数据通信系统的模型#

数据传输系统 · 第一讲 视频讲解 https://www.bilibili.com/video/BV1P7x56EEah/

一句话#

数据在两头，信号在中间——源点把数据交给发送器，发送器把数据翻成信号，信号顺着传输系统跑到对面，接收器再把它翻回数据，交给终点。

一、一条链，五个环节#

教材给的模型长这样：

  源点 ──→ 发送器 ──→  传输系统  ──→ 接收器 ──→ 终点
   │         │             │            │         │
 产生数据  数据→信号    信号走的路   信号→数据  收到数据
  └── 数据 ──┘         └── 信号 ──┘        └── 数据 ──┘

严格说，是"两大系统 + 一个传输系统"#

教材把整个系统划成三大部分：

   源系统（发送端）            传输系统            目的系统（接收端）
  ┌──────┬──────┐                              ┌──────┬──────┐
  │ 源点 │发送器│  ────────  传输网络  ────────  │接收器│ 终点 │
  └──────┴──────┘                              └──────┴──────┘

• 源系统 = 源点 + 发送器
• 传输系统 = 传输网络
• 目的系统 = 接收器 + 终点

片子里画成五个平级的盒子，是教材图 2-1 的画法，便于逐个讲。记住"源点属于源系统"这层归属，别把五个盒子当成五台独立设备。

二、数据与信号#

两种信号#

这一集画面里画的是数字信号（方波），因为数据在计算机里本来就是离散的 0 和 1。

码元（复习）#

用时间域的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形就叫码元。

一集《码元》里细讲过：一个码元可以只带 1 个比特，也可以带多个比特（取决于有多少种不同的波形）。速率、带宽、奈氏准则、香农公式那一组，都建立在码元这个概念上。

三、信道#

信道：用来表示向某一个方向传送信息的媒体。

几个容易混的点：

1. 一条传输媒体上，可以有多条信道。 一条线不等于一条信道。
2. 信道往往是双向的，通常说"一条通信线路往往包含一条发送信道和一条接收信道"。

复用的第一次点名#

一条线怎么变成好几条信道？靠复用：

本集只点名字，不展开。复用的完整机制（尤其码分）后面单独讲。 但要先记住这句话的用处：下一集讲 ADSL，就是拿频分把一根电话线切成三段；讲 PON，上行靠的就是时分。

四、三种通信方式#

单工      A ──────────▶ B
半双工    A ──────────▶ B      （轮流，不能同时）
          A ◀────────── B
全双工    A ──────────▶ B      （同时）
          A ◀────────── B

全双工需要两条信道（一条发、一条收），或者靠技术把两个方向隔开。 半双工看似省线，代价是一来一回的切换时间——以太网早期用 CSMA/CD 抢信道，本质就是半双工的。

五、串行与并行#

同样传 8 个比特，有两种排法：

为什么远距离一定选串行#

距离一长，八根线之间的长度差、干扰差会被放大，接收端分不清哪一位是哪一位。一根线就没有这个问题。

补充一句现在的现实：高速串行早就反超了。今天的 PCIe、USB、SATA 都是串行，靠的是单根线跑极高的速率。所以"并行快"只在同样工艺、同样距离下成立，别记成绝对结论。

六、本集结论#

         数据                      信号                      数据
  源点 ──────▶ 发送器 ──────────▶ 传输系统 ──────────▶ 接收器 ──────▶ 终点

     一条线可以切成多条信道（复用：频分 / 时分 / 码分 / 波分）
     通信方式：单工 / 半双工 / 全双工
     排线方式：并行（近、贵、快）/ 串行（远、省、稳）

一句话：

数据在两头，信号在中间，发送器和接收器是两个翻译；一根线能切出多条信道，通信方式看能不能同时双向。

下一集进入宽带接入：电话线上怎么跑出宽带——ADSL。

依据表#