OSI模型中物理層的通訊形式總結之模擬傳輸和數字傳輸（二）
阿新 • • 發佈：2018-11-11
模擬傳輸與數字傳輸[檢視定義]
1.模擬傳輸系統
背景
儘管模擬傳輸劣於數字傳輸（傳輸過程中，模擬傳輸容易受干擾，訊號易衰減，安全性也不高），但由於採用模擬傳輸技術的電話網在計算機網路出現以前就已運行了近一個世紀，因此世界各地幾乎都有這種電話網，雖然數字傳輸和數字網是今後網路的發展方向，但要完全取代模擬傳輸還需要相當長一段時間。
模擬傳輸方式在上文已經說過，它的傳輸方式分為：導向型和非導向型。導向型的有雙絞線，同軸電纜和光纜，關於他們的作用上文已詳細描述。
2.這裡就說一下調變解調器（光貓，modem）
為什麼需要用它呢？
基帶訊號（數字訊號）經電話線路（模擬訊號）傳輸後容易產生誤碼，特別在長距離的傳送過程中。
等等等，等等等~這時候，光貓就上場了
光貓的作用很多，其中有一個就是可以將數字訊號變換到電話網原來設計時所要求的音訊頻譜內，（即300Hz－3.4kHz）,這樣就可以有效避免差錯了，另外，它還有一個功能就是補償干擾：補償有害因素對訊號的干擾損害。
其他作用：訊號轉化（模數轉換，數模轉換等），多路複用，同步傳輸。
幾種最基本的調製方法
調幅(AM) 即載波的振幅隨基帶數字訊號而變化。
調頻(FM) 即載波的頻率隨基帶數字訊號而變化
調相(PM) 即載波的初始相位隨基帶數字訊號而變化。
2.數字傳輸系統
由於數字傳輸優於模擬傳輸，因此可以把模擬訊號先變換成數字訊號，再在通道上進行數字傳輸。將模擬訊號變換為數字訊號的常用方法是脈碼調製PCM(Pulse Code Modulation)。
優越性：
1、數字傳輸誤位元速率低：數字再生器能準確恢復訊號，模擬放大器放大訊號同時將畸變訊號同時放大；
2、差錯可控，數字訊號在傳輸過程中出現的差錯可通過糾錯編碼技術來控制；
3、數字傳輸易加密和解密，通訊的保密性好；
4、易於與現代技術相結合，由於計算機、數字儲存、數字交換以及數字處理等現代技術飛速發展，許多裝置、終端介面均採用數字訊號，
因此極易與數字通訊系統相連線。
脈衝編碼調製的過程由取樣、量化和編碼三步組成。
取樣：每隔一定時間間隔讀取連續變化訊號的振幅值的過程，又稱取樣。
量化：將取樣點處觀測得的訊號幅值分級取整的過程，也即將振幅劃分為若干個小區段，再讀出這 些區段的個數。經過量化，取樣所得的連續值就成為離散值了。
編碼：將量化後的值用一組二進位制程式碼表示。
取樣定理：只要取樣頻率不低於訊號最高頻率（上面說過，3.4KHz最大）的2倍,就可以從取樣脈衝訊號無失真地恢復出原來的電話訊號。
於是，這裡，我們以4kHz，好算，將一路電話進行脈衝編碼調製得到的一路話音的資料率是:
8000*8=64kbps (每秒鐘取樣8000次（即8000Hz），每次得到8位，一位元組)。
拓展
採用脈衝編碼技術後，電話局間的一條中繼線就可以傳送幾十路電話了（體現了多路複用性，可利用時分複用技術，注意區分頻分複用）。
北美的24路PCM(簡稱為T1),1.544 MBPS(（24*8+1）*8000=1.544M， 其中1是每24個位元組就要加1個位元間隔位。
歐洲的30路PCM(簡稱為E1),2.048 MBPS，我國用E1標準。2.048 MBPS ＝ 32 * 64 KBPS，具體由下面方法得出：
電話訊號的最高頻率為3.4kHz,為方便起見,取樣頻率就定為8kHz（上面說過了，兩倍4kHz，每次得到8bit），64 KBPS=8000*8，而E1的一個時分複用幀(125 us) ，32個相等的時隙 （CH0-CH31，其中0,31是起到標識作用，類似於上下文，真正傳輸的是30個）。所以32 * 64 =2.048，這裡省略單位了。
注：
時隙CH0用作幀同步用,
時隙CHl6用來傳送信令(如使用者的撥號信令)。
可供使用者使用的話路是時隙CHl-CHl5和CHl7-CH31,共30個時隙用作30個話路。
注：
