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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，也可以是復雜的網絡系統。
問：根據上圖，數據是怎么傳輸的？
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號來進行傳輸。傳輸是靠物理層來實現的。
問：什么是消息？
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：什么是數據 (data)？
答：數據通常是有意義的符號序列，是運送消息的實體，可用計算機處理或產生。
問：什么是信號？
答：是數據的電氣或電磁的表現。
問：信號有哪些類型？
答：根據信號中代表消息的參數的取值方式不同，可分為：模擬信號和數字信號。
問：什么是模擬信號？
答：模擬信號或連續信號，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擬信號。
問：什么是數字信號？
答：數字信號或離散信號，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號。
問：什么是用戶線和中繼線？
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么問題？
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、確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：機械特性指的是什么？
答：嚴格的標準化的規定，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標準化的規定。
問：電氣特性指的是什么？
答：電壓的范圍，指明在接口電纜的各條線路上出現的電壓范圍。
問：功能特性指的是什么？
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：過程特性指的是什么？
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：什么是寬帶？
答：指的是傳輸速率大，目前“寬帶”尚無統一的定義。有人認為只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 認為只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：什么是寬帶接入技術？
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，用戶是通過什么接入 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只能達到 56kb/s。
問：寬帶接入技術有哪些？
答：ADSL 技術、HFC 網、FTTx 技術。
問：什么是 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擬電話用戶線進行改造，使它能夠承載寬帶數字業務。
問：為什么叫非對稱？
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，數字用戶線接入復用器。
電話分離器：電話分離器是無源的，它利用低通濾波器將電話信號與數字信號分開。
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 并不適合于企業。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：什么是 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號的質量，HFC 網把原有線電視網中的同軸電纜主干部分改換為光纖（圖 2 -23）。光纖從頭端連接到光纖結點 (fiber node)。在光纖結點光信號被轉換為電信號，然后通過同軸電纜傳送到每個用戶家庭。
問：什么是 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。只有在光纖進入用戶的家門后，才把光信號轉換為電信號。這樣做就可以使用戶獲得最高的上網速率。FTTx，表示 Fiber To The…。這里字母 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。
