第3章物理层基础与应用祥解.ppt

3.2.6 数据传输中的同步技术 在网络通信过程中，通信双方要交换数据，需要高度的协同工作。这种协调是靠交换数据的设备之间的定时机制实现的，这就是 “同步”技术。同步技术需要解决的问题： ?何时开始发送数据？ ?发送过程中双方的数据传输速率是否一致？ ?持续时间的长短是多少？ ?发送时间间隔的大小是多少？ 为了避免收端与发端的失步，收端与发端的动作必须采取严格的同步措施。 第2章 数据通信基本技术 * 3.2.6 数据传输中的同步技术 1.位同步 “位同步”要求传输的双方能够使用同一个时钟信号进行二进制信号的发送与接收。实现时钟信号位同步的技术有如下的“外同步”和“内同步”两种： （1）外同步-采用单独的数据线传输时钟信号 传输双方间，除了使用一根数据传输线外，还需要使用一根专门的时钟传输线。这种采用单独同步线的方法就被称为“外同步”。这种方法适用于短距离、高速传输的场合。 （2）内同步-采用信号编码的方法传输时钟信号 当数据传输距离较远时，为了降低投资，除数据传输线外，不再专门铺设专用的时钟传输线路；而采用在传输数据信号时，同时传递位同步信号的方法，这种方法就是“内同步”法，如，曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码。 第2章 数据通信基本技术 * 3.2.6 数据传输中的同步技术 2.异步传输与同步传输 采用“字符同步”技术用来保证收发双方能够正确传输每个字符或字符块。在“异步传输”和“同步传输”技术中，分别采用了“起始位/停止位”和 “起始同步字符/终止同步字符”两种字符同步方式。 第2章 数据通信基本技术 * 3.2.6 数据传输中的同步技术 （1）异步传输方式 如图3-14所示，在被传送的字符前后加起止位，实现的同步传输方式。其特点是以一个个字符为单位进行数据传输的。如，计算机的串口com1与调制解调器之间的同步方式。 ① 异步传输的工作特点 异步传输是指发送信息的一端可以在任何时刻向信道发送信息而不管接收方是否准备好。接收方在收到“起始位”后，即可开始接收信息。 ② 异步传输的应用特点 优点：不需严格位同步；设备简单，技术容易，设备廉价，费用低。 缺点：每传输一个字符，都需要2到3位的附加位（成帧信息），浪费了传输时间，占用了信道的带宽；具有传输速率低、开销大，效率低的特点。 ③异步传输的应用场合 适用于低速通信设备和低速（如10~1500字符/每秒）通信的场合。如，常用在分时终端（或异步Modem）与计算机的通信。 第2章 数据通信基本技术 * 3.2.6 数据传输中的同步技术 （2）同步传输方式 同步传输是高速数据传输过程中所用的一种同步技术方式。同步传输中大的数据块是一起发送的，在数据块的前后使用一些特殊的字符作为成帧信息；参见图3-15。 第2章 数据通信基本技术 * 3.2.6 数据传输中的同步技术 ①同步传输的工作特点 由于同步传输大的字符块一起传送，因此接收端和发送端的步调必须保持高度一致。在同步传输中，不仅字符内部需要“位同步”来保证每位信号的严格同步；还要采用字符同步技术，以便在收发双方之间保持同步传输。 ②同步传输的应用特点 优点：效率比异步传输高，并具有较高的传输速度。 缺点：线路效率较高，也因此加重了DCE（数据通信设备）的负担。实现起来较复杂，同步装置比异步装置要贵很多。如：同步调制解调器就比异步调制解调器贵得多。 ③同步传输的应用场合 同步传输方式，通常主要用在计算机与计算机之间的通信，智能终端与主机之间的通信，以及网络通信等高速数据通信的场合。 第2章 数据通信基本技术 * 3.2.6 数据传输中的同步技术 （3）同步与异步传输的区别 ①异步传输是面向字符传输的，而同步传输是面向比特传输的。 ②异步传输的单位是单个字符，而同步传输的单位是大的数据块。 ③异步传输通过传输字符的“起止位”和“停止位”而进行收发双方的字符同步，但不需要每位严格同步；而同步传输不但需要每位精确同步，还需要在数据块的起始与终止位置，进行一个或多个同步字符的双方字符同步的过程。 ④异步传输对时钟精度要求较低，而同步传输则要求高精度的时钟信号。 ⑤异步传输相对于同步传输有效率较低、速度低、设备便宜、适用低速场合等特点。 第2章 数据通信基本技术 * 3.2.7 多路复用技术 1.多路复用技术概述 （1）多路复用技术的定义 是指在同一传输介质上“同时”传送多路信号的技术。因此，多路复用技术就是指在一条物理线路上，同时建立多条逻辑上的通信信道的技术。 （2）多路复用技术的实质和研究目的 目标：如何在现有的通信介质和信道上提高利用率。 ①研究多路复用技术的原因与目的 目的：就是充分利用已有传输介质的带宽资源，减少新建项目的投资。 ②多路复用技术的实质与工作原理 多路复用技术的实质就是共享物理信道，更加有效地利用通信线