一圖看懂數據通信系統的模型：

數據通信系統的模型

傳輸系統可以是簡單的傳輸線，也可以是複雜的網絡系統。

問：根據上圖，數據是怎麼傳輸的？

答：先把消息轉換成數據，再把數據轉換成數字比特流，通過數字比特流和信号來進行傳輸。傳輸是靠物理層來實現的。

問：什麼是消息？

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：什麼是數據(data)？

答：數據通常是有意義的符号序列，是運送消息的實體，可用計算機處理或産生。

問：什麼是信号？

答：是數據的電氣或電磁的表現。

問：信号有哪些類型？

答：根據信号中代表消息的參數的取值方式不同，可分為：模拟信号和數字信号。

問：什麼是模拟信号？

答：模拟信号或連續信号，代表消息的參數的取值是連續的。上圖中，用戶家中的調制解調器到電話端局之間的用戶線上傳送的就是模拟信号。

問：什麼是數字信号？

答：數字信号或離散信号，代表消息的參數的取值是離散的。上圖中，用戶家中的PC到調制解調器之間，或在電話網中繼線上傳送的就是數字信号。

問：什麼是用戶線和中繼線？

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麼問題？

答：物理層的意義：在傳輸媒體上傳輸數據比特流。

問：怎樣才能在傳輸媒體上傳輸數據比特流？

答：需要解決兩個任務：

一、确定與傳輸媒體的接口有關的一些特性；

二、轉換傳輸方式。

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：機械特性指的是什麼？

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

問：電氣特性指的是什麼？

答：電壓的範圍，指明在接口電纜的各條線路上出現的電壓範圍。

問：功能特性指的是什麼？

答：電壓表示何種意義，指明某條線上出現的某一電平的電壓表示何種意義。

問：過程特性指的是什麼？

答：事件的出現順序，指明對于不同功能的各種可能事件的出現順序。

問：數據的傳輸方式有哪些？

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

問：物理層的協議有哪些？

答：用于物理層的協議也常稱為物理層規程(procedure)。其實物理層規程就是物理層協議。具體的物理層協議種類較多。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：什麼是寬帶？

答：指的是傳輸速率大，目前“寬帶”尚無統一的定義。有人認為隻要接入到因特網的速率遠大于56kb/s就是寬帶。美國聯邦通信委員會FCC認為隻要雙向速率之和超過200kb/s就是寬帶。也有人認為數據率要達到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：什麼是寬帶接入技術？

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

問：在早期，用戶是通過什麼接入 ISP 的？

答：在因特網的發展初期，用戶都是利用電話的用戶線通過調制解調器連接到ISP的，經過多年的努力，從電話的用戶線接入到因特網的速率最高隻能達到56kb/s。

問：寬帶接入技術有哪些？

答：ADSL技術、HFC網、FTTx技術。

問：什麼是ADSL技術？

答：非對稱數字用戶線ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)技術是用數字技術對現有的模拟電話用戶線進行改造，使它能夠承載寬帶數字業務。

問：為什麼叫非對稱？

答：由于用戶在上網時主要是從因特網下載各種文檔，而向因特網發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。“非對稱”這個名詞就是這樣得出的。

問：基于 ADSL 的接入網的組成？

答：如圖

基于 ADSL 的接入網的組成

ATU：ADSL調制解調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，數字用戶線接入複用器 。

電話分離器：電話分離器是無源的，它利用低通濾波器将電話信号與數字信号分開。

ADSL調制解調器，ATU-R：

ADSL調制解調器

電話分離器，有三個RJ-11插口：

電話分離器

問：ADSL的優勢和劣勢？

答：優勢，ADSL最大的好處就是可以利用現有電話網中的用戶線，不需要重新布線。劣勢，雖然ADSL很受居民用戶歡迎，但ADSL并不适合于企業。這是因為企業往往需要使用上行信道發送大量數據給許多用戶。

問：什麼是 HFC 網？

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

問：HFC 的特點

答：為了提高傳輸的可靠性和電視信号的質量，HFC網把原有線電視網中的同軸電纜主幹部分改換為光纖（圖2-23）。光纖從頭端連接到光纖結點(fiber node)。在光纖結點光信号被轉換為電信号，然後通過同軸電纜傳送到每個用戶家庭。

問：什麼是 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。隻有在光纖進入用戶的家門後，才把光信号轉換為電信号。這樣做就可以使用戶獲得最高的上網速率。FTTx，表示Fiber To The…。這裡字母x可代表不同的光纖接入地點。實際上，FTTx就是把光電轉換的地方，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，Z表示Zone）、FTTB（光纖到大樓，B表示Building）、FTTF（光纖到樓層，F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。

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