jù)傳輸。按雙絞線的性能，目前廣泛應(yīng)用的有五個(gè)不同的等級(jí)，級(jí)別越高性能越好。由于UTH。3類UTH，適合于10MbbbH，其它特性與3類UTbH，能夠運(yùn)行100MbH，適用于低成本的高速以太網(wǎng)的骨干線路。同軸電纜CoaialCable同軸電纜是由繞同一軸線的兩個(gè)導(dǎo)體所組成，即內(nèi)導(dǎo)體（銅芯導(dǎo)線）和外導(dǎo)體屏蔽層，外導(dǎo)體的作用是屏蔽電磁干擾和輻射，兩導(dǎo)體之間用絕緣材料隔離。同軸電纜具有較高的帶寬和極好的抗干擾特性。同軸電纜的規(guī)格是指電纜粗細(xì)程度的度量，按射頻級(jí)測(cè)量單位（RG）來度量，RG越高，銅芯導(dǎo)線越細(xì)，RG越低，銅芯導(dǎo)線越粗。常用同軸電纜的型號(hào)和應(yīng)用如下：阻抗為50歐姆的粗纜RG-8或RG-11，用于粗纜以太網(wǎng)；阻抗為50歐姆的細(xì)纜RG-58A/U或C/U，用于細(xì)纜以太網(wǎng)；阻抗為75歐姆的電纜RG-59，用于有線電視CATV。光導(dǎo)纖維FiberOptics光纖是一種由石英玻璃纖維或塑料制成的，直徑很細(xì)，能傳導(dǎo)光信號(hào)的媒體。光纖由一束玻璃芯組成，它的外面包了一層折射率較低的反光材料，稱為覆層。由于覆層的作用，在玻璃芯中傳輸?shù)墓庑盘?hào)幾乎不會(huì)從覆層中折射出去。這樣當(dāng)光束進(jìn)入光纖中的芯線后，可以減少光通過光纜時(shí)的損耗，并且在芯線邊緣產(chǎn)生全反射，使光束曲折前進(jìn)。玻璃封套塑料外套玻璃內(nèi)芯玻璃內(nèi)芯塑料外套玻璃封套外殼光纖的特點(diǎn)光纜中的光源可以是發(fā)光二極管LED或注入式激光二極管ILD，當(dāng)光通過這些器件時(shí)發(fā)出光脈沖，光脈沖通過玻璃芯從而傳遞信息。在光纜的兩端都要有一個(gè)裝置來完成光信號(hào)和電信號(hào)的轉(zhuǎn)換。光纜的優(yōu)點(diǎn)是信號(hào)的損耗小、頻帶寬、傳輸率高，從l00Mbbps，甚至更高，且不受外界電磁干擾。另外，由于它本身沒有電磁輻射，所以它傳輸?shù)男盘?hào)不易被竊聽，保密性能好。但是它的成本高并且連接技術(shù)比較復(fù)雜。光纜主要用于長距離的數(shù)據(jù)傳輸和網(wǎng)絡(luò)的主干線。多模光纖和單模光纖根據(jù)使用的光源和傳輸模式，光纖可分為多模光纖和單模光纖。多模光纖采用發(fā)光二極管產(chǎn)生可見光作為光源，定向性較差。當(dāng)光纖芯線的直徑比光波波長大很多時(shí)，由于光束進(jìn)入芯線中的角度不同傳播路徑也不同，這時(shí)光束是以多種模式在芯線內(nèi)不斷反射而向前傳播。多模光纖的傳輸距離一般在2m以內(nèi)。單模光纖采用注人式激光二極管作為光源，激光的定向性強(qiáng)。單模光纖的芯線直徑一般為幾個(gè)光波的波長，當(dāng)激光束進(jìn)人玻璃芯中的角度差別很小時(shí)，能以單一的模式無反射地沿軸向傳播。光纖的規(guī)格光纖類型玻璃芯（微米）覆層（微米）62.5/12562.512550/12550.0125100/140100.01408.3/1258.3125光纖的規(guī)格通常用玻璃芯與覆層的直徑比值來表示，其中83/125的光纖只用于單模光纖。單模光纖的傳輸率較高，但比多模光纖更難制造，價(jià)格更高。無線電傳輸根據(jù)距離的遠(yuǎn)近和對(duì)通信速率的要求，可以選用不同的有線介質(zhì)，但是，若通信線路要通過一些高山、島嶼或河流時(shí)，鋪設(shè)線路就非常困難，而且成本非常高，這時(shí)候就可以考慮使用無線電波在自由空間的傳播實(shí)現(xiàn)多種通信。無線電微波通信在數(shù)據(jù)通信中占有重要地位。微波的頻率范圍為300MH～300GH，但主要是使用2～40GH的頻率范圍。微波在空間主要是直線傳播。由于微波會(huì)穿透電離層而進(jìn)入宇宙空間，因此它不像短波通信可以經(jīng)電離層反射傳播到地面上很遠(yuǎn)的地方。微波通信有兩種主要的方式：即地面微波接力通信和衛(wèi)星通信。地球地面站之間的直視線路微波傳送塔地面微波接力在物理線路昂貴或地理?xiàng)l件不允許的情況下適用；通過地球表面的大氣傳播，易受到建筑物或天氣的影響；兩個(gè)地面站之間傳送，距離為50-100m；微波接力的特點(diǎn)微波波段頻率很高，其頻段范圍也很寬，因此其通信信道的容量很大。微波通信受外界干擾比較小，傳輸質(zhì)量較高。與相同容量和長度的電纜載波通信比較，微波接力通信建設(shè)投資少，見效快。微波接力通信也存在如下的一些缺點(diǎn)：相鄰站之間必須直視，不能有障礙物（”視距通信”）。有時(shí)一個(gè)天線發(fā)射出的信號(hào)也會(huì)分成幾條略有差別的路徑到達(dá)接收天線，因而造成失真。微波的傳播有時(shí)也會(huì)受到惡劣氣候的影響。與電纜通信系統(tǒng)比較，微波通信的隱蔽性和保密性較差。對(duì)大量中繼站的使用和維護(hù)要耗費(fèi)一定的人力和物力。地球地面站地面站衛(wèi)星通信優(yōu)點(diǎn)：通信距離遠(yuǎn)，在電波覆蓋范圍內(nèi)，任何一處都可以通信，且通信費(fèi)用與通信距離無關(guān)。受陸地災(zāi)害影響小，可靠性高；易于實(shí)現(xiàn)廣播通信和多址通信；缺點(diǎn)：通信費(fèi)用高，延時(shí)較大；10GH以上雨衰較大；易受太陽噪聲的干擾；C波段4/6GH上行5925～6425GH下行37～42GHU波段11/14GH上行14～145GH下行117～122GH35,860公里地球地球同步衛(wèi)星從技術(shù)角度上講，只要在地球赤道上空的同步軌道上，等距離地放置三顆相隔120度的衛(wèi)星，就能基本上實(shí)現(xiàn)全球的通信。為了避免產(chǎn)生干擾，衛(wèi)星之間的相隔不能小于2度，因此，整個(gè)赤道上空只能放置180個(gè)同步衛(wèi)星。一個(gè)典型的衛(wèi)星通常擁有12～20個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器。每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器的頻帶寬度為36或72MH。紅外線和毫米波光波傳輸應(yīng)用：在短距離內(nèi)連接兩個(gè)通信設(shè)備；缺點(diǎn)：不能穿透雨和濃霧，易受天氣影響；特點(diǎn)：用于短距離通信，如電視、錄象機(jī)等的遙控；缺點(diǎn)：不能穿透固體；常用傳輸媒體的比較通信接口及設(shè)備廣泛使用的通信設(shè)備接口標(biāo)準(zhǔn)有：EIARS-232C；EIARS-499；ITU-T建議的21等標(biāo)準(zhǔn)。RSRecommendedStandard表示推薦標(biāo)準(zhǔn)，232、499等為標(biāo)識(shí)號(hào)碼，而后綴（如RS-232C中的C）表示該推薦標(biāo)準(zhǔn)被修改過的次數(shù)。ITU-T也有一些相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。與EIARS-232C兼容的ITU-TV24建議，與EIARS-422兼容的ITU-TV10等。EIARS-232C接口在串行通信中，EIARS-232C是應(yīng)用最為廣泛的標(biāo)準(zhǔn)，EIA在1969年公布的數(shù)據(jù)通信標(biāo)準(zhǔn)，其后為了改進(jìn)RS-232C的局限性，提供更高的傳輸距離和數(shù)據(jù)速率，增加了新的功能，如環(huán)路測(cè)試功能，在1977年頒布了RS-499。由于RS-499標(biāo)準(zhǔn)太復(fù)雜，EIA于1987年頒布了與RS-232C兼容的改進(jìn)版RS-232D。發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)或終端系統(tǒng)，稱為數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE），如計(jì)算機(jī)。用來實(shí)現(xiàn)信息的收集、處理和變換的設(shè)備稱為數(shù)據(jù)通信設(shè)備（DCE），如調(diào)制解調(diào)器。RS-232C接口的特性RS-232C使用9針或25針的D型連接器DB-9或DB-25。目前，絕大多數(shù)計(jì)算機(jī)使用的是9針的D型連接器。RS-232D規(guī)定使用25針的D型連接器。RS-232C采用的信號(hào)電平－5～－15V代表邏輯“1”，＋5～＋15V代表邏輯“0”。在傳輸距離不大于15米時(shí)，。RS-232C接口各針腳的功能定義針腳號(hào)信號(hào)名稱說明1保護(hù)地（SHG）屏蔽地線7信號(hào)地（SIG）公共地線2發(fā)送數(shù)據(jù)（TxD）DTE將數(shù)據(jù)傳送給DCE3接收數(shù)據(jù)（RxD）DTE從DCE接收數(shù)據(jù)4請(qǐng)求發(fā)送（RTS）DTE到DCE表示發(fā)送數(shù)據(jù)準(zhǔn)備就緒5允許發(fā)送（CTS）DCE到DTE表示準(zhǔn)備接收要發(fā)送的數(shù)據(jù)6數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備就緒（DSR）通知DTE，DCE已連到線路上準(zhǔn)備發(fā)送20數(shù)據(jù)終端就緒（DTR）DTE就緒，通知DCE連接到傳輸線路22振鈴指示（RI）DCE收到呼叫信號(hào)向DTE發(fā)RI信號(hào)8接收線載波檢測(cè)（DCD）DCE向DTE表示收到遠(yuǎn)端來的載波信號(hào)21信號(hào)質(zhì)量檢測(cè)DCE向DTE報(bào)告誤碼率的高低23數(shù)據(jù)信號(hào)速率選擇器DTE與DCE間選擇數(shù)據(jù)速率24發(fā)送器碼元信號(hào)定時(shí)（TC）DTE提供給DCE的定時(shí)信號(hào)15發(fā)送器碼元信號(hào)定時(shí)（TC）DCE發(fā)出，作為發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)鐘17接收器碼元信號(hào)定時(shí)（RC）DCE提供的接收時(shí)鐘RS232接口DB-9和DB-25的對(duì)應(yīng)關(guān)系DB-9信號(hào)名稱DB-251載波檢測(cè)（CD）82發(fā)送數(shù)據(jù)（TD）23接收數(shù)據(jù)（RD）34數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備（DTR）205信號(hào)地（SIG）76數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備準(zhǔn)備（DSR）67請(qǐng)求發(fā)送（RTS）48允許發(fā)送（CTS）59振鈴指示（RI）22RS-232接口的應(yīng)用異步應(yīng)用兩個(gè)DTE（計(jì)算機(jī)）設(shè)備通過電話線進(jìn)行異步通信，并使用調(diào)制解調(diào)器作為數(shù)據(jù)通信設(shè)備。同步應(yīng)用兩個(gè)DTE設(shè)備通過RS-232C進(jìn)行同步通信，使用DB-25針接口的第17和第24針腳提供外同步的時(shí)鐘信號(hào)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的收發(fā)。由于9針的RS-232C接口不能提供時(shí)鐘信號(hào)，因而不能進(jìn)行同步通信。RS-232接口的空Modem連接當(dāng)近距離的兩個(gè)DTE之間進(jìn)行通信時(shí)，可以不使用Modem，而是采用空Modem連接方式例如，兩個(gè)DTE之間分別采用兩個(gè)25針和兩個(gè)9針RS-232C接口的空Modem連接方式?？誐odem的簡單連接方式在實(shí)際應(yīng)用中，DTE與DCE之間、DTE和DTE之間可以使用最簡單連接方式DTE與DCE相連時(shí)，DTE和DCE對(duì)應(yīng)的針腳直連，且只需要使用發(fā)送TD、接收RD和信號(hào)地SIG。對(duì)于DTE與DTE相連時(shí)，相對(duì)的發(fā)送和接收針腳需要交叉相連，因此，有時(shí)也把空Modem線稱為串口交叉線。RS-232C接口的工作流程RS-232C接口的工作流程是指按照各個(gè)針腳的狀態(tài)有序地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。例如：兩個(gè)DTE之間采用租用線路實(shí)現(xiàn)全雙工同步數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜^程。建立連接階段；數(shù)據(jù)傳輸階段；釋放連接階段；EIARS-449接口由于RS-232C標(biāo)準(zhǔn)采用的信號(hào)電平高，為非平衡發(fā)送和接收方式，而且其接口電路由于有公共地線，當(dāng)信號(hào)線穿過電氣干擾環(huán)境時(shí)，發(fā)送的信號(hào)將會(huì)受到影響，若干擾足夠大，發(fā)送的“0”會(huì)變成“1”，“1”會(huì)變成“0”，所以存在數(shù)據(jù)傳輸速率低，傳輸距離短，串?dāng)_信號(hào)較大等缺點(diǎn)。為了改善RS-232C的性能，提高抗干擾能力，增加傳輸距離，EIA推薦了和RS-232C完全兼容的RS-449接口標(biāo)準(zhǔn)。RS-449/V35標(biāo)準(zhǔn)RS-449標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的接口特性與CCITTV35一致；采用37針和9針連接器，其中37針連接器包含了與RS-449相關(guān)的所有信號(hào)；每一個(gè)信號(hào)線均需采用一對(duì)導(dǎo)線；通過測(cè)試線可以自環(huán)進(jìn)行測(cè)試，以檢驗(yàn)通信設(shè)備是否有故障；RS-449有兩個(gè)子標(biāo)準(zhǔn)，即平衡式的RS-422A標(biāo)準(zhǔn)和非平衡式的RS-423A標(biāo)準(zhǔn)。RS-423-A：規(guī)定電氣特性為非平衡傳輸，有公共地，電纜長度10米，最大數(shù)據(jù)率為100bbps;DTEDCET（發(fā)送）C（控制）R（接收）I（指示）S（位定時(shí)）B（字節(jié)定時(shí)，可選）Ga（DTE公共回線）G（地）21建議書推薦的數(shù)字接口，用于在公用數(shù)據(jù)網(wǎng)上進(jìn)行同步操作的DTE和DCE之間的通用接口。21轉(zhuǎn)換為適合于模擬信道的接口，起到從模擬信道過渡到數(shù)字信道的作用。機(jī)械特性：15根引腳；功能特性：8條信號(hào)線；21接口的工作流程21接口標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了在建立和釋放呼叫，DTE與DCE之間交換的信息（DCE表示DTE和網(wǎng)絡(luò)接口的設(shè)備）C:控制電路T:發(fā)送電路R:接收電路I:指示電路建議用于EIA-232-D/V24設(shè)備的過渡，使用模擬信道，DCE為同步MODEM；主叫DTEDCEC接通，T=0R=“++...+”T=被叫地址R=呼叫進(jìn)行信號(hào)R=1，I接通T=數(shù)據(jù)C斷開，T=0R=0，I斷開建立連接拆除連接數(shù)據(jù)傳輸調(diào)制解調(diào)器Modem是為數(shù)字信號(hào)在具有有限帶寬的模擬信道上進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸而設(shè)計(jì)的，是一種數(shù)據(jù)通信設(shè)備DCE。其主要功能是進(jìn)行信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)，在DTE和模擬傳輸線路之間起到數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換作用。計(jì)算機(jī)也可以通過Modem的傳真和語音功能，發(fā)送傳真以及提供電話錄音留言和全雙工的免持聽筒服務(wù)。調(diào)制解調(diào)器的組成Modem一般由基帶處理、調(diào)制解調(diào)、信號(hào)放大和濾波、均衡等幾部分組成。調(diào)制解調(diào)器的分類一按通信設(shè)備分類可分為：撥號(hào)Modem撥號(hào)Modem主要用于公用電話網(wǎng)上傳輸數(shù)據(jù)。撥號(hào)Modem具有在性能指標(biāo)較低的環(huán)境中進(jìn)行有效操作的特殊性能。多數(shù)撥號(hào)Modem具備自動(dòng)撥號(hào)、自動(dòng)應(yīng)答和自動(dòng)拆線等功能。專線Modem專線Modem主要用在專用線路或租用線路上，它不必帶有自動(dòng)應(yīng)答和自動(dòng)拆線功能。專線Modem的數(shù)據(jù)傳輸率比撥號(hào)Modem要高。調(diào)制解調(diào)器的分類二按Modem速度分類傳輸速率在1200bodem，1200～9600bodem，9600bodem。按Modem調(diào)制方式分類一般Modem產(chǎn)品的調(diào)制方式有頻移鍵控、差分相移鍵控、正交幅度調(diào)制等。按Modem內(nèi)部控制方式分類分為智能Modem和非智能Modem兩類。智能Modem的內(nèi)部控制邏輯由微處理器實(shí)現(xiàn)，它能夠接收一系列Modem控制命令（AT命令集）來完成通信過程的控制，并具有自動(dòng)撥號(hào)、重復(fù)撥號(hào)、選擇傳輸速率等功能。調(diào)制解調(diào)器的分類三按數(shù)據(jù)傳輸方式分類同步Modem異步Modem調(diào)制解調(diào)器的分類四按Modem與計(jì)算機(jī)的連接方式分類外置式Modem內(nèi)置式Modem調(diào)制解調(diào)器的標(biāo)準(zhǔn)Modem標(biāo)準(zhǔn)主要是按ITU-TV系列建議的標(biāo)準(zhǔn)。ITU-T建議信號(hào)速率(bps)調(diào)制方式V.21300FSKV.2212004–PSKV.22bis2400/120016-QAM/4-DPSKV.231200FSKV.2624004-PSKV.2748008-PSKV.29960016-QAMV.32960032-QAMV.32bis1440064-QAMV.3314400128-QAMV.3428800～336004096-QAM關(guān)于56的調(diào)制解調(diào)器對(duì)于56的調(diào)制解調(diào)器，ITU-T為其制定的標(biāo)準(zhǔn)為V90，它是一種傳輸速率非對(duì)稱的調(diào)制解調(diào)器，其下行傳輸速率可以達(dá)到56bodem撥號(hào)連接Internet時(shí)，只有當(dāng)提供撥號(hào)接入的ISodem的下行傳輸速率達(dá)到56bodem進(jìn)行直接撥號(hào)連接時(shí)，。調(diào)制解調(diào)器的壓縮標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)壓縮指的是發(fā)送端的Modem在發(fā)送數(shù)據(jù)以前先將數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，而接收端的Modem收到數(shù)據(jù)后再把數(shù)據(jù)還原，從而提高了Modem的有效傳輸速率。通常使用的壓縮技術(shù)有兩種：ITU-T規(guī)范ITU-T規(guī)范的V42bis標(biāo)準(zhǔn)，使用的是Huffman（霍夫曼）編碼技術(shù)。Huffman壓縮技術(shù)非常適合于壓縮文本數(shù)據(jù)文件。Microcom網(wǎng)絡(luò)協(xié)議MNNetworingNNNNNNP7的壓縮比可以達(dá)到3∶1。調(diào)制解調(diào)器的差錯(cuò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于高速M(fèi)odem，線路中的瞬間噪聲可使Modem產(chǎn)生多位錯(cuò)誤。因此必須采用差錯(cuò)控制技術(shù)，制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。常用