"编码 - 数据通信网"
在数据通信领域,编码是将数字数据转换成适合在通信网络中传输的形式的关键步骤。数据通信网是连接多个数据通信系统的网络,旨在高效、准确地传输、交换和处理二进制编码的信息,如字母、数字、符号以及数字化的语音和图像。
数据通信网具有以下特点:
1. 对传输准确性和可靠性要求高:确保信息在传输过程中不丢失或错误。
2. 传输速率高:为了快速传递大量信息,网络需要支持高速数据传输。
3. 突发性强,通信时间差异性较大:网络需适应不规则的数据流量,处理瞬间的高负荷和低负荷。
数据通信系统模型通常包括源系统、目的系统、传输系统和终端设备。发送器将输入信息转换为适合传输的信号,经过传输系统到达接收器,接收器再将接收到的信号还原为原始数据。在这个过程中,调制解调器等设备起到关键作用,它们将数字信号转换为模拟信号,以便通过公用电话网等模拟通信系统传输,反之亦然。
物理层是通信系统的基础,负责将数据比特流转化为物理信号。其主要任务包括定义与传输媒体的接口特性,如机械特性(接口设备的物理形状和尺寸)、电气特性(信号电平)、功能特性(如何解释信号)和规程特性(如何控制信号的发送和接收)。例如,物理层要规定接口电缆的电压范围,以确保信号的稳定传输。
传输媒介是物理层中的一部分,可以是导线、光纤、无线电波等,每种媒介都有其特定的传输速度和限制。数据传输过程中,不同的编码技术被用来表示“0”和“1”。例如,非归零(NRZ)编码中,连续的“0”用恒定的信号表示,而“1”则通过信号的翻转来表示。曼码和差分曼码则是利用位中的上升或下降沿来区分“0”和“1”,差分曼码在位开始时没有跳变表示“1”,有跳变表示“0”。
数据通信网中的交换技术有多种,例如:
1. X.25分组交换网:基于包的网络,提供可靠的服务,适合于慢速和不可靠的连接。
2. 帧中继网:简化了X.25,减少了开销,提高了数据传输效率。
3. 数字数据网(DDN):提供端到端的数字连接,适用于需要高质量、高带宽的应用。
4. ATM(异步传输模式)网:使用固定大小的信元进行交换,适用于多媒体和宽带应用。
数据通信网是一个复杂而精细的系统,涵盖了从编码到传输的各个环节,旨在实现高效、可靠的全球信息交流。理解这些基本概念和技术对于设计和维护现代通信网络至关重要。