数据传输类型

数据在计算机中是以离散的二进制数字信号表示，但是在数据通信过程中，它是以数字信号方式还是以模拟信号方式表示，主要取决于选用的通信信道所允许传输的信号类型。

如果通信信道不允许直接传输计算机所产生的数字信号，则需要在发送端将数字信号变换成模拟信号，在接收端再将模拟信号还原成数字信号，这个过程称为调制解调。

如果通信信道允许直接传输计算机所产生的数字信号，为了很好地解决收发双方的同步及具体实现中的技术问题，有时也需要将数字信号进行适当的波形变换。

因此数据传输类型可分为模拟通信、数字通信和数据通信。

如果信源产生的是模拟数据并以模拟信号传输，则称为模拟通信；如果信源产生的是模拟数据但以数字信号形式传输，则称为数字通信；如果信源产生的是数字数据，则既可以采用模拟信号传输，也可采有数字信号传输，一般称为数据通信。

数据通信方式

数据通信方式从不同的角度可以有不同的划分方式。

按照数据传输方向与时间的关系可分为单工通信、半双工通信和全双工通信；

按照数据传输中采用的同步技术可分为同步传输和异步传输；

按照数据通信中使用的信道数量可分为串行通信和并行通信；

按照传输信号是否调制可分为基带传输和频带传输。

（1）单工通信与双工通信

根据数据通信双方是否能实现双向通信及如何实现双向通信，数据通信可以分为单工通信、半双工通信与全双工通信。

单工通信是只支持数据在一个方向上传输，在任何时候都不能改变信号传送方向的通信，又称为单向通信。如无线电广播和电视广播都是单工通信。

半双工通信是允许数据在两个方向上传输，但在同一时刻，只允许数据在一个方向上传输的通信。即数据可以双向传送，但是必须是交替进行，它实际上是一种可切换方向的单工通信。这种方式一般用于计算机网络的非主干线路中。

全双工通信是允许数据同时在两个方向上传输的通信，又称为双向同时通信，即通信的双方可以同时发送和接收数据。

（2）异步传输与同步传输

在数据通信过程中，通信双方要正确地交换数据，必须保持协同工作。数据接收方要根据发送方所发送的每个码元（比特）的起止时刻和传输速率进行数据的接收，否则，收发双方之间就会产生不一致。

即使开始时刻单个码元（比特）的收发偏差非常小，随着时间的不断累积，收发偏差也会不断增大，直到出现数据接收错误。

为此，要保持数据发送方和数据接收方的同步。

同步是指要求通信的收发双方在时间基准上保持一致。

数据通信的同步技术包括字符同步（Character Synchronous）和位同步（Bit Synchronous）。

按照数据通信中采用的同步技术不同可分为异步传输（Asynchronous Transmission）和同步传输（Synchronous Transmission）。

异步传输是字符同步方式，又称起止式同步。

在异步传输中，在每个要传送的字符码（7或8位）前面，都要加上一个字符起始始位，用以表示字符码的开始，在字符码或字符校验码之后加上1个、1.5个或2个终止位，用以表示该字符的结束。接收方根据起始位和终止位判断每个字符的开始和结束，从而保证通信双方的同步。在这种同步方式下，即使发送方和接收方的时钟有微小偏差，但由于每次都重新检测字符起始位的开始，而且每个字符码的位数较短，因此不会产生大的时钟误差累积，从而保证了半符码发送和接收的同步性。异步传输方式实现比较容易，但是它在每个字符码前后添加了起始位和终止位，其数据传输效率较低。

同步传输是一次传输若干个字符码或若干个二进制位组成的数据块。在该数据块发送之前，先发送一个同步字符SYN（01101000）或一个同步字节（01111110）。接收方检测该同步字符或同步字节，做好接收数据的准备。在同步字符或同步字节之后，可以连续发送任意长的字符或数据块，在数据发送完成后，再利用同步字符或同步字节告知接收方整个发送过程结束。

（3）串行通信与并行通信

按照通信过程中所占用的信道数量，数据通信可以分为串行通信与并行通信。

串行通信是指构成字符的二进制代码在一条信道上以位（码元）为单位，按时间顺序逐位传输的方式。按位发送，逐位接收，同时需要确认还原字符，因此需采取同步措施以保证收发双方同步。串行通信速度虽慢，但只需一条传输信道，投资小，易于实现，是数据传输采用的主要传输方式，也是计算机通信采取的一种主要方式。

并行通信是指数据以成组的方式，在多条并行信道上同时进行传输。常用的就是将一个字符代码的若干位二进制码，分别在几个并行信道上同时传输。例如，采用8位代码的字符，可以用8个信道并行传输，一次传送一个字符，因此收发双方不存在字符的同步问题，不需要加“起”“止”信号或者其他信号来实现收发双方的字符同步，这是并行传输的一个主要优点。但是，并行通信必须有并行信道，这带来了设备上或实施条件的限制。

（4）基带传输与频带传输

按照传输信号是否调制可分为基带传输和频带传输。

基带传输是指数字信号不加任何改变直接在信道中进行传输的过程。

数字信号是用高、低电平表示比特“0”和比特“1”的矩形脉冲信号。

这种矩形脉冲信号所固有的频带称为基本频带（基带），因此数字信号也称为数字基带信号。数字基带信号没有经过调制，它所占据的频带一般是从直流或低频开始。通常，发送端在进行基带传输之前，需要对信源发送的数字信号进行编码；在接收端，对接收到的数字信号进行解码，以恢复原始数据。基带传输实现简单、成本低，得到了广泛应用。

频带传输是指数字信号经过调制后在信道中传输的过程。

信号调制的目的是使信号能够更好地适应传输通道的频率特性，以减少信号失真；另外，数字信号经调制处理后能够克服基带信号占用频带过宽的缺点，从而提高线路的利用率。在接收端，需要使用专门的解调设备对调制后的信号进行解调。频带传输中最典型的设备是调制解调器。

计算机网络中主要采用全双工通信、串行通信、异步传输，局域网中采用基带传输，远距离传输一般采用频带传输。

数据通信的主要性能指标

影响数据通信性能的因素有很多，其性能指标主要有以下几个方面。
● 有效性：指消息的传输速度。有效性指标是衡量系统传输能力的主要指标，通常从数据传输速率、带宽、吞吐量、时延、往返时间等方面来考虑。
● 可靠性：指消息的传输质量。
● 适应性：指环境使用条件。
● 标准性：指元件的标准性、互换性。
● 经济性：指成本的高低。
● 使用维修：指是否方便。