模拟传输和数字传输

模拟传输和数字传输
模拟传输
模拟信号是传导能量的一种方式，例如声波通过振动空气来传播。

一个音调和音量变化的声波，可以在纸张上被映射出来。

电话机是
一个将模拟声波转变为相应电气信号的转换设备。

在电话或音频系统的接收端，接收到说话人振动信号的振幅（音量）和音调。

音调反映扭波的振动频率。

频
率通常用每秒的周期数（cps）或赫兹（Hz）来测量。

一赫兹是一个cps。

1kHz（千赫）是1，OOOHz, 1MHz兆赫）是1，000kHz, 1GHz是1，000MHz 人类可以听到
的范围在20Hz到20, 000Hz之间，并且这也是高保真音响设备的工作范围。

数字传输
音频、视频、数据和其它"信息"，可以被编码成二进制数值，就可以被有效地传输，并且这些数值是以电脉冲的形式进行传输的。

线缆中
的电压是在高低状态之间进行变化的。

因而，二进制1是通过产生一个正电压来传输的，而二进制0是通过产生一个负电压来传输的。

数字服务可以比模拟服
务提供更高的可靠性，特别是对于长途情况更是如此。

如果这个信号需要放大，数字信号只需要简单地再生就行了。

与此相反，模拟信号在长途情况下
需要
一级级放大，而且还会放大电缆中的各种噪音。

模/数转换，或叫数字化，是将现实世界中连续变化的波形转变成可以在计算机中存储和处理的数字
信号的过程。

这种模/数转换过程（通常称为脉码调制，PCM包括对信号以固定时间间隔进行采样，并以二进制的形式采集它的振幅和频率信息。

这个数值的
精确性依赖于用于保存这个数值的位数。

如果一个模拟波以每秒1000次的速度进行采样，就可以获得1, 000个分离的数字数值用于存储或传输。

当语音为了
在数字线路上进行传输而进行转换时，它每秒被采样8，000次，并且每个采样样本被转换成8位二进制数值于是一个数字化音频信道需要每秒64, 000 位的
数据可以按面向位或面向字符（也称为面向字节）的方式进行传输。

在面向位的传输中，这些位表示数据的连续流（就象图象数据），它们除了表示帧开始的一
个特定标志位外，对于发送方或接收方并没有什么特殊意义。

在通用面向字符协议中，8位序列表示控制代码和字母数字字符。

面向字符协议包含许多传输
模式，它们将在下面讨论。

单工电路
一种单向连接，就象无线电广播一样，其中，接收方不能应答。

在数据通信中，在主从配置中使用单工电路，
其中，一个设备控制其它设备，并且不需要被控制设备进行应答。

当在被控制站点需要人们的交互工作时，通常不使用单工电路。

半双工电路
一种双工传输，但是在一个时间仅仅能进行一个方向的通信。

最好的例子是公民波段(CB: CITIZEN BAND无线电通信，其中在一个时间只能有一个操作者讲话。

当一个操作者讲话完毕时，他或她说"结束"，于是另一个操作者才能讲话。

同样，半双工电路用一个信号发送系统指示何时一个设备完成了发送或接收，
于是其它的设备就可以访问这条线路了。

半双工通信可以使用单线、双线电缆和双绞线。

全双工电路
是一种双向同时的通信。

在数字网络，应该使
用两对电线来完成这个电路。

被调制解调器连接的模拟电路仅仅需要一个电线对。

这个电路的带宽被分成两个频率，它允许数据同时在两个方向流动。

当以半双工模式连接终端时，在终端上打入的字符将被显示和传输。

然而，在全双工模式下的终端，在它从接收系统传回"回音"后才显示。

如果通信
系统没有使用同样的模式，就会出现问题。

例如，如果一个终端是处于半双工模式，它立即显示打入的字符。

如果接收系统或主机处于全双工模式，它还返
回一个字符到这个终端，于是导致了在终端上打入一个字符却在屏幕上出现两个显示。

如果这个终端处于全双工模式，而主机却处于半双工模式，那么终端
将不显示任何字符，这是因为它的全双工模式需要等待来自主机的一个回音，但由于主机处于半双工模式，它并不向终端发送回音。

Data Communication Equipment(DCE)数据通信设备(DCE)大量的数据通信设备，都以DTE/DC冲的DCE命名(参见"数据通信设备")。

DCE处于数据终端设
备（DTE）和传输电路或信道之间。

它为将DTE连接到通信网络或将通信网络连到DTE提供了二种连接。

另外，它通常终结一个电路，并为这个电路提供时钟。

下面讨论一些类型的传输设备。

调制解调器调制解调器（调制器/解调器）将数字信号转变为模拟信号，并将这个信号在音频电话网络上进行传输。

表示二进制0和1的数字电脉冲在传输的一个端点被转换成模拟波形，并且在另外二个端点被另外一个调制解调器转换回数字信号。

这个调制解调器是由数据
通信分组的命令进行控制的，它处理拨号和电话的回答，它也控制传输率，传输率的变化范围是300bps到9, 600bps。

如果使用了压缩技术，采用最新标准
可以达到28，800bps，而且更高的速率正在开发中。

信道服务单元（CSU）这种设备用于连接数字通信线路（例如T1）。

它不仅廉价，而且为数字信号提
供了一种终结。

CSU提供线路上的不同回路，如果连接到它的其它通信设备失效了，还可以保持这条线路的连接。

CSU®常与DSU一起合并使用。

数据服务单元（DSU）上的数据数据服务单元是在数字信道上传输数字数据时采用的硬件设备。

这种设备把网桥、路由器和多路选择器上的数据转化到数字线路
上使用的双极性数字信号。

中继器和电路驱动器在长途线路中出现的信号畸变可能使得数字信号变得不可辨识。

为了克服这个问题并增加传输距离
，可以在线路中引进中继器来阅读畸变的脉冲，并再生它们。

在电话系统中，每1，818米（6，000英尺）就需要一个中继器。

从计算机到外围设备的串行连接
大约每15米（50英尺）需要一个线路驱动器。

一些线路驱动器可以将这个距离限制扩展到5，000英尺。

网桥网桥连接两个相似或不相似的面向分组的
局域网。

它在开放式系统互联（OSI）参考模型的数据链路层进行工作。

网桥可将分组前递到其它局域网或对分组进行过滤以减少互联网络通信量。

路由器路由器将局域网（LAN）和其它LAN互联到主干电缆或到广域网。

路由器就象网桥，但是却提供了高级功能。

它可以知道结点的目的地和到达那里的路由
，然后选择最佳路由传递分组到目的地。

@joe 2011-07-11 11 : 31 发表评论。