數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型

第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)本章的內(nèi)容將會(huì)對(duì)最基本的數(shù)據(jù)通信技術(shù)、廣域網(wǎng)中數(shù)據(jù)傳輸原理與實(shí)現(xiàn)方法的理解有很大幫助。

主要內(nèi)容2.1數(shù)據(jù)通信的基本概念2.2數(shù)據(jù)通信方式2.3多路復(fù)用技術(shù)2.4數(shù)據(jù)交換技術(shù)2.5數(shù)據(jù)通信的主要性能指標(biāo)2.6傳輸媒體2.7總結(jié)與習(xí)題2.1數(shù)據(jù)通信的基本概念2.1.1數(shù)據(jù)、信息與信號(hào)

通信的目的是交換信息（information），信息的載體可以是數(shù)字、文字、語(yǔ)音、圖形或圖像。計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的信息一般是字母、數(shù)字、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)字或符號(hào)用二進(jìn)制代碼表示。數(shù)據(jù)通信是指在不同計(jì)算機(jī)之間傳送表示字母、數(shù)字、符號(hào)的二進(jìn)制代碼0、1比特序列的過(guò)程。數(shù)據(jù)通信最引人注目的發(fā)展是在19世紀(jì)中期。美國(guó)人SamuelF.B.Morse完成了電報(bào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，他設(shè)計(jì)了用一系列點(diǎn)、劃的組合表示字符方法，即莫爾斯（Morse）電報(bào)碼，并在1844年通過(guò)電線從華盛頓向巴爾的摩發(fā)送了第一條報(bào)文。1866年，通過(guò)美國(guó)、法國(guó)之間貫穿大西洋的電纜，電報(bào)將世界上的不同國(guó)家連接起來(lái)。莫爾斯電報(bào)的重要性在于它提出了一個(gè)完整的數(shù)據(jù)通信方法，即包括數(shù)據(jù)通信設(shè)備與數(shù)據(jù)編碼的完整的方法。莫爾斯電報(bào)系統(tǒng)的某些術(shù)語(yǔ)，如傳號(hào)(marker)、空號(hào)(space)，至今仍在使用。莫爾斯電報(bào)碼只適用于電報(bào)操作員手工發(fā)報(bào)，而不適用于機(jī)器的編碼與解碼。1870年，法國(guó)人EmileBaudot發(fā)明了適用于機(jī)器編碼、解碼的博多（Baudot）碼。由于博多碼采用5位信息碼元（即5位0、1比特序列），只能產(chǎn)生32種可能的組合，因此在用來(lái)表示26個(gè)字母、10個(gè)十進(jìn)制數(shù)字、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)與空格時(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。為了彌補(bǔ)這個(gè)缺陷，博多碼不得不增加兩個(gè)轉(zhuǎn)義字符。盡管博多碼并不完善，但是博多碼及其修訂版在數(shù)據(jù)通信中幾乎使用了半個(gè)世紀(jì)。目前應(yīng)用最廣泛的是美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)編碼ASCII碼（AmericanStandardCodeforInformationInterchange）。ASCII碼本來(lái)是一個(gè)信息交換編碼的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，后來(lái)被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織接受，成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO646，又稱為國(guó)際5號(hào)碼。因此，它被用于計(jì)算機(jī)內(nèi)碼，也是數(shù)據(jù)通信中的編碼標(biāo)準(zhǔn)。ASCII碼采用7位二進(jìn)制比特編碼，可以表示128個(gè)字符。字符分為圖形字符與控制字符兩類。二進(jìn)制編碼按高位到低位（b6b5b4b3b2b1b0）的順序排列，而b7位一般用于字符的校驗(yàn)。那么，英文單詞NETWORK（大寫）的ASCII碼編碼的二進(jìn)制比特序列（不考慮校驗(yàn)位）應(yīng)該是“1001110100010110101001010111100111110100101001011”。如果要從主機(jī)A將這樣的二進(jìn)制比特序列準(zhǔn)確地傳送到主機(jī)B，并且主機(jī)A、B都使用ASCII編碼，那么主機(jī)B就可以將接收的二進(jìn)制比特序列解釋為“NETWORK”。對(duì)于數(shù)據(jù)通信來(lái)說(shuō)，被傳輸?shù)亩M(jìn)制代碼稱之為“數(shù)據(jù)”（data）；數(shù)據(jù)是信息的載體。數(shù)據(jù)涉及對(duì)事物的表示形式，信息涉及對(duì)數(shù)據(jù)所表示內(nèi)容的解釋。數(shù)據(jù)通信的任務(wù)就是要傳輸二進(jìn)制代碼比特序列，而不需要解釋代碼所表示的內(nèi)容。在數(shù)據(jù)通信中，人們習(xí)慣將被傳輸?shù)亩M(jìn)制代碼的0、1稱為碼元。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，多媒體（multimedia）技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。媒體（media）在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中有兩種含義：一是指用以存儲(chǔ)信息的實(shí)體，例如磁盤、光盤、磁帶與半導(dǎo)體存儲(chǔ)器；二是指信息的載體，例如數(shù)字、文字、語(yǔ)音、圖形與圖像。多媒體技術(shù)中的媒體是指后者。多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)就是要研究計(jì)算機(jī)交互式綜合處理多種媒體信息（文本、圖形、圖像與語(yǔ)音）。利用數(shù)字通信系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)多媒體信息的傳輸，是通信技術(shù)研究的重要內(nèi)容之一。與文本本、圖圖形信信息傳傳輸相相比較較，語(yǔ)語(yǔ)音、、圖像像信息息傳輸輸?shù)奶靥攸c(diǎn)是是：要要求數(shù)數(shù)據(jù)通通信系系統(tǒng)具具有高高速率率與低低延時(shí)時(shí)的特特性。。以圖圖像信信息傳傳輸為為例，，如果果每幀幀圖像像由1024××768個(gè)個(gè)點(diǎn)陣陣組成成，圖圖像顏顏色有有256種種，每每個(gè)點(diǎn)點(diǎn)陣用用1字字節(jié)二二進(jìn)制制數(shù)表表示，，每秒秒鐘傳傳送30幀幀圖像像，那那么每每秒鐘鐘需要要傳送送23592960字節(jié)節(jié)。如如果傳傳送數(shù)數(shù)字化化的語(yǔ)語(yǔ)音信信號(hào)，，每秒秒鐘對(duì)對(duì)語(yǔ)音音信號(hào)號(hào)進(jìn)行行22050次次取取樣，，每次次取樣樣值用用1字字節(jié)表表示，，那么么單聲聲道每每秒鐘鐘需要要傳送送22050字字節(jié)；；雙聲聲道立立體聲聲每秒秒鐘需需要傳傳送44100字節(jié)節(jié)。多媒體體技術(shù)術(shù)在網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中中的應(yīng)應(yīng)用，，將對(duì)對(duì)數(shù)據(jù)據(jù)通信信系統(tǒng)統(tǒng)提出出更高高的要要求。。對(duì)于計(jì)計(jì)算機(jī)機(jī)系統(tǒng)統(tǒng)來(lái)說(shuō)說(shuō)，它它關(guān)心心的是是信息息用什什么樣樣的編編碼體體制表表示出出來(lái)。。例如如，如如何用用ASCII碼碼表示示字母母、數(shù)數(shù)字與與符號(hào)號(hào)，如如何用用雙字字節(jié)去去表示示漢字字，如如何表表示圖圖形、、圖像像與語(yǔ)語(yǔ)音。。對(duì)于數(shù)數(shù)據(jù)通通信技技術(shù)來(lái)來(lái)說(shuō)，，它要要研究究的是是如何何將表表示各各類信信息的的二進(jìn)進(jìn)制比比特序序列通通過(guò)傳傳輸介介質(zhì)，，在不不同計(jì)計(jì)算機(jī)機(jī)之間間進(jìn)行行傳送送的問(wèn)問(wèn)題。。信號(hào)是是數(shù)據(jù)據(jù)在傳傳輸過(guò)過(guò)程中中的電電信號(hào)號(hào)的表表示形形式。。電話話線上上傳送送的按按照聲聲音的的強(qiáng)弱弱幅度度連續(xù)續(xù)變化化的電電信號(hào)號(hào)稱為為模擬擬信號(hào)號(hào)（analogsignal）。。計(jì)算機(jī)機(jī)所產(chǎn)產(chǎn)生的的電信信號(hào)是是用兩兩種不不同的的電平平去表表示0、1比特特序列列的電電壓脈脈沖信信號(hào)，，這種種電信信號(hào)稱稱為數(shù)數(shù)字信信號(hào)（（digitalsignal）。。按照在在傳輸輸介質(zhì)質(zhì)上傳傳輸?shù)牡男盘?hào)號(hào)類型型，可可以相相應(yīng)地地將通通信系系統(tǒng)分分為模模擬通通信系系統(tǒng)與與數(shù)字字通信信系統(tǒng)統(tǒng)兩種種。2.1.2數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)通信信系統(tǒng)統(tǒng)信息的的傳遞遞是通通過(guò)通通信系系統(tǒng)來(lái)來(lái)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)的，，通信信系統(tǒng)統(tǒng)的基基本模模型共共有五五個(gè)基基本組組件，，即發(fā)發(fā)送設(shè)設(shè)備、、接受受設(shè)備備、發(fā)發(fā)送機(jī)機(jī)、信信道和和接收收機(jī)。。其中中，把把除去去兩端端設(shè)備備的部部分叫叫做信信息傳傳輸系系統(tǒng)。。信息息傳輸輸通信信系統(tǒng)統(tǒng)由三三個(gè)主主要部部分組組成信信源（（發(fā)送送機(jī)））、信信宿（（接收收機(jī)））和信信道。。1信信源和和信宿宿信源就就是信信息的的發(fā)送送端，，是發(fā)發(fā)出待待傳送送信息息的人人或設(shè)設(shè)備；；信宿宿就是是信息息的接接收端端，是是接收收所傳傳送信信息的的人或或設(shè)備備。2信信道信道本本身也也可以以是模模擬的的或數(shù)數(shù)字方方式的的，用用以傳傳輸模模擬信信號(hào)的的信道道叫做做模擬擬信道道，用用以傳傳輸數(shù)數(shù)字信信號(hào)的的信道道叫做做數(shù)字字信道道。3信信號(hào)變變換器器信號(hào)變變換器器的作作用是是將信信源發(fā)發(fā)出的的信息息變換換成適適合在在信道道上傳傳輸?shù)牡男盘?hào)號(hào)。由于網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中中絕大大多數(shù)數(shù)信息息都是是雙向向傳輸輸?shù)?，，所以以在大大多?shù)數(shù)情況況下，，信源源也作作信宿宿，信信宿也也作信信源；；編碼碼器也也具有有譯碼碼功能能，譯譯碼器器也應(yīng)應(yīng)能編編碼，，因此此合并并通稱稱為編編碼譯譯碼器器；同同樣調(diào)調(diào)制器器也能能解調(diào)調(diào)，解解調(diào)器器也可可調(diào)制制，因因此合合并通通稱為為調(diào)制制解調(diào)調(diào)器。。4噪噪聲源源一個(gè)通通信系系統(tǒng)不不可避避免地地存在在噪聲聲干擾擾,為為了研研究問(wèn)問(wèn)題方方便,把它它們等等效與與一個(gè)個(gè)作用用于信信道上上的噪噪聲源源。5數(shù)字通通信與與模擬擬通信信系統(tǒng)統(tǒng)根據(jù)信信號(hào)的的不同同，數(shù)數(shù)據(jù)通通信系系統(tǒng)可可以分分為數(shù)數(shù)字通通信系系統(tǒng)和和模擬擬通信信系統(tǒng)統(tǒng)。利利用數(shù)數(shù)字信信號(hào)傳傳遞信信息的的通信信系統(tǒng)統(tǒng)叫做做數(shù)字字通信信系統(tǒng)統(tǒng)，利利用模模擬信信號(hào)傳傳遞信信息的的通信信系統(tǒng)統(tǒng)叫做做模擬擬通信信系統(tǒng)統(tǒng)。數(shù)據(jù)傳傳輸是是數(shù)據(jù)據(jù)通信信系統(tǒng)統(tǒng)的基基礎(chǔ)數(shù)據(jù)傳傳輸系系統(tǒng)模模型網(wǎng)絡(luò)中中兩臺(tái)臺(tái)計(jì)算算機(jī)的的通信信過(guò)程程2.2通通信方方式在設(shè)計(jì)計(jì)一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)據(jù)通信信系統(tǒng)統(tǒng)時(shí)，，還要要回答答以下下三個(gè)個(gè)問(wèn)題題：1.是是采采用串串行通通信方方式，，還是是采用用并行行通信信方式式？2.是是采采用單單工通通信方方式，，還是是采用用半雙雙工或或全雙雙工通通信方方式？？3.是是采采用同同步通通信方方式，，還是是采用用異步步通信信方式式？2.2.1串串行通通信與與并行行通信信數(shù)據(jù)通通信按按照字字節(jié)使使用的的信道道數(shù)，，可以以分為為兩種種：串串行通通信、、并行行通信信。在計(jì)算算機(jī)中中，通通常是是用8位的的二進(jìn)進(jìn)制代代碼來(lái)來(lái)表示示一個(gè)個(gè)字符符。在在數(shù)據(jù)據(jù)通信信中，，人們們可以以按圖圖（a）所所示的的方式式，將將待傳傳送的的每個(gè)個(gè)字符符的二二進(jìn)制制代碼碼按由由低位位到高高位的的順序序，依依次發(fā)發(fā)送。。這種種方式式稱為為串行行通信信。在數(shù)據(jù)據(jù)通信信中，，人們們也可可以按按圖（（b））所示示的方方式，，將表表示一一個(gè)字字符的的8位位二進(jìn)進(jìn)制代代碼同同時(shí)通通過(guò)8條并并行的的通信信信道道發(fā)送送出去去，每每次發(fā)發(fā)送一一個(gè)字字符代代碼，，這種種工作作方式式稱為為并行行通信信。顯然，，采用用串行行通信信方式式只需需要在在收發(fā)發(fā)雙方方之間間建立立一條條通信信信道道；采采用并并行通通信方方式，，收發(fā)發(fā)雙方方之間間必須須建立立并行行的多多條通通信信信道。。對(duì)于于遠(yuǎn)程程通信信來(lái)說(shuō)說(shuō)，在在同樣樣傳輸輸速率率的情情況下下，并并行通通信在在單位位時(shí)間間內(nèi)所所傳送送的碼碼元數(shù)數(shù)是串串行通通信的的n倍倍（此此例中中n=8））。由由于需需要建建立多多個(gè)通通信信信道，，并行行通信信方式式的造造價(jià)較較高；；因此此在遠(yuǎn)遠(yuǎn)程通通信中中，人人們一一般采采用串串行通通信方方式。。2.2.2異步傳傳輸與與同步步傳輸輸數(shù)字通通信中中必須須解決決的一一個(gè)重重要問(wèn)問(wèn)題，，就是是要求求通信信的收收發(fā)雙雙方在在時(shí)間間基準(zhǔn)準(zhǔn)上保保持一一致。。即接收收方必必須知知道它它所接接收的的數(shù)據(jù)據(jù)每一一位的的開(kāi)始始時(shí)間間與持持續(xù)時(shí)時(shí)間，，這樣樣才能能正確確地接接收發(fā)發(fā)送方方發(fā)來(lái)來(lái)的數(shù)數(shù)據(jù)。。1.異異步傳傳輸方方式異步傳傳輸?shù)牡墓ぷ髯髟砝硎牵海好總€(gè)個(gè)字節(jié)節(jié)作為為一個(gè)個(gè)單元元獨(dú)立立傳輸輸，字字節(jié)之之間的的傳輸輸間隔隔任意意。2.同同步傳傳輸同步傳傳輸方方式不不是對(duì)對(duì)每個(gè)個(gè)字節(jié)節(jié)單獨(dú)獨(dú)進(jìn)行行同步步，而而是對(duì)對(duì)一組組字符符組成成的數(shù)數(shù)據(jù)塊塊進(jìn)行行同步步。2.2.3數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)傳輸輸方向向數(shù)據(jù)通通信按按照信信號(hào)傳傳送方方向與與時(shí)間間的關(guān)關(guān)系，，可以以分為為三種種：?jiǎn)螁喂すねㄐ判?、半半雙工工通信信、全全雙工工通信信。如下圖圖（a）所所示，，在單單工通通信方方式中中，信信號(hào)只只能向向一個(gè)個(gè)方向向傳輸輸，任任何時(shí)時(shí)候都都不能能改變變信號(hào)號(hào)的傳傳送方方向。。只能能向一一個(gè)方方向傳傳送的的通信信信道道，只只能用用于單單工通通信方方式中中。如圖（（b））所示示，在在半雙雙工通通信方方式中中，信信號(hào)可可以雙雙向傳傳送，，但必必須是是交替替進(jìn)行行，一一個(gè)時(shí)時(shí)間只只能向向一個(gè)個(gè)方向向傳送送?？煽梢噪p雙向傳傳送信信號(hào)，，但必必須交交替進(jìn)進(jìn)行的的通信信信道道，只只能用用于半半雙工工通信信方式式中。。如圖（（c））所示示，在在全雙雙工通通信方方式中中，信信號(hào)可可以同同時(shí)雙雙向傳傳送。。只有有可以以雙向向同時(shí)時(shí)傳送送信號(hào)號(hào)的通通信信信道，，才能能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)全雙雙工通通信，，自然然也就就可以以用于于單工工或半半雙工工通信信。2.2.4連連接接方方式式數(shù)據(jù)據(jù)通通信信的的連連接接方方法法有有兩兩種種，，即即點(diǎn)點(diǎn)對(duì)對(duì)點(diǎn)點(diǎn)連連接接方方式式和和多多點(diǎn)點(diǎn)連連接接方方式式。。下下圖圖所所示示的的是是典典型型的的點(diǎn)點(diǎn)對(duì)對(duì)點(diǎn)點(diǎn)的的連連接接方方式式，，modem一一旦旦撥撥號(hào)號(hào)連連通通之之后后，，這這條條線線路路就就被被通通信信雙雙方方占占用用，，不不會(huì)會(huì)有有第第三三者者再再插插進(jìn)進(jìn)來(lái)來(lái)。。如如果果通通信信雙雙方方采采用用專專線線連連接接，，還還可可以以省省去去用用modem撥撥號(hào)號(hào)的的過(guò)過(guò)程程。。各個(gè)個(gè)通通信信終終端端公公用用一一條條通通信信主主線線路路的的通通信信方方式式叫叫做做多多點(diǎn)點(diǎn)連連接接。。這這種種方方式式的的特特點(diǎn)點(diǎn)是是節(jié)節(jié)省省線線路路，，缺缺點(diǎn)點(diǎn)是是需需要要解解決決多多個(gè)個(gè)終終端端同同時(shí)時(shí)通通信信時(shí)時(shí)產(chǎn)產(chǎn)生生的的線線路路爭(zhēng)爭(zhēng)用用問(wèn)問(wèn)題題。。2.2.5基帶帶傳傳輸輸與與頻頻帶帶傳傳輸輸數(shù)據(jù)據(jù)信信號(hào)號(hào)的的傳傳輸輸方方法法有有基基帶帶傳傳輸輸和和頻頻帶帶傳傳輸輸（（又又稱稱寬寬帶帶傳傳輸輸））兩兩種種。。在在計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)中中，，頻頻帶帶傳傳輸輸是是指指計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)信信息息的的模模擬擬傳傳輸輸，，基基帶帶傳傳輸輸是是指指計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)信信息息的的數(shù)數(shù)字字傳傳輸輸。。1.基基帶帶傳傳輸輸在數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)通通信信中中，，表表示示計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)二二進(jìn)進(jìn)制制比比特特序序列列的的數(shù)數(shù)字字?jǐn)?shù)數(shù)據(jù)據(jù)信信號(hào)號(hào)是是典典型型的的矩矩形形脈脈沖沖信信號(hào)號(hào)。。人人們們把把矩矩形形脈脈沖沖信信號(hào)號(hào)的的固固有有頻頻帶帶稱稱作作基基本本頻頻帶帶（（簡(jiǎn)簡(jiǎn)稱稱為為基基帶帶））。。這這種種矩矩形形脈脈沖沖信信號(hào)號(hào)就就叫叫做做基基帶帶信信號(hào)號(hào)。。在在數(shù)數(shù)字字通通信信信信道道上上直直接接傳傳送送基基帶帶信信號(hào)號(hào)的的方方法法稱稱為為基基帶帶傳傳輸輸。?；鶐鱾鬏斴斣谠诨颈静徊桓母淖冏償?shù)數(shù)字字?jǐn)?shù)數(shù)據(jù)據(jù)信信號(hào)號(hào)波波形形的的情情況況下下直直接接傳傳輸輸數(shù)數(shù)字字信信號(hào)號(hào)，，具具有有速速率率高高和和誤誤碼碼率率底底等等優(yōu)優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)，，在在計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)通通信信中中被被廣廣泛泛采采用用。。2.頻頻帶帶傳傳輸輸電話話交交換換網(wǎng)網(wǎng)是是用用于于傳傳輸輸語(yǔ)語(yǔ)音音信信號(hào)號(hào)的的模模擬擬通通信信信信道道，，并并且且是是目目前前覆覆蓋蓋面面最最廣廣的的一一種種通通信信方方式式。。因因此此，，利利用用模模擬擬通通信信信信道道進(jìn)進(jìn)行行數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)通通信信也也是是最最普普遍遍使使用用的的通通信信方方式式之之一一。。為為了了利利用用模模擬擬語(yǔ)語(yǔ)音音通通信信的的電電話話交交換換網(wǎng)網(wǎng)實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)的的數(shù)數(shù)字字?jǐn)?shù)數(shù)據(jù)據(jù)信信號(hào)號(hào)的的傳傳輸輸，，必必須須首首先先將將數(shù)數(shù)字字信信號(hào)號(hào)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換成成模模擬擬信信號(hào)號(hào)。。2.3數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)編編碼碼技技術(shù)術(shù)1.數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)編編碼碼類類型型在計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)中中數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)是是以以離離散散的的二二進(jìn)進(jìn)制制0、、1比比特特序序列列方方式式表表示示的的。。計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)在在傳傳輸輸過(guò)過(guò)程程中中的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)編編碼碼類類型型，，主主要要取取決決于于它它采采用用的的通通信信信信道道所所支支持持的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)通通信信類類型型。。根據(jù)據(jù)數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)通通信信類類型型，，網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)中中常常用用的的通通信信信信道道分分為為兩兩類類：：模模擬擬通通信信信信道道與與數(shù)數(shù)字字通通信信信信道道。。相相應(yīng)應(yīng)的的用用于于數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)通通信信的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)編編碼碼方方式式也也分分為為兩兩類類：：模模擬擬數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)編編碼碼與與數(shù)數(shù)字字?jǐn)?shù)數(shù)據(jù)據(jù)編編碼碼。。2.模模擬擬數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)編編碼碼方方法法電話話通通信信信信道道是是典典型型的的模模擬擬通通信信信信道道，，它它是是目目前前世世界界上上覆覆蓋蓋面面最最廣廣、、應(yīng)應(yīng)用用最最普普遍遍的的一一類類通通信信信信道道。。無(wú)無(wú)論論網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)與與通通信信技技術(shù)術(shù)如如何何發(fā)發(fā)展展，，電電話話仍仍然然是是一一種種基基本本的的通通信信手手段段。。傳傳統(tǒng)統(tǒng)的的電電話話通通信信信信道道是是為為傳傳輸輸語(yǔ)語(yǔ)音音信信號(hào)號(hào)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)的的，，只只適適用用于于傳傳輸輸音音頻頻范范圍圍為為300～～3400Hz的的模模擬擬信信號(hào)號(hào)，，無(wú)無(wú)法法直直接接傳傳輸輸計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)的的數(shù)數(shù)字字信信號(hào)號(hào)。。為為了了利利用用模模擬擬語(yǔ)語(yǔ)音音通通信信的的電電話話交交換換網(wǎng)網(wǎng)實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)的的數(shù)數(shù)字字?jǐn)?shù)數(shù)據(jù)據(jù)信信號(hào)號(hào)的的傳傳輸輸，，必必須須首首先先將將數(shù)數(shù)字字信信號(hào)號(hào)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換成成模模擬擬信信號(hào)號(hào)。。我們將發(fā)送送端數(shù)字?jǐn)?shù)數(shù)據(jù)信號(hào)變變換成模擬擬數(shù)據(jù)信號(hào)號(hào)的過(guò)程稱稱為調(diào)制（（modulation），，將調(diào)制設(shè)設(shè)備稱為調(diào)調(diào)制器（modulator）；將接接收端把模模擬數(shù)據(jù)信信號(hào)還原成成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)據(jù)信號(hào)的過(guò)過(guò)程稱為解解調(diào)（demodulation），，將解調(diào)設(shè)設(shè)備稱為解解調(diào)器（demodulator）。。因此，同同時(shí)具備調(diào)調(diào)制與解調(diào)調(diào)功能的設(shè)設(shè)備，就被被稱為調(diào)制制解調(diào)器（（modem）。3.數(shù)字字?jǐn)?shù)據(jù)編碼碼方法在數(shù)據(jù)通信信技術(shù)中，，我們將利利用模擬通通信信道通通過(guò)調(diào)制解解調(diào)器傳輸輸模擬數(shù)據(jù)據(jù)信號(hào)的方方法稱為頻頻帶傳輸，，將利用數(shù)數(shù)字通信信信道直接傳傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)數(shù)據(jù)信號(hào)的的方法稱為為基帶傳輸輸。頻帶傳輸?shù)牡膬?yōu)點(diǎn)是可可以利用目目前覆蓋面面最廣、普普遍應(yīng)用的的模擬語(yǔ)音音通信信道道。用于語(yǔ)語(yǔ)音通信的的電話交換網(wǎng)技術(shù)成成熟并且造造價(jià)較低，，但其缺點(diǎn)點(diǎn)是數(shù)據(jù)傳傳輸速率與與系統(tǒng)效率率較低?；鶐鬏斣谠诨静桓母淖償?shù)字?jǐn)?shù)數(shù)據(jù)信號(hào)頻頻帶（即波波形）的情情況下直接接傳輸數(shù)字字信號(hào)，可可以達(dá)到很很高的數(shù)據(jù)據(jù)傳輸速率率和系統(tǒng)效效率。因此此，基帶傳傳輸是目前前迅速發(fā)展展與廣泛應(yīng)應(yīng)用的數(shù)據(jù)據(jù)通信方式式。在基帶傳輸輸中，數(shù)字字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)號(hào)的編碼方方式主要有有以下幾種種：(1)非非歸零碼非歸零碼（（NRZ，，nonreturntozero））NRZ碼碼可以規(guī)規(guī)定用負(fù)電電平表示邏邏輯“0””，用正電電平表示邏邏輯“1””；也可以以有其他表表示方法。。(2)曼曼徹斯特（（Manchester）編編碼每個(gè)比特的的中間有一一次電平跳跳變，可可以把“0”定義為為由高電平平到低電平平的跳變,“1”定定義為由低低電平到高高電平的跳跳變。(3)差差分曼徹斯斯特（differenceManchester））編碼差分曼徹斯斯特編碼是是對(duì)曼徹斯斯特編碼的的改進(jìn)?！啊?”和““1”是根根據(jù)兩比特特之間有沒(méi)沒(méi)有跳變來(lái)來(lái)區(qū)分的。。如果下一一個(gè)數(shù)是““0”，則則在兩比特特中間有一一次跳變；；如果下一一個(gè)數(shù)據(jù)是是“1”，，則在兩比比特中間沒(méi)沒(méi)有電平跳跳變。2.4多多路復(fù)復(fù)用技技術(shù)當(dāng)傳輸輸介質(zhì)質(zhì)的帶帶寬超超過(guò)了了傳輸輸單個(gè)個(gè)信號(hào)號(hào)所需需的帶帶寬，，人們們就通通過(guò)在在一條條媒體體上同同時(shí)攜攜帶多多個(gè)傳傳輸信信號(hào)的的方法法來(lái)提提高傳傳輸系系統(tǒng)的的利用用率，，這就就是所所謂的的多路路復(fù)用用（multiplexing））。多多路復(fù)復(fù)用技技術(shù)能能把多多個(gè)信信號(hào)組組合在在一條條物理理信道道上進(jìn)進(jìn)行傳傳輸，，使多多個(gè)計(jì)計(jì)算機(jī)機(jī)或終終端設(shè)設(shè)備共共享信信道資資源，，提高高信道道的利利用率率。特特別是是在遠(yuǎn)遠(yuǎn)距離離傳輸輸時(shí)，，可大大大節(jié)節(jié)省電電纜的的成本本、安安裝與與維護(hù)護(hù)費(fèi)用用。多路復(fù)復(fù)用技技術(shù)通通常有有頻分分多路路復(fù)用用、時(shí)時(shí)分多多路復(fù)復(fù)用、、波分分多路路復(fù)用用和碼碼分多多路復(fù)復(fù)用等等。1頻頻分多多路復(fù)復(fù)用頻分多多路復(fù)復(fù)用（（frequencydivisionmultiplexing，，F(xiàn)DX））就是是將具具有一一定帶帶寬的的信道道分割割為若若干個(gè)個(gè)有較較小頻頻帶的的子信信道，，每個(gè)個(gè)子信信道供供一個(gè)個(gè)用戶戶使用用。這這樣在在信道道中就就可同同時(shí)傳傳送多多個(gè)不不同頻頻率的的信號(hào)號(hào)。采用頻頻分多多路復(fù)復(fù)用時(shí)時(shí)數(shù)據(jù)據(jù)在各各子信信道上上是并并行傳傳輸?shù)牡?。由由于各各子信信道相相互?dú)獨(dú)立，，故一一個(gè)信信道發(fā)發(fā)生故故障時(shí)時(shí)不影影響其其他信信道。。2時(shí)時(shí)分多多路復(fù)復(fù)用時(shí)分多多路復(fù)復(fù)用（（timedivisionmultiplexing，TDM）是是將一一條物物理信信道的的