计算机网络中的数据通信技术

摘要：远程教育离不开计算机和网络，数据通信是计算机网络的基础，没有数据通信技术的发展，就没有今天的计算机网络在数据通信技术，文章论述了远程教育离不开计算机和网络，数据通信是计算机和网络的基础，没有数据通信技术的发展就没有计算机网络。在数据通信技术中，信息、数据与信号是十分重要的，它们分别涉及通信的三个不同层次的问题。

关键词：计算机 网络 数据 通信技术

中图分类号：TP309.7 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）03-0020-01

信息，数据和信号是非常重要的，它们分别涉及到三个不同层次的通信问题。通信的目的是交流信息，而数据实体则是信息的传输，它涉及到事物的具体形式：信息是对数据的解读，是数据的内容和含义，它可以有数字，文字，声音，图形，以及各种形式的图像，信号是数据的表示，也被称为电磁或电子编码数据，它允许数据在媒体上以适当的形式被传送。

1 模拟数据与数字数据

数据一般分为两大类：模拟数据和数字数据。模拟数据被连续地改变由传感器采集而获得的值，如温度，压力，是目前在电话，广播电视中的声音和图像，数字数据是模拟数据之后，在由量化获得的离散值，它采用了一系列符号代表信息，前面的每个符号只可以取采取有限的值。

2 模拟信号和数字信号

信号通常是以时间为自变量，在数据（振幅，频率或相位）作为因变量的参数表示。是否信号其连续因变量的值可分为模拟和数字信号。

（1）模拟信号是与完全可变信号的变化连续地变化的信息信号的结果。模拟信号的自变参数可以是连续的或也可以是分散的，但它必须是一个连续的因变量。电视视频信号，语音信号（PAM）信号的脉冲相位调制（PPM）和脉冲宽度调制信号（PWM）也属于模信号。（2）数字信号是指表示该数字信号的信息是一个离散因变量，自变量的值是离散时间的标志，数字信号是有限的变量状态，通常表示为x（nT）。数字电话，计算机数据和数字电视等都是利用数字数据，可以是一系列电压脉冲或光脉冲来表示的断续变化。

3 数据通信方式

至少由三部分组成的通信系统，发射器、传输介质，接收机。发送器产生信息，通过传输介质发送到接收机。在数据通信系统的设计中，还需要考虑以下几个问题：

3.1 单工、半双工与全双工通信

根据双方通信的分工和信号传输的方向可以分为三种模式：单工，半双工和全双工。单工模式：双方的通信设备中发射器与接收器明确分工，只能在发送器向接收器单一固定的方向传送数据。如早期的计算机的读卡器就是采用单工通信的典型发送设备，象打印机就是典型的接收设备。半双工模式：通信两方面既是接收器也是发射器，两方设备可互相传送数据，但有时候也只能往一个方向发送数据。如，步话机在某一时该只能一方说话，故此也是半双工设备。全双工方式，通信两方面的设备既是接收器，也是发射器，两方面的设备能同时向对方传送数据。如，双方可以同时讲话的电话就是全双工设备。在计算机网络中一般都采用全双工模式，但局域网采用半双工方式。

3.2 串行通信与并行通信

根据通信使用数据的信道数，可分成串行通信和并行通信。通过传输线逐位传输数字代码的为串行通信，两方面都以数据帧为单位传输信息。用串行方式通信时只要在收发双方建立一条通信通道。对远程教学来说，串行模式通信的造价低，可以采用。并行模式的通信方式是要用一组传输线多位同时传输数据，收发两方之间要建立多条并行的通信通道，要让并行的各条线路都一至，因此便要传输定时和控制信号，但并行的各条线路的信号经过转发和放大处理时，会有不同的延迟与变型，所以也很难做到并行同步。要是采用很复杂的技术，线路和设备这样成本会很高，在远距离数字通信中不适合使用。

3.3 同步技术

发送者和接收者必须在同一时间上的通信过程进行同步，一方保持码元之间的同步，在另一方，必须保持起止时间的安全符号或符号组成的数据块之间的同步。实现字符之间的常用方法或数据块的开始和结束的时间同步有两种，异同传输和同步传输。每一次只传输一个字符，每一个字符以一位起始位为向导，一到两个停止位结束。收接方要衣据“1”至“0”变跳来辨别一个新安符的开始，之后收接字符的所有位。异步传输是指字符之间的时间间隔和字符是可变性的。也不用来格地规定它们的时间关系。起始位为“0”，代表了时间，停止位为“1”，代表的1-2位的持续时间。发送方可以在没有数据传输时发送连续的停止位也称空闲位。这种通信方法简便，如计算机和调解器之间的通信就是使用这种方法，它的缺点是每个字符有2-3位开销，降低了通信效率。在同步传输模式中，一般以数据块为传输单位。为了使接收机能够确定该数据块的开始和结束，需要在每个数据块的开始和结束处各加一个帧头和一个帧尾，只有加有帧头和帧尾的数据才称为一帧，帧头与帧尾取决于数据块是面向字符（字符同步）还是面向位（dit synchronons）的。

如利用面向字符的方法，这个数据块以一个或多个同步字符作为起始位，一般被称为SYN，控制字符的位方式与传送的任意数据字符有着明显的区别。帧尾是另一个独特的控制字符ETX。则可以更快地接收数据，直至帧尾字符ETX的末端被发现。然后，接收器确定下一个字符的SYN。

面向位的方法是把数据块作为位流面而不是作为一个字符流处理。除了帧头和帧尾的原理有些区别外其它基本一致。在面向位的方法中，因为数据块可以具有任何一种模式，因此不能保证帧头和帧尾标志出现在数据块中，为此帧头和帧尾使用的是特殊的比特序列标志“01111110”，为了避免这种序列存在于数据块中，发送方所传输的数据中当出现5个1后就额外插入一个0。当接收方检测到5个1的序列时，只检查最后的一位数据就行，如果该位是0，接收方删掉这个附加的0，象这样的规程就是零插删除法。在高级数据链路控规程HDLC和IBM公司规定的同步数据链路控制规程SDLC就是采用这种技术。这是在国际标准化组织ISO所规定的的。

参考文献

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