디지털 통신의 장점은 무엇입니까? 디지털 통신이 완전히 실현되려면 컴퓨터 네트워크에 의존해야 하는 이유는 무엇입니까? 따라서 아날로그 통신부터 시작해야 합니다.
통신 및 아날로그 통신
소통이란 사실 한 곳에서 다른 곳으로 정보를 전달하는 것이다. 인간이 나타나기 전부터 동물들은' 소리언어',' 행동언어',' 냄새언어' 를 통해 소통했다. 너는 아마도 귀여운 꿀벌이 공중에서 날아다니는 것을 본 적이 있을 것이다. 사실 그들은 서로 소통하고 있다. 아마도 많은 사람들이 어렸을 때 벌들이 뛰는' 8' 을 들어본 적이 있을 것이다. 바로 반려자에게' 여기서 멀지 않아 많은 꿀샘이 있다' 고 말하는 것이다.
인류가 출현한 후 교류의 수단이 더욱 다채로워졌다. 중국인들은 고대에 모닥불로 정보를 전달하는 것을 배웠다. 이른바 모닥불 전보, 기러기가 집서를 보내는 것이다. 중국 고대 전장은 징과 북을 나팔로, 북을 진진으로, 금을 후퇴로 하였다.
전기 통신이 출현했을 때, 인류는 폐쇄와 완만함을 뚫고 개방성, 효율성, 문명으로 향했다. 183 1 년, 패러데이는 전자기 감지 법칙을 발견했습니다. 1837 년, 모스는 이 법칙을 이용하여 모스 전보기를 발명했고, 1844 년 워싱턴과 볼티모어 사이에 처음으로 전보통신을 개통했다. 미국의 알렉산더 그레이엄 벨이 전화를 발명했습니다. 1894 년 이탈리아의 마르코니가 무선 전보를 발명했다.
전화가 발명된 이래로 다양한 유형이 있다. 그러나 아무리 발전해도 마이크와 수신기를 빼놓을 수 없다. 사람들이 마이크에 대고 말할 때, 진동막은 소리의 진동으로 진동하고, 진동막 중앙의 전극도 따라서 진동한다. 마이크를 통과하는 전류는 소리의 변화에 따라 변하는데, 이것이 바로 소리가 전류로 변하는 변화이다. 수신기에서 방출되는 음성 전류의 작용으로 자기장은 약함에서 강해져 진동막이 음성 전류의 변화에 따라 변하게 되고, 소리는 귀에 의해 수신된다. 즉 수신기는 전기의 변화를 소리의 변화로 전환한다. 이렇게 되면 사람들이 전화의 한쪽에서 통화할 때, 소리는 전류가 되어 전화선을 통해 다른 쪽의 전화로 전송되고, 다시 소리 신호로 복원되어 다른 쪽에서도 여기 있는 사람들이 들을 수 있게 된다. (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 전화명언)
전화는 아날로그 통신 방식이다. 즉, 전류의 변화를 이용하여 소리의 변화를 시뮬레이션하여 원시 정보를 표현하는 것이다. 현재 우리가 평소에 보는 텔레비전도 아날로그 통신이다. TV 카메라가 출력하는 TV 신호의 변화는 촬영된 장면에서 반사되는 빛의 강도와 색상을 시뮬레이션합니다.
아날로그 신호의 형성은 간단하고 직관적이지만 전송 과정에서 외부 간섭으로 인해 왜곡되기 쉬우므로 통신 품질이 떨어집니다. 디지털 통신은 아날로그 통신과는 다른 또 다른 통신 방식이다. 디지털 신호 ("0" 및 "1") 는 디지털 신호의 전송, 기록 및 처리에 사용됩니다. 디지털 신호의 내성이 강하여 제작 중 왜곡이 적고 쉽게 제거되어 통신 품질을 크게 향상시킬 수 있는 것이 현재 통신 기술의 추세이다.
디지털 통신의 특징
현대 디지털 통신의 원리는' 0' 과' 1' 을 사용하여 데이터, 문자, 사운드, 이미지 등의 정보를 전달하는 것이다. 마찬가지로, 아날로그 신호를 원래 전송한 전화가 디지털로 바뀐 후 전송된 음성은' 0' 과' 1' 이라는 두 개의 기호를 사용하여 일정한 규칙에 따라 하나의' 코드' 로 조합해서 전송할 수 있습니다. 이것은 디지털 전화, 펄스 코딩 통신이라고도 합니다. 먼저 전화 신호를 디지털화하여 전보 신호와 같은 일련의 코드로 바꾼 다음 코드를 상대방에게 전송합니다. 상대방이 코드를 받은 후 원래 전화 신호로 복원하여 정보를 전달하는 목적을 달성합니다.
디지털 신호를 이용한 전송의 특징은 무엇입니까?
20 세기 중반 이후 디지털 통신이 발달하면서 아날로그 통신 대신 디지털 통신이 등장하기 시작했다. 현재 아날로그 통신과 디지털 통신이 모두 광범위하게 응용되고 있다. 통신의 발전 역사에서 볼 때 저급한 디지털 통신 (전보통신) 은 오래전부터 나타났지만, 오랜 역사 기간 동안 디지털 통신의 발전은 아날로그 통신보다 훨씬 느리며, 실제로 사용되는 통신 설비도 아날로그 통신보다 적다. 지금까지 아날로그 통신 기술은 상당히 완벽한 수준에 이르렀고, 기존 통신 설비를 통해 멀리 떨어진 친척들을 만날 수 있게 된 것은 지척에 있는 것 같다. 또한 디지털 통신이 발전한 이유는 디지털 신호의 특징 외에 디지털 통신이 아날로그 통신보다 많은 장점을 가지고 있기 때문입니다.
1. 디지털 통신은 아날로그 통신보다 간섭 방지 기능이 더 강하다.
우리가 전화를 할 때, 때로는 상대방의 번호를 누르자 전화가 통하지 않고, "삐, 삐 ..." 하는 소리만 회선이 바쁘다는 것을 나타낸다. 상대방이 다른 사람과 통화하고 있거나, 두 대의 전화를 연결하는 회선이 점유될 수 있다. 두 전화국 사이의 중계선은 제한되어 있기 때문에, 많은 사람들이 동시에 전화를 걸어 이 모든 중계선을 차지하면, 뒤의 사용자는 연결이 안 된다. 전화가 많을수록 사용자가 더 자주 사용할수록 더 많은 전화 간선이 필요하다. 두 개의 전화 스위치 사이에 케이블을 추가하려면 토건의 제한을 받고 난이도가 높아지고 투자도 커진다. 초기에 한 쌍의 중계선에서 동시에 여러 대의 아날로그 전화를 연결하려고 시도했는데, 고주파 특성이 좋지 않아 간섭 방지 능력이 떨어지고 혼선이 심하여 통화 효과가 좋지 않았다. 1960 년대 초부터 디지털 통신은 이미 전화로 시도되었다. 디지털 신호 파형이 간단하기 때문에' 0' 과' 1' 의 차이가 뚜렷하고 디지털 통신의 간섭 방지 능력이 강하여 한 쌍의 중계선에서 수십 쌍의 전화를 동시에 연결할 수 있다.
과학이 발전함에 따라 통신 중계가 점점 완벽해졌다. 유선 및 방송에서는 항상 중간 증폭기를 추가하여 신호를 확대하여 신호가 일정한 강도를 유지하도록 하는 경우가 많습니다. 신호 전송은 일정 거리 후에 약해지고 "앨리어싱" 될 수 있습니다. 아날로그 신호 전송의 경우 확대를 통해 신호를 강화할 수 있지만 이러한 "겹침" 을 완전히 제거하기 어려우므로 수신측 수신 신호 왜곡이 발생할 수 있습니다. 그러나 디지털 신호의 경우 일반적으로 두 가지 상태만 있습니다. 일정한 거리의 전송을 거쳐 수신측의 파형 모양이 더 나빠졌지만, 우리는 파형의 정확성에 신경 쓸 필요가 없다. 디지털 신호의 두 가지 상태를 식별할 수 있는 한, 전자 장치로 불량한 펄스 파형을 재생해 원래의 펄스 모양으로 되돌릴 수 있다. 재생성을 사용하면 전송 품질이 거리와 거의 무관합니다.
디지털 신호는 아날로그 신호보다 변조가 더 쉽습니다.
생산과 군사적 요구가 발전함에 따라 디지털 정보 전송에 대한 수요도 빠르게 증가하고 있다. 현재 장거리 디지털 전송에서 직접 케이블 전송을 완전히 채택하는 것은 불가능하다. 여기에 매우 실용적인 문제가 있습니다. 즉, 이미 설정된 사통팔달의 아날로그 회로를 이용하여 디지털 신호를 전송할 수 있습니까? 아날로그 회로에서 디지털 신호를 전송하려면 디지털 터미널 장치와 아날로그 회로 사이에 변조 조정을 주체로 하는 인터페이스 장치 (일반적으로 데이터 송신기라고 함) 를 설치해야 합니다. 디지털 신호는' 0' 과' 1' 두 가지 상태밖에 없기 때문에 디지털 변조는 운영자가 주요 제어 반송파를 사용하는 과정으로 완전히 이해될 수 있기 때문에 디지털 신호 변조는 매우 간단합니다. 세 가지 변조 방법 * * *:
디지털 진폭 변조: 디지털 신호로 연속 캐리어를 제어하여 캐리어를 간헐적으로, 반송파가 진동하면 "1" 코드를 보내고, 반송파가 진동하지 않으면 "0" 코드를 보내는 것을 의미합니다. 디지털 진폭 변조 후 캐리어는 더 이상 단순한 사인파가 아니라 디지털 신호의 상태에 따라 변경되어 더 복잡한 신호가 됩니다.
디지털 주파수 변조:' 1' 코드를 보낼 때 디지털 신호의 반송파 주파수는 F1입니다. "0" 코드를 보낼 때 반송파 주파수는 F2 로 주파수를 변경하여 신호 인식을 달성합니다.
디지털 위상 변조: 즉, 디지털 신호에 따라 캐리어 위상을 제어합니다. 위상이란 무엇입니까? 예를 들어, A 와 B 라는 두 사람이 경주를 하고 있다. 만약 두 사람의 발걸음이 일치하고 한 가지 명령이 동시에 출발한다면, 우리는 언제든지 사진을 찍을 수 있고, 사진 속 두 사람의 발걸음은 영원히 같다. A 는 다리를 올리고, B 도 다리를 들어 올리고, A 는 멍하니 있고, B 도 멍하니 있다. 동작의 리듬은 항상 같다. 이 경우, 우리는 둘 다 같다고 말할 수 있습니다. 다음 팀에 즉시 출발하라는 명령을 내렸는데 B 가 늦게 출발하지 않으면' 동일' 하지 않을 수도 있다. A 가 다리를 들어 올릴 때, B 는 이미 정해졌고, A 는 정해졌고, B 는 다리를 들었다. 모두 차근차근 달리지만 B 의 동작은 항상 A 보다 조금 늦습니다. 신호도 마찬가지다. 두 주파수가 같은 반송파가 동시에 진동하기 시작하면 두 주파수가 동시에 양수 최대값, 0 값 및 음수 최대값에 도달하는 경우 "동일" 상태여야 합니다. 만약 그 중 하나가 조금 늦게 시작한다면, 아마 다를 것이다. 하나는 양수의 최대값에 도달하고 다른 하나는 음수의 최대값에 도달하면' 반전' 이라고 합니다. 일반 신호 진동 (일주일에 한 번) 은 360 도입니다. 한 파동과 다른 파동의 위상차가 반주기라면, 우리는 두 파동의 위상차가 180 도, 즉 반대라고 말한다. 디지털 신호를 전송할 때 "1" 코드는 0 도의 전송 위상을 제어하고 "0" 코드는 180 도의 전송 위상을 제어합니다. 캐리어의 초기 위상이 오프셋되어 정보를 가져옵니다.
디지털 변조는 일반적으로 디지털 회로에 의해 수행됩니다. 따라서 파형 변환이 빠르고, 조정 및 테스트가 편리하고, 부피가 작고, 장비 신뢰성이 높다는 특징이 있습니다. 이 방법은 디지털 통신에 널리 사용됩니다.
디지털 신호는 아날로그 신호보다 기밀입니다.
구름과 안개를 입은 비행기에서 빠르게 전진하는 탱크 레이에서 파도를 헤치고 전진하는 군함에서 무선통신은 본부와 끊임없이 연락하고 긴밀하게 협력하는 유일한 방법이라고 할 수 있다. 하지만 무선통신에서는 전파가 곳곳에 흩어져 있어서 상대방이 받을 수 있을 뿐만 아니라 다른 사람도 받을 수 있다. 마치 방송 중에 누구나 라디오에서 받을 수 있는 것처럼. (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 라디오명언) 통신의 비밀은 매우 중요하다. 특히 전쟁 시기에 누설은 종종 매우 심각한 결과를 초래할 수 있다. 디지털 통신이 이루어지면 아날로그 통신보다 암호화 조치가 더 쉬워지고 복잡한 장비가 많이 필요하지 않습니다. 간단한 논리 연산만 사용하면 기밀 유지 역할을 할 수 있어 아날로그 통신보다 효과가 훨씬 좋다. 암호화란 음성 정보가 포함된 코드를 일정한 법칙에 따라 더하거나 빼는 것입니다. 즉, 음성 코드에 암호를 "더하기" 하여 예측할 수 없도록 하는 것입니다. 보안 디지털 전화는 송신측에서 음성 신호를 디지털화하고, 암호화 후 전송하고, 수신측에서 암호를 해독하고, 역변환 후 음성 신호로 복원한다. 적군이 공중에서 암호화된 음성 코드를 가로채더라도, 그는 1 분 30 초도 신호의 내용을 알 수 없었지만, 자신의 수신측에서 원래의 음성 신호를 해독하여 복구할 수 있었다. (윌리엄 셰익스피어, 템페스트, 음성, 음성, 음성, 음성, 음성, 음성)
4. 오류 자동 감지 및 제어
일반적으로, 사람들의 보편적인 심리는 통신 중 데이터 전송은 착오가 없는 것이 가장 좋고, 정확할수록 좋다는 것이다. 그러나 과거에는 아날로그 회로의 불량 특성과 외부 간섭으로 인해 데이터를 전송할 때 오류가 발생하기 쉬웠습니다. 오류 제어 기술은 디지털 통신에 사용할 수 있으며 오류를 자동으로 발견하고 즉시 수정하여 전송 품질을 향상시킬 수 있습니다.
5. 전자컴퓨터와의 결합은 매우 편리하다.
디지털 통신은 디지털 전자 컴퓨터와 결합하기에 적합하고, 신호는 컴퓨터에 의해 처리되며, 통신 시스템을보다 일반적이고 유연하며, 좋은 적용 가능성과 호환성을 제공합니다.
또한 디지털 통신에 사용되는 신호가 간단하고 통신 장비에 사용되는 회로 요구 사항도 비교적 간단하기 때문에 비용이 저렴합니다. 현재 디지털 통신에 사용되는 회로는 대부분 집적 회로로, 간단하고 가벼우며 전력 소비량이 낮고 실효가 쉽지 않다는 장점이 있다. 대규모 집적 회로가 발전함에 따라 장비 비용을 더 낮출 수 있으며 디지털 통신 장비가 점점 더 보편화되고 응용이 점점 더 넓어질 것입니다.
디지털 통신 및 컴퓨터 네트워크
디지털 통신이 발달하면서, 특히 컴퓨터가 통신에 응용되면서 컴퓨터 통신망이 등장했습니다. 현대 디지털 통신 네트워크는 모두 컴퓨터에 의해 제어되기 때문에 통신의 관점에서 볼 때 컴퓨터 디지털 통신 네트워크입니다. 컴퓨터의 관점에서 볼 때, 이것이 바로 컴퓨터 네트워크이다.
간단한 전화 네트워크 교환에서 두 사용자가 통화를 원할 경우 전화만 연결하면 됩니다. 그러나 세 명 이상의 사용자 중 두 명이 통화를 필요로 할 때 모든 사용자를 간단히 연결할 수는 없습니다. 이들은 전화 스위치 (스위치라고도 함) 를 통해 지정된 두 사용자를 연결해야 합니다. 한 도시의 스위치 용량은 수만 명, 수십만 명, 수백 명의 사용자가 동시에 통화할 수 있다. 따라서 수동 전환은 점점 더 바쁜 전화 통신의 요구 사항을 충족하지 못하며 고급 자동 전환 기술을 사용해야 합니다.
디지털 신호를 교환하는 방법에는 두 가지가 있다. 첫째, 전화와 마찬가지로 디지털 정보는 시간적으로 양방향으로 전달되어야 한다. 이때 회로 교환 방식을 사용해야 합니다. 즉, 입력선과 출력선은 컴퓨터 제어에 의해 서로 연결되어 양 당사자가 직접 디지털 통신을 할 수 있도록 해야 합니다. 정보 교환이라는 또 다른 방법은 전신 신호와 같이 단방향 전송만 필요한 경우에 사용할 수 있습니다. 터미널에서 보낸 정보는 먼저 컴퓨터의 저장 장치에 저장된 다음 해당 회로가 유휴 상태가 되면 컴퓨터가 정보를 전달합니다.
일반적으로 이것은 컴퓨터가 전화를 제어하는 방법입니다. 일상생활에서 전화를 뚫는 가장 기본적인 작업은 먼저 전화를 들고, 그 다음, 이용자의 번호를 누르며, 이용자에게 전화를 집어 들고 말을 시작한 다음 내려놓는 것이다. (조지 버나드 쇼, 자기관리명언) (알버트 아인슈타인, 시간명언) 이 일련의 작업에 대해 스위치는 발신음 전송, 발신음 수신, 발신음 분석, 발신음 사용자 호출, 전화 연결, 통화 종료 후 회로 차단 등 6 가지 전환 순서를 완료해야 합니다.
위의 교환 시퀀스를 적절한 프로그램과 일련의 명령으로 컴파일하여 컴퓨터에 저장하면 컴퓨터가 전화를 걸 때 준비된 프로그램에 따라 전화 연결을 제어합니다. 이 시점에서 컴퓨터는 운영자의 작업을 완전히 대체하며 운영자가 할 수없는 작업을 매우 빠르고 정확하게 완료하고 통화의 컴퓨터 제어를 달성 할 수 있습니다.
컴퓨터는 디지털 교환 기술을 도입하여 교환에 새로운 면모를 가져다 주고 사람들에게 더 많은 편리함을 제공한다. 예를 들어, 사람이 전화를 하고 있고, 다른 사람이 전화를 하면, 과거의 소통 방식은 순차적으로 받을 수 있을 뿐이다. 이제 두 통화 또는 대체 통화 중에서 선택할 수 있습니다. 과거에는, 사람들은 전화를 한 후에 한 번 더 전화를 걸 수 밖에 없었다. 이제 사용자는 두 명의 사용자가 번갈아 호출하거나 세 명의 전화 회의를 구성할 수 있습니다. 현재, 전화는 텔레비전과 협력하여 텔레비전 데이터를 제공할 수 있다. 사용자는 전화 한 통만 걸면 TV 데이터 센터에서 데이터를 추출하여 사용자가 선택하고 볼 수 있도록 TV 화면에 표시할 수 있습니다.
더 넓은 분야에서 컴퓨터 네트워킹 기술과 디지털 통신 기술의 결합으로 컴퓨터 통신 네트워크가 형성되었다. 컴퓨터 통신망은 한 도시의 컴퓨팅 센터에 있는 컴퓨터를 이 도시의 많은 사용자들이 사용할 수 있게 해 주며, 한 지역이나 전국적으로 사용할 수 있게 해 줍니다. 이 시점에서 사용자 데이터 터미널과 컴퓨터에서 생성된 데이터 신호는 통신 네트워크에서 효과적으로 교환되어 데이터 교환을 형성해야 합니다. 디지털 통신이 더욱 발전함에 따라 컴퓨터 기술은 통신 분야의 모든 측면에 적용되었다. 디지털 전화, 디지털 팩스, 디지털 텔레비전 등 디지털 단말기 장비가 크게 증가했다. 기존 전송 미디어 케이블, 마이크로웨이브 릴레이 및 위성 통신은 디지털 전송을 더 많이 사용합니다. 정보 교환도 큰 변화를 일으켜 컴퓨터의 처리와 통제가 절실히 필요하다.
컴퓨터 통신은 컴퓨터로 회로를 연결하거나 컴퓨터의 메모리로 정보를 저장하고 전달할 수 있다. 원격 데이터 터미널 장치에는 컴퓨터 호스트가 제어하는 입력 회로와 테이프, 카드, 인쇄 및 디스플레이와 같은 출력 회로가 있습니다. 데이터 정보는 회선을 통해 통신 컨트롤러로 전송됩니다. 통신 컨트롤러는 회선과 중앙 프로세서를 연결하는 인터페이스 장치이다. 모든 입력을 지속적으로 스캔하며 처리해야 할 데이터가 있으면 중앙 프로세서로 전송되어 메모리에 저장됩니다. 저장된 데이터가 지정된 문자 세트에 도달하면 중앙 처리 장치가 데이터에 필요한 처리를 수행하고 그 결과를 대용량 외부 스토리지로 전달합니다. 메모리에 저장된 데이터와 같은 출력 회선을 사용할 수 있게 되면 중앙 처리 장치와 통신 컨트롤러를 통해 다른 터미널로 전송됩니다. 이런 정보 교환 방식은 군사, 예를 들면 방공 시스템, 민간 시스템 (예: 은행, 철도, 상업 관리, 창고 관리, 기상, 의료, 예약, 신문 편집, 정보 검색 등) 에도 광범위하게 적용된다.