數(shù)據(jù)通信技術(shù)冷知識(shí) 你知道嗎？

數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識(shí)

數(shù)據(jù)通信是計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)與其他數(shù)據(jù)終端之間存儲(chǔ)、處理、傳輸和交換信息的一種通信技術(shù)，是計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它克服了時(shí)間和空間上的限制，使人們可以利用終端遠(yuǎn)距離同時(shí)使用計(jì)算機(jī)，大大提高了計(jì)算機(jī)的利用率，擴(kuò)大了計(jì)算機(jī)的應(yīng)用范圍，也促進(jìn)了通信技術(shù)的發(fā)展。

數(shù)據(jù)通信具有以下特點(diǎn)：

(1)數(shù)據(jù)通信實(shí)現(xiàn)的是機(jī)與機(jī)或人與機(jī)之間的通信。

(2)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和可靠性要求高。

(3)傳輸速率高，要求接續(xù)和傳輸響應(yīng)時(shí)間快。

(4)數(shù)據(jù)通信具有靈活的接口能力以滿足各式各樣的計(jì)算機(jī)和終端間的相互通信。

1 信息、數(shù)據(jù)和信號(hào)

通信的目的是為了交換信息，因此要保證被傳輸?shù)亩M(jìn)制碼(信息在計(jì)算機(jī)中的表示)在傳輸過(guò)程中不出現(xiàn)錯(cuò)誤。

數(shù)據(jù)：指被傳輸?shù)亩M(jìn)制代碼。

信息：是數(shù)字、字母和符號(hào)的組合。信息的載體可以包含語(yǔ)音、音樂、圖形圖像、文字和數(shù)據(jù)等多種媒體。信息在傳遞過(guò)程中通常用二進(jìn)制代碼表示(如ASCⅡ碼)。

信號(hào)：是數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中的表示形式，有模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)兩種。在通信系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)以模擬信號(hào)(波形連續(xù)變換的電信號(hào))或數(shù)字信號(hào)(離散信號(hào))的形式由一端傳輸?shù)搅硪欢?，如圖9-1所示。

圖9-1 信號(hào)圖 (a)模擬通信系統(tǒng)：指?jìng)鬏斈M信號(hào)的系統(tǒng);(b)數(shù)字通信系統(tǒng)：指?jìng)鬏敂?shù)字信號(hào)的系統(tǒng)

2 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

1.基本概念

信源：指產(chǎn)生和發(fā)送信息的一端。

信宿：指接收信息的一端。信源與信宿是通過(guò)通信線路(即兩節(jié)點(diǎn)間連線，稱為鏈路)進(jìn)行通信的。

信道：是指兩地間傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的通路，即信號(hào)的傳輸通道，包括傳輸媒體和通信設(shè)備。

通路：是指從信源到信宿的一串節(jié)點(diǎn)和通信連線。

信道又分為物理信道和邏輯信道。物理信道是指用來(lái)傳送信號(hào)或數(shù)據(jù)的物理通路，它由傳輸介質(zhì)及有關(guān)通信設(shè)備組成。邏輯信道也是網(wǎng)絡(luò)上的一種通路，在信號(hào)的接收和發(fā)送之間不僅存在一條物理上的傳輸介質(zhì)，而且在此物理信道的基礎(chǔ)上，還在節(jié)點(diǎn)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了其他“連接”，通常把這些“連接”稱為邏輯信道。因此，同一物理信道上可以提供多條邏輯信道;而每一邏輯信道上只允許一路信號(hào)通過(guò)。

網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)和訪問節(jié)點(diǎn)兩類。轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)是支持網(wǎng)絡(luò)連接性能的節(jié)點(diǎn)，它通過(guò)通信線路來(lái)轉(zhuǎn)接和傳遞信息。訪問節(jié)點(diǎn)是信息交換的源節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，起信源和信宿的作用。

2.數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

通信系統(tǒng)中若沒有噪聲則是一種理想模型，而實(shí)際上噪聲是或多或少存在的，因此為了保證信源和信宿之間正確的信息傳輸與交換，除了使用一些克服干擾以及差錯(cuò)的檢測(cè)和控制方法外，還要借助于其他各種通信技術(shù)來(lái)解決這個(gè)問題，如調(diào)制、編碼、復(fù)用等，如圖9-2所示。

圖9-2 通信系統(tǒng)圖

數(shù)據(jù)通信的基本目的是在兩用戶之間交換信息。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)是指以電子計(jì)算機(jī)為中心，用通信線路連接分布在遠(yuǎn)地的數(shù)據(jù)終端設(shè)備而完成數(shù)據(jù)通信的系統(tǒng)。

數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)也可以看成是由這樣三個(gè)基本組成部分組成：數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE、數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備DCE和傳輸信道。

數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE：是數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的輸入和輸出設(shè)備，其主要功能是完成數(shù)據(jù)的輸入與輸出、數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)以及通信控制等。

數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備DCE是數(shù)據(jù)信號(hào)的變換設(shè)備，其作用是在電信傳輸網(wǎng)絡(luò)能提供的信道特性和質(zhì)量的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)正確的數(shù)據(jù)傳輸，并實(shí)現(xiàn)收發(fā)之間的同步。如調(diào)制解調(diào)器設(shè)備。

模擬通信系統(tǒng)

模擬通信系統(tǒng)是指?jìng)鬏斈M信號(hào)的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，通常由信源、調(diào)制器、信道、解調(diào)器、信宿以及噪聲組成，如普通的電話、廣播、電視等。

信息、數(shù)據(jù)與信號(hào)：

(1).信息：通信的目的是交換信息。一般認(rèn)為信息是人們對(duì)現(xiàn)實(shí)世界事物存在方式或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的某種認(rèn)識(shí)。信息的載體可以是數(shù)值、文字、圖形、聲音、圖像以及動(dòng)畫等。任何事物的存在都伴隨著相應(yīng)信息的存在，信息不僅能夠反映事物的特征、運(yùn)動(dòng)和行為，還能夠借助媒體傳播和擴(kuò)散。這里把“事物發(fā)出的消息、情報(bào)、數(shù)據(jù)、指令、信號(hào)等當(dāng)中包含的意義”定義為信息。

(2).數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)是指把事件的某些屬性規(guī)范化后的表現(xiàn)形式，可以被識(shí)別，也可以被描述。數(shù)據(jù)可分為模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)兩種。模擬數(shù)據(jù)：在時(shí)間和幅度上都是連續(xù)的，其取值隨時(shí)間連續(xù)變化。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)：在時(shí)間上是離散的，在幅值上是經(jīng)過(guò)量化的。一般是由“0”、“1”二進(jìn)制代碼組成的數(shù)字序列。

(3).信號(hào)：信號(hào)是數(shù)據(jù)的具體物理表現(xiàn)，是信息(數(shù)據(jù))的一種電磁編碼，具有確定的物理描述。信號(hào)中包含了所要傳遞的信息。信號(hào)一般為自變量，以表示信息(數(shù)據(jù))的某個(gè)參量為因變量。信息一般是用數(shù)據(jù)來(lái)表示的，而表示信息的數(shù)據(jù)通常要轉(zhuǎn)變?yōu)樾盘?hào)進(jìn)行傳遞。

2.模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)

(1).模擬信號(hào)是指波高和頻率是連續(xù)變化的信號(hào)。在模擬線路上，模擬信號(hào)是通過(guò)電流和電壓的變化進(jìn)行傳輸?shù)摹?

(2).數(shù)字信號(hào)是指離散的信號(hào)，如計(jì)算機(jī)所使用的由“0”和“1”組成的信號(hào)。數(shù)字信號(hào)在通信線路上傳輸時(shí)要借助電信號(hào)的狀態(tài)來(lái)表示二進(jìn)制代碼的值。

3.基帶信號(hào)和寬帶信號(hào)：(1).基帶信號(hào)是指將計(jì)算機(jī)發(fā)送的數(shù)字信號(hào)“0”或“1”用兩種不同的電壓表示后直接送到通信線路上傳輸?shù)男盘?hào)。(2).寬帶信號(hào)是指基帶信號(hào)經(jīng)過(guò)解調(diào)后形成的頻分復(fù)用模擬信號(hào)。

4. 信道及其分類：傳輸信息的必經(jīng)之路稱為信道，包括傳輸介質(zhì)和通信設(shè)備。信道可以按不同的方法進(jìn)行分類，常見的分類有：(1).有線信道和無(wú)線信道;(2).物理信道和邏輯信道;(3).數(shù)字信道和模擬信道。

5.數(shù)據(jù)通信的技術(shù)指標(biāo)：理論分析證明，信道容量和信道帶寬成正比，所以，有時(shí)用“帶寬”來(lái)表示信道容量。

(1).傳輸速率：指信道上信息傳送的速度，是描述數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹匾夹g(shù)指標(biāo)。一般有兩種表示方式：信號(hào)速率(比特/秒)和調(diào)制速率(波特/秒)。

(2).信道帶寬：信道中傳輸?shù)男盘?hào)在不失真的情況喜愛所占用的頻率范圍(赫茲)。

(3).信道容量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)信道上所能傳輸?shù)淖畲蟊忍財(cái)?shù)。

6.通信方式：是指通信雙方的信息交互的方式。在設(shè)計(jì)一個(gè)通信系統(tǒng)時(shí)，需要考慮以下三個(gè)問題：

(1).單工、半雙工還是全雙工?

如果說(shuō)2019是5G 元年，那么2020就是5G集中爆發(fā)的一年。今年，5G手機(jī)的出貨量迅速增加，占比也在不斷提高。如今，哪怕是買一部千元機(jī)，5G也基本是標(biāo)配功能。

當(dāng)然，對(duì)很多小伙伴來(lái)說(shuō)，5G還是一個(gè)比較新鮮的概念，實(shí)際體驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)也不多。但可以肯定的是，像3G、4G一樣，5G也在逐漸普及，未來(lái)也會(huì)成為我們?nèi)粘Ｊ褂蒙钪械闹髁饕苿?dòng)網(wǎng)絡(luò)。最近，聯(lián)通還和聯(lián)想合作，實(shí)現(xiàn)了全球首款5G PC商用，5G和我們的關(guān)系越來(lái)越密切了。

對(duì)5G不熟悉的小伙伴也不用擔(dān)心，下面我們提供了5個(gè)很多人關(guān)心的5G冷知識(shí)，不妨一起來(lái)了解下。

用5G網(wǎng)要5G手機(jī)，自然也一定要5G 卡和5G套餐?這個(gè)想法其實(shí)并不正確。實(shí)際上，只要你有5G手機(jī)、能連上5G信號(hào)，就能直接體驗(yàn)到5G網(wǎng)絡(luò)了，即使你用的是4G卡和4G套餐。

首先，早在5G剛開始商用的時(shí)候，運(yùn)營(yíng)商們就明確表示，使用5G網(wǎng)絡(luò)不用換手機(jī)SIM卡?，F(xiàn)有的手機(jī)卡，完全可以兼容5G手機(jī)和5G 網(wǎng)絡(luò)，4G套餐也可以直接升級(jí)5G套餐。

其次，現(xiàn)有的4G套餐，也能讓大家體驗(yàn)到5G的樂趣。按照聯(lián)通官方的說(shuō)法，4G用戶在接入5G 網(wǎng)絡(luò)時(shí)，能體驗(yàn)到最高300Mbps的下行速率。雖然這個(gè)速率沒達(dá)到5G速率的上限，但相比4G網(wǎng)絡(luò)也快不少了。