2.2 数据通信模型

通信的目的是交换信息（information），信息的载体可以是数字、文字、语音、图形或图像。计算机产生的信息一般是字母、数字、符号的组合。为了传送这些信息，首先要将每一个字母、数字或符号用二进制代码表示。数据通信是指在不同计算机之间传送表示字母、数字、符号的二进制代码0、1比特序列的过程。

数据通信是通信技术和计算机技术相结合而产生的一种新的通信方式，通俗来讲，是通过传输信道将数据终端与计算机联结起来，使不同地点的数据终端实现软、硬件和信息资源的共享。

按传输信息分类：电话通信系统、数据通信系统、有线电视系统。

按调制方式分类：基带传输方式、调制传输方式。

按传输信号分类：模拟通信系统、数字通信系统。

按传输手段（传输媒介）分类：电缆通信、微波中继通信、光纤通信、卫星通信、移动通信。

对数据通信来说，被传输的二进制代码称为“数据”（data）；数据是信息的载体。数据涉及对事物的表示形式，信息涉及对数据的所表示内容的解释。数据通信的任务是传输二进制代码的比特序列，而不是解释代码所表示的内容。在数据通信中，人们习惯将被传输的二进制代码的0、1称为码元。

随着计算机技术的发展，多媒体（multimedia）技术得到了广泛的应用。媒体（media）在计算机领域中有两种含义：一是指用以存储信息的实体，如磁盘、光盘等存储设备；二是指信息的载体，如数字、文字语音、图形与图像等。多媒体技术中的媒体就是指后者。利用数字通信系统来实现多媒体信息的传输，是通信技术研究的重要内容之一。

数据通信模型是指远端的数据终端设备DTE通过数据电路与计算机系统相连。数据电路由通信信道和数据通信设备DCE组成。如果通信信道是模拟信道，DCE的作用就是把DTE送来的数据信号变换成模拟信号再送往信道，信号到达目的结点后，把信道送来的模拟信号变换成数据信号再送到DTE；如果通信信道是数字信道，DCE的作用就是实现信号码型与电平的转换、信道特性的均衡、收发时钟的形成与供给以及线路接续控制等。

DTE，即数据终端设备，可以提供或接收数据，如连接到调制解调器上的计算机就是一种DTE。DTE提供或接收数据，连接到网络中的用户端机器，主要是计算机和终端设备。与此相对，在网络端的连接设备称为DCE。DTE与进行信令处理的DCE相连。它是用户—网络接口的用户端设备，可作为数据源、目的地或两者兼而有之。

数据通信和传统的电话通信的重要区别之一是，电话通信必须有人直接参加，摘机拨号，接通线路，双方都确认后才开始通话。通话过程中有听不清楚的地方还可要求对方再讲一遍。在数据通信中也必须解决类似的问题，才能进行有效的通信。但由于数据通信没有人直接参加，就必须对传输过程按一定的规程进行控制，以便使双方能协调可靠地工作，包括通信线路的链接、收发双方的同步、工作方式的选择、传输差错的检测与校正、数据流的控制、数据交换过程中可能出现的异常情况的检测和恢复，这些都是按双方事先约定的传输控制规程来完成的。

如前所述，从数据通信原理的角度而言，数据通信系统是通过数据电路将分布在异地的数据终端设备与计算机系统连接起来，实现数据传输、交换、存储和处理的系统。因此，典型的数据通信系统模型由数据终端设备、数据电路和计算机系统三部分组成。数据通信系统，从宏观的层面而言，可以分为三部分：源系统（源点、发送器）、目的系统（接收器、终点）和传输系统，数据通信基本模型如图2-1所示。而由发送器、传输系统和接收器组成的系统，一般被称为信息传输系统。

（1）源系统：主要包括源点（source）、发送器（transmitter）两部分。

源点（source）:源点设备主要产生要传输的数据，例如从PC的键盘输入汉字，PC产生的数据数字信息，源点又称信源。

发送器（transmitter）:通常是源点设备生成的数据数字信息要通过发送器编码后才能在传输系统中进行传输，典型的发送器就是调制器。

（2）目的系统：主要包括接收器（receiver）、终点（destination）两部分。

接收器（receiver）:主要负责接收传输系统传送过来的信号，并将其转换为能够被目的系统设备处理或识别的信息。典型的接收器就是解调器，它把来自传输线路上的模拟信号进行解调，提取出在发送端置入的消息，还原出发送端产生的数据数字信息。

终点（destination）:终点设备从接收器获取传送过来的数据数字信息，然后把信息输出（例如把汉字在PC屏幕上显示出来）。终点又称信宿。

（3）传输系统（传输网络）:承载数据数字信息的物理通道。在源系统和目的系统之间的传输系统可以是简单的传输线，也可以是连接在源系统和目的系统之间的复杂网络系统。