2.4.1 单工、半双工、全双工通信
通信方式按传输的方式可分为单工通信、半双工通信和全双工通信。如图2-28所示。
①单工：单工是指数据传输的方向始终是一个方向，而不进行相反方向的传输又信道的带宽都用于由到的数据传输。无线电广播和电视广播都是单工传送的例子。
②半双工：半双工是数据流可以在两个方向传输，但在同一时刻里仅限于一个方向传输，所谓双向不同时。对讲机就是半双工传输的例子。
③全双工。全双工是一种可同时进行双向数据传送的通信方式，即双向同时。电话就是全双工通信的例子。
全双工通信往往采取4线制。每2条线负责传输一个方向的信号。若采用频分多路复用，可将一条线路分成两个子信道，一个子信道完成一个方向的传输，则一条线路就可实现全双工通信。
图2-28 单工、半双工、全双工通信
2.4.2 码元同步
计算机网络中一般都采用串行传输。在串行通信过程中，必须知道发送数据序列码元的宽度、起始和结束时间，即在接收数据码元序列时必须在时间上保持与发送端同步（步调一致），才能准确地识别出数据序列。这就要求接收方要按照所发送的每个码元的重复频率及起止时间来接收数据，叫作码元同步。在OSI网络模型中，码元的同步是由物理层实现的。实现码元同步有三种方式，如图2-29所示。
图2-29 实现码元同步的三种方式
第一种方法是用一根数据线传输串行数据的同时，用另外一根线传输能反映传输码元的宽度、起始和结束时间的同步信号。接收方收到数据信号时，根据同步信号识别出信号携带的数据。显然以上方式在用一根数据线传输数据的同时，还要用另外一根线传输同步信号。
第二种方法是用一根线既传输数据信号，也传输同步信号，及用一根线分时传输数据信号和同步信号。在传输数据前，先传送同步时钟信号，然后数据信号跟在后面传送。根据先收到的同步信号，对后面的数据进行同步接收。
第三种方法仍然是用一根线既传输数据信号，也传输同步信号。但是传输时，将同步信号内含在数据信号中，传送数据的同时，同步信号也被传送到，即同步信号与数据同时一起传输。这种方式大大减小了传输同步信号带来的时间开销，大大提高传输效率。
曼彻斯特码编码就是采用这种方式进行数据传输，由于曼彻斯特码的数据编码无论传送0和1，其码元中间都会发生跳变，根据这一特点接收方可以从数据信号中获得每位数据的码元宽度和码元起始、结束位置的信息，实现同步作用。以太网中就是采用曼彻斯特码进行数据传送和实现同步作用的。
以上讨论的是传输中的码元的同步问题，也称为位同步问题，即解决准确识别发来的每一位数据的起始、结束位置和码元宽度的问题。在网络的数据传输中，数据是由许多字符组成帧来进行传送的，在数据帧的传输中，也同样也存在要能识别一个字符的开始和结束，即要解决字符的同步问题。字符同步的实现技术有异步传输和同步传输。
2.4.3 异步传输
异步传输方式也叫起止式，它的特点是每一个字符按一定的格式组成一个帧进行传输。即在一个字符的数据位前后分别插入起始位、校验位和停止位构成一个传输帧，如图2-30所示。
图2-30 异步传输
起始位对时钟置位作用，即起始位到达时，启动位同步时钟，开始进行接收，以实现传输字符所有位的码元同步。在异步传输方式中，线路空闲没有传输发生时，线路上的电平为高电平（空号）。一旦传输开始，起始位来到，线路电平变成低电平，即线路的电平状态发生了变化，指示出数据到来。起始位结束意味着字符段开始，字符的位数是事先规定好的，一般为5～8位。字符位结束后意味着校验位开始，校验位对传输字符作奇偶差错校验，校验位之后是停止位，停止位指示该字符传送结束，停止位结束时，线路上的电平重新变成高电平（空号），意味着线路又重新回到空闲状态。
由于每一个字符独立形成一个帧进行传输，一个连续的字符串同样是被封装成连续的独立帧进行传输的，各个字符间的间隔是可以任意的，所以这种传输方式称为异步传输。
异步传输中每一个字符都必须装配成一个帧进行传输。由于起止位、检验位和停止位的加入会引入20%～30%的开销，传输的额外开销大，使传输效率只能达到70%左右。如一个帧其字符为7位代码，1位校验位，1位停止位，加上起始位的1位，则传输效率为7／（1＋7＋1＋1）＝7／10。另外，异步传输仅采用奇偶校验进行检错，检错能力较差。但是，异步传输所需要的设备简单，所以在通信中也得到了广泛的应用。例如，计算机的串口通信就是采用这种方式进行传输，网络中通过电话线、调制解调器上网就是采用异步传输方式实现的。
2.4.4 同步传输
同步传输将一次传输的若干字符组成一个整体的数据块再加上其他控制信息构成一个数据帧进行传输。这种同步方式由于每个字符间不能有时间间隔，必须一个字符紧跟一个字符，（同步），所以这种传输方式称为同步传输，如图2-31所示。
图2-31 同步传输
按照这种方式，在发生前先要封装帧。即在一组字符（数据）之前先加一串同步字符SYN来启动帧的传输，然后加上表示帧开始的控制字符（S0H）、再加上传输的数据，在数据后面加上表示结束的控制字符（如ETX）等。SYN、S0H、数据、ETX等构成一个封装好的数据帧。
只要检测到连续两个以上的SYN字符就确认已进人同步状态，准备接收信息。随后的数据块传送过程中双方以同一频率工作（同步），直到指示数据结束的ETX控制字符到来时，传输结束。这种同步方式在传输一组字符时，由于每个字符问无时间间隔，仅在数据块的前后加入控制字符SYN，S0H、ETX等同步字符，所以效率更高。在计算机网络的数据传输中，多数传输协议都采用同步传输方式。
一组字符采用同步传输和异步传输的示意如图2-32所示。同步传输每个字符间不能有时间间隔（同步），而异步传输的每个字符间的时间间隔可以任意（异步）。
根据同步、异步的概念，我们可以说异步传输字符间是异步的，而在字符内是比特同步的；而同步传输字符间是同步的且字符内是比特同步的。
图2-32 采用同步、异步传输示意
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