一圖看懂數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型：

數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型

傳輸系統(tǒng)可以是簡單的傳輸線，也可以是復雜的網(wǎng)絡系統(tǒng)。

問：根據(jù)上圖，數(shù)據(jù)是怎么傳輸?shù)模?/p>

答：先把消息轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)，再把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字比特流，通過數(shù)字比特流和信號來進行傳輸。傳輸是靠物理層來實現(xiàn)的。

問：什么是消息？

答：如話音、文字、圖像、視頻等都是消息。通信的目的是傳送消息(message)。

問：什么是數(shù)據(jù)(data)？

答：數(shù)據(jù)通常是有意義的符號序列，是運送消息的實體，可用計算機處理或產(chǎn)生。

問：什么是信號？

答：是數(shù)據(jù)的電氣或電磁的表現(xiàn)。

問：信號有哪些類型？

答：根據(jù)信號中代表消息的參數(shù)的取值方式不同，可分為：模擬信號和數(shù)字信號。

問：什么是模擬信號？

答：模擬信號或連續(xù)信號，代表消息的參數(shù)的取值是連續(xù)的。上圖中，用戶家中的調(diào)制解調(diào)器到電話端局之間的用戶線上傳送的就是模擬信號。

問：什么是數(shù)字信號？

答：數(shù)字信號或離散信號，代表消息的參數(shù)的取值是離散的。上圖中，用戶家中的PC到調(diào)制解調(diào)器之間，或在電話網(wǎng)中繼線上傳送的就是數(shù)字信號。

問：什么是用戶線和中繼線？

答：一圖看懂，如下圖：

問：上文開頭講到的物理層，它的存在主要是解決什么問題？

答：物理層的意義：在傳輸媒體上傳輸數(shù)據(jù)比特流。

問：怎樣才能在傳輸媒體上傳輸數(shù)據(jù)比特流？

答：需要解決兩個任務：

一、確定與傳輸媒體的接口有關的一些特性；

二、轉(zhuǎn)換傳輸方式。

問：傳輸媒體有哪些？

答：主要分有線和無線。有線的如架空明線、雙絞線、對稱電纜、同軸電纜、光纜；無線的指各種波段的無線信道。

問：與傳輸媒體的接口有關的特性有哪些？

答：有四個特性：機械特性、電氣特性、功能特性、過程特性。

問：機械特性指的是什么？

答：嚴格的標準化的規(guī)定，指明接口所用接線器的形狀和尺寸，引腳數(shù)目和排列，固定和鎖定裝置，等等。平時常見的各種規(guī)格的接插件都有嚴格的標準化的規(guī)定。

問：電氣特性指的是什么？

答：電壓的范圍，指明在接口電纜的各條線路上出現(xiàn)的電壓范圍。

問：功能特性指的是什么？

答：電壓表示何種意義，指明某條線上出現(xiàn)的某一電平的電壓表示何種意義。

問：過程特性指的是什么？

答：事件的出現(xiàn)順序，指明對于不同功能的各種可能事件的出現(xiàn)順序。

問：數(shù)據(jù)的傳輸方式有哪些？

答：并行傳輸和串行傳輸。數(shù)據(jù)在計算機中多采用并行傳輸方式，但數(shù)據(jù)在通信線路（傳輸媒體）上的傳輸方式一般都是串行傳輸（這是出于經(jīng)濟上的考慮），即逐個比特按照時間順序傳輸。

問：物理層的協(xié)議有哪些？

答：用于物理層的協(xié)議也常稱為物理層規(guī)程(procedure)。其實物理層規(guī)程就是物理層協(xié)議。具體的物理層協(xié)議種類較多。這是因為物理連接的方式很多，而傳輸媒體的種類也非常之多。

問：物理連接方式有哪些？

答：點對點、多點連接、廣播連接。

問：什么是寬帶？

答：指的是傳輸速率大，目前“寬帶”尚無統(tǒng)一的定義。有人認為只要接入到因特網(wǎng)的速率遠大于56kb/s就是寬帶。美國聯(lián)邦通信委員會FCC認為只要雙向速率之和超過200kb/s就是寬帶。也有人認為數(shù)據(jù)率要達到1Mb/s以上才能算是寬帶。

問：寬帶接入媒體有哪些？

答：寬帶接入的媒體主要分為兩大類：有線寬帶和無線寬帶。

問：什么是寬帶接入技術？

答：用戶要連接到因特網(wǎng)，必須先連接到某個 ISP ，以便獲得上網(wǎng)所需的 IP 地址。寬帶接入技術就是實現(xiàn)連接到因特網(wǎng)的技術。

問：在早期，用戶是通過什么接入 ISP 的？

答：在因特網(wǎng)的發(fā)展初期，用戶都是利用電話的用戶線通過調(diào)制解調(diào)器連接到ISP的，經(jīng)過多年的努力，從電話的用戶線接入到因特網(wǎng)的速率最高只能達到56kb/s。

問：寬帶接入技術有哪些？

答：ADSL技術、HFC網(wǎng)、FTTx技術。

問：什么是ADSL技術？

答：非對稱數(shù)字用戶線ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)技術是用數(shù)字技術對現(xiàn)有的模擬電話用戶線進行改造，使它能夠承載寬帶數(shù)字業(yè)務。

問：為什么叫非對稱？

答：由于用戶在上網(wǎng)時主要是從因特網(wǎng)下載各種文檔，而向因特網(wǎng)發(fā)送的信息量一般都不太大，因此ADSL的下行（從ISP到用戶）帶寬都遠遠大于上行（從用戶到ISP）帶寬?！胺菍ΨQ”這個名詞就是這樣得出的。

問：基于 ADSL 的接入網(wǎng)的組成？

答：如圖

基于 ADSL 的接入網(wǎng)的組成

ATU：ADSL調(diào)制解調(diào)器又稱為接入端接單元 ATU（Access Termination Unit）。

ATU-C：C代表端局（Central Office）。

ATU-R：R代表遠端（Remote）。

DSLAM：DSL Access Multiplexer，數(shù)字用戶線接入復用器 。

電話分離器：電話分離器是無源的，它利用低通濾波器將電話信號與數(shù)字信號分開。

ADSL調(diào)制解調(diào)器，ATU-R：

ADSL調(diào)制解調(diào)器

電話分離器，有三個RJ-11插口：

電話分離器

問：ADSL的優(yōu)勢和劣勢？

答：優(yōu)勢，ADSL最大的好處就是可以利用現(xiàn)有電話網(wǎng)中的用戶線，不需要重新布線。劣勢，雖然ADSL很受居民用戶歡迎，但ADSL并不適合于企業(yè)。這是因為企業(yè)往往需要使用上行信道發(fā)送大量數(shù)據(jù)給許多用戶。

問：什么是 HFC 網(wǎng)？

答：光纖同軸混合網(wǎng)（HFC網(wǎng), HFC是Hybrid Fiber Coax的縮寫）是在目前覆蓋面很廣的有線電視網(wǎng)的基礎上開發(fā)的一種居民寬帶接入網(wǎng)，除可傳送電視節(jié)目外，還能提供電話、數(shù)據(jù)和其他寬帶交互型業(yè)務。

問：HFC 的特點

答：為了提高傳輸?shù)目煽啃院碗娨曅盘柕馁|(zhì)量，HFC網(wǎng)把原有線電視網(wǎng)中的同軸電纜主干部分改換為光纖（圖2-23）。光纖從頭端連接到光纖結(jié)點(fiber node)。在光纖結(jié)點光信號被轉(zhuǎn)換為電信號，然后通過同軸電纜傳送到每個用戶家庭。

問：什么是 FTTx 技術？

答：光纖到戶 FTTH（Fiber To The Home），就是把光纖一直鋪設到用戶家庭。只有在光纖進入用戶的家門后，才把光信號轉(zhuǎn)換為電信號。這樣做就可以使用戶獲得最高的上網(wǎng)速率。FTTx，表示Fiber To The…。這里字母x可代表不同的光纖接入地點。實際上，F(xiàn)TTx就是把光電轉(zhuǎn)換的地方，從用戶家中（這時x就是H），向外延伸到離用戶家門口有一定距離的地方。

問：FTTx 都有哪些類型？

答：FTTC、FTTZ、FTTB、FTTF、FTTO、FTTD…… FTTC（光纖到路邊，C表示Curb）、FTTZ（光纖到小區(qū)，Z表示Zone）、FTTB（光纖到大樓，B表示Building）、FTTF（光纖到樓層，F(xiàn)表示Floor）、FTTO（光纖到辦公室，O表示Office）、FTTD（光纖到桌面，D表示Desk），等等。