数据传输的技术

数据传输技术与通信介质的带宽和信号传输的控制方式等有着密切的关系。

1.基带传输、宽带传输与频带传输

在网络通信中，根据其传输介质的频带宽度可分为基带传输和宽带传输.为了有效地利用通信介质的带宽和通信能力，网站建设数字信号还可调制到一定的频带上进行传输，因此，又有一种数据传输方式叫频带传输。

1)基带传输

基带即基本频带，也就是数据编码后的电信号所固有的频带，称之为基本频带，简称基带。基带所要传输的网站建设外包信息(如0,1数字)称之为基带信号。

基带传输就是对基带信号不加任何调制而直接在通信介质上传输，它将占用信道的所有带宽。在基带传输中，整个信道上只传输一种信号，可以是数字信号，也可以是模拟信号，但通常是数字信号.因其信道利用率低，所以，这种传输方式一般适用于近距离、信号功率衰减不大的数据传输系统中.如在局域网通信中，采用的就是基带传输技术。

2)频带传输

频带就是允许传送的信号的最高频率与最低频率之间的频率范围。频带传输就是将原有信号变换(调制)成具有较高频率范围的频带信号的传输。在计算机网络的远距离通信中，通常采用的是频带传输，而不是基带传输。因为基带信号具有频带宽，且频率低的频谱分量，抗干扰能力差，信道的利用率也低。而频带传输不仅可以实现远距离的数据传输，而且还可以实现信道的多路复用，既提高了信道的传输率又提高了信道的利用率。

3)宽带传输

宽带其实并没有很严格的定义，早期是以拨号上网速率上限56kbps为分界，将56kbps及其以下的Internet接人方式称为“窄带”，高于56kbps的接人方式称为“宽带”.从认知角度理解，宽带是能够满足人们所能感受到的各种媒体在网络上传输所书要的带宽。因此，宽带是一个动态的、发展的概念.随着网络技术的发展，为了满足大量语音、图像等信息的传输，目前对宽带的理解是传输速率在512kbps以上或更高.如以前ISDN还算宽带，而现在ISDN已经远远满足不了今天的宽带书求，因此早已退出宽带的行列。宽带传输就是将信道分成多个子信道，分别传送音频、视频和数字信号等，这样的信道传输称为宽带传输。

在宽带传输系统里，其借助频带传输技术，将信道带宽分解成两个或更多的子信道，每个子信道可以传输不同频率范围的数据信号。如ADSL,Cable等均采用的是宽带传输技术。

【举例】ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)就是一种新的宽带数据传输方式。因其上行和下行带宽不对称，故称之为非对称数字用户线环路。其数据传输方式采用频分复用技术把普通的电话线分成了电话语音信号、上行数字信号和下行数字信号三个相对独立的信道(频道)，通过频带传输技术把各自通信信号调制到相应的信道上传输，不仅避免了各路信号传输之间的干扰，实现打电话与上网两不误，而且还充分利用了线路的通信能力。

2.异步传输与同步传输

在网络通信过程中，发送方发送数据，接收方必须准确地知道何时开始接收和处理数据。只有发送方和接收方相互取得协调，才能保证数据的正确传输.由此对应着有两种传输方式，即异步传输和同步传输。

1)异步传输

异步传输传输数据的比特流分组以字符为单位，每个字符传送前先发送起始位(即同步信息)，发送结束后还要发送终止位。如图2-8，起始位可以用低电平表示(对应于0),终止位可以用高电平表示(对应于1)，分别标记一个字符传送的开始和结束，并以此实现数据传输的同步控制。 接收方收到起始位信号后，只要在8---11位的传送时间内就可准确地接收一个字符的信息.终止位告诉接收方字符传送结束，当没有字符传送时，连续传送终止位，接收方可就此识别下一字符的起始位。加人校验位的目的是检查传输中的错误，一般使用奇偶校验。

在异步传输中，字符与字符(一个字符结束到下一个字符开始)之间的时间间隔不作任何限制，故字符与字符间的传输是异步的，所以这种传输方式叫异步传输。它不适合传送大的数据，如磁盘文件等。

2)同步传输

同步传输传输数据的比特流分组要比异步传输大很多，它不像异步传输是独立地发送每个字符并且每个字符都有自己的起始位和终止位，而是一次传输一组数据。

如图2-9所示，发送方在发送数据之前先发送一串同步字符SYN(如编码为0010110)，接收方只要监测到SYN就被确认已进入同步状态并可以接收数据。随后双方就在同一工作频率下传送数据，直到数据传送完毕并收到数据的结束标志.由此可见，同步传输具有更高的传输效率。
3)异步和同步两种传输方式比较

异步传输优点是简单、可靠，适用于面向字符的、低速的异步通信场合。实现起来比较容易，对应的设备也简单、便宜。例如:输人设备用的键盘、计算机与Modem之间的通信等就是采用这种方式。缺点是通信开销大，每传输一个字符都要额外附加“同步”信息.通信效率比较低。

同步传输要比异步传输快很多，是因为发送方不必对每个字符都进行开始和停止的操作，同步传输的开销减少。但是，数据组的比特位越长，缓存数据所需空间也越大，它将占据传输介质的连续时间也越长.因此，同步传输方式对数据组的大小有一定限制。在局域网的数据传输中就是采用这种同步传输技术。

【问答】同步与异步传输开销大小的问题。

在同步传输中，一个典型的数据帧可能有500宇符(1B=8b即500 X 8=400。比特)的数据，其中可能只包含100比特的开销，这时，增加的比特位开销使传输的比特总数增加2.5%.要是在异步传输中传输，每8个比特就要增加2个比特位开销，总的传输负载增加达25%,远远比同步传输高很多。