遠程教育離不開計算機和網絡,數據通信是計算機網絡的基礎,沒有數據通信技術的發展,就沒有今天的計算機網絡,在數據通信技術中,資訊,數據和信號是非常重要的,它們分別涉及到三個不同層次的通信問題。通信的目的是交流資訊,而數據實體則是資訊的傳輸,它涉及到事物的具體形式:資訊是對數據的解讀,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,也被稱爲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
數據一般分爲兩大類:模擬數據和數字數據。模擬數據被連續地改變由傳感器採集而獲得的值,如溫度,壓力,是目前在電話,廣播電視中的聲音和圖像,數字數據是模擬數據之後,在由量化獲得的離散值,它採用了一系列符號代表資訊,前面的每個符號只可以取採取有限的值。
2模擬信號和數字信號
信號通常是以時間爲自變量,在數據(振幅,頻率或相位)作爲因變量的參數表示。是否信號其連續因變量的值可分爲模擬和數字信號。
(1)模擬信號是與完全可變信號的變化連續地變化的資訊信號的結果。模擬信號的自變參數可以是連續的或也可以是分散的,但它必須是一個連續的因變量。電視視頻信號,語音信號(PAM)信號的脈衝相位調製(PPM)和脈衝寬度調製信號(PWM)也屬於模信號。
(2)數字信號是指表示該數字信號的資訊是一個離散因變量,自變量的值是離散時間的標誌,數字信號是有限的變量狀態,通常表示爲x(nT)。數字電話,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衝或光脈衝來表示的斷續變化。
3數據通信方式
至少由三部分組成的通信系統,發射器、傳輸介質,接收機。發送器產生資訊,透過傳輸介質發送到接收機。在數據通信系統的設計中,還需要考慮以下幾個問題:
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爲三種模式:單工,半雙工和全雙工。單工模式:雙方的通信設備中發射器與接收器明確分工,只能在發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採用單工通信的典型發送設備,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射器,兩方設備可互相傳送數據,但有時候也只能往一個方向發送數據。如,步話機在某一時該只能一方說話,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,也是發射器,兩方面的設備能同時向對方傳送數據。如,雙方可以同時講話的電話就是全雙工設備。在計算機網絡中一般都採用全雙工模式,但局域網採用半雙工方式。
3.2串行通信與並行通信
根據通信使用數據的信道數,可分成串行通信和並行通信。透過傳輸線逐位傳輸數字代碼的爲串行通信,兩方面都以數據幀爲單位傳輸資訊。用串行方式通信時只要在收發雙方建立一條通信通道。對遠程教學來說,串行模式通信的造價低,可以採用。並行模式的通信方式是要用一組傳輸線多位同時傳輸數據,收發兩方之間要建立多條並行的通信通道,要讓並行的各條線路都一至,因此便要傳輸定時和控制信號,但並行的各條線路的信號經過轉發和放大處理時,會有不同的延遲與變型,所以也很難做到並行同步。要是採用很複雜的技術,線路和設備這樣成本會很高,在遠距離數字通信中不適合使用。
3.3同步技術
發送者和接收者必須在同一時間上的通信過程進行同步,一方保持碼元之間的同步,在另一方,必須保持起止時間的安全符號或符號組成的數據塊之間的同步。實現字元之間的常用方法或數據塊的開始和結束的時間同步有兩種,異同傳輸和同步傳輸。每一次只傳輸一個字元,每一個字元以一位起始位爲嚮導,一到兩個停止位結束。收接方要衣據“1”至“0”變跳來辨別一個新安符的開始,之後收接字元的所有位。異步傳輸是指字元之間的時間間隔和字元是可變性的。也不用來格地規定它們的時間關係。起始位爲“0”,代表了時間,停止位爲“1”,代表的1-2位的持續時間。發送方可以在沒有數據傳輸時發送連續的停止位也稱空閒位。這種通信方法簡便,如計算機和調解器之間的通信就是使用這種方法,它的缺點是每個字元有2-3位開銷,降低了通信效率。在同步傳輸模式中,一般以數據塊爲傳輸單位。爲了使接收機能夠確定該數據塊的開始和結束,需要在每個數據塊的開始和結束處各加一個幀頭和一個幀尾,只有加有幀頭和幀尾的數據才稱爲一幀,幀頭與幀尾取決於數據塊是面向字元(字元同步)還是面向位(ditsynchronons)的。如利用面向字元的方法,這個數據塊以一個或多個同步字元作爲起始位,一般被稱爲SYN,控制字元的位方式與傳送的任意數據字元有着明顯的區別。幀尾是另一個獨特的控制字元ETX。則可以更快地接收數據,直至幀尾字元ETX的末端被發現。然後,接收器確定下一個字元的SYN。面向位的方法是把數據塊作爲位流面而不是作爲一個字元流處理。除了幀頭和幀尾的原理有些區別外其它基本一致。
4結語
數據通信技術目前已成爲當代通信發展的主導力量之一,計算機在數據通信方面的應用正在以更廣的覆蓋範圍和更高的速率向前發展,與計算機結合的數據通信將會逐步實現快速的發展,其發展前景也將會更好。