数据通信中的模拟数据和数字数据

在数据通信中，概念性的术语很多，只有弄清楚这些概念术语，才能真正地掌握数据通信的意义。

传输信息的必经之路称为“信道”。在计算机中有所谓物理信道和逻辑信道之分。物理信道是指用来传送信号或数据的物理通路，网络中两个结点之间的物理通路称为通信链路，物理信道由传输介质及有关设备组成。逻辑信道也是一种通路但在信号收、发点之间并不存在一条物理上的传输介质，而是在物理信道基础上，由结点内部的边来实现。通常把逻辑信道称为“连接”。

码元是对于网络中传送的二进制数字中每一位的通称，也常称作“位”或bit。例如1010101，共有7个位。

模拟数据在时间上和幅度取值上都是连续的，其电平随时间连续变化。例如，语音是典型的模拟信号，其他由模拟传感器接收到的信号如温度、压力、流量等也是模拟信号。数字数据在时间上离散的，在幅值上是经过量化的，它一般是由0、1的二进制代码组成的数字序列。在通信系统中，模拟数据表示的信号称做模拟信号，由数字数据表示的信号称做数字信号。二者是可以相互转化的。

传统的电话通信信道是传输语音一级的模拟信道，无法直接传输计算机的数字信号。为了利用现有的模拟线路传输数字信号，必须将数字信号转化为模拟信号，将这一过程称为调制（Modulation）。在另一端，接受到的模拟信号要还原成数字信号，这个过程称为解调（Demodulation）。通常由于数据的传输是双向的，因此，每端都需要调制和解调，这种设备称为调制解调器（MODEM）。

指通信线上传输信息的速度。有两种表示方法，即信号速率和调制速率。信号速率S：指单位时间内所传送的二制位代码的有效位数，以每秒多少比特数计，即BPS。调制速率B：是脉冲信号经过调制后的传输速率，以波特（BAUD）为单位，通常用于表示调制器之间传输信号的速率。

信号速率S与调制速率B有如下关系：S=B×log2N，其中N 为一个脉冲信号所表示的有效状态。在二制中脉冲只有两种状态0或1，即n=2，也就是说，信号速率S与调制速率B是一致的。指信息传输的错误率，是衡量系统可靠性的指标。它以接收信息中比特数占总传输比特数的比例来度量。

指信道能传输信息的最大能力，一般以单位时间内最大可传送信息的BIT数表示。实用中，信道容量应大于传输速率，否则高的传输速率得不到充分发挥利用。

指在通信电缆上原封不动地传输由计算机或终端产生的0或1数字脉冲信号。这样一个信号的基本频带可以从直流成分到数兆赫，频带越宽，传输线路的电容电感等对传输信号波形衰减的影响越大，传输距离一般不超过2公里，超过时则需加中继器放大信号，以便延长传输距离。

在远距离通信时，需要将数字信号调制成音频信号再发送和传输，接收端再将音频信号解调成数字信号。由此可见，采用频带传输时，要求在发送和接收端安装调制解调器，这不仅解决了数字信号可用电话线路传输，而且可以实现多路复用，提高信道利用率。

指传输介质的频带宽度较宽的信息传输，一般在300～400MHz左右。系统设计时将此频带分割成几个子频带，采用“多路复用技术”，在一个信道中间同时传播声音图像和数据多种信息，使系统具有多种用途。指一位一位地传送数据，从发送端到接收端只要一根传输线即可。优点是节省设备，降低费用；缺点是传速慢，网络中多采用这种传输方式。一次可以传送一个字节（8位），发端到收端用8根线。

目前，计算机内部操作多用并行传输，当采用串行传输时，发端通过并/串转换设备将并行数据流变为串行数据流，在接收端又通过串/并行设备，还原为8位并行数据。在网络中的计算机通常是经过公用通信传输线路进行数据交换以提高传输设备的利用率。局域网中的交换方式有线路交换和存储交换两大类。存储交换类中常用报文交换和报文组交换。

在信道上传送的数据是以二进制位的形式出现的，如何组合0与1这两个码元，使之代表不同的数据和信息就叫字符编码。字符代码在传输、接收过程中，难免发生错误，如何及时自动检测差错并进一步自动校正，也是数字通信系统研究的重要课题，通常的解决办法采用抗干扰编码或纠错编码，目前常采用的有奇偶校验码、方块码、循环冗余码等。

即网络通信规则，它规定了两台计算机通过一个网络进行通信的方式。一种以报文和分组为单位进行传输的方式。由于报文可包含许多字符，因此可大大减少用于同步的信息量，提高传输速率。目前在计算机网络中大多采用此种传输方式。传输的数据以字符为单位，而且字符间的发送时间是异步的，也就是说，后一个字符与前一个字符的发送时间无关。