答:在資料通訊中最基本的同步方式就是“位元同步”(bit synchronization)或位同步。位元是資料傳輸的最小單位。位元同步是指接收端時鐘已經調整到和傳送端時鐘完全一樣,因此接收端收到位元流後,就能夠在每一個位元的中間位置進行判決(如下圖所示)。位元同步的目的是為了將傳送端傳送的每一個位元都正確地接收下來。這就要在正確的時刻(通常就是在每一個位元的中間位置)對收到的電平根據事先已約定好的規則進行判決。例如,電平若超過一定數值則為1,否則為0。但僅僅有位元同步還不夠。因為資料要以幀為單位進行傳送。若某一個幀有差錯,以後就重傳這個出錯的幀。因此一個幀應當有明確的界限,也就是說,要有幀定界符。接收端在收到位元流後,必須能夠正確地找出幀定界符,以便知道哪些位元構成一個幀。接收端找到了幀定界符並確定幀的準確位置,就是完成了“幀同步”(frame synchronization)。在使用PCM的時分複用通訊中(這種通訊都採用同步通訊方式),如圖教材的2-20所示,接收端僅僅能夠正確接收位元流是不夠的。接收端還必須準確地將一個個時分複用幀區分出來。因此用作同步的特殊時隙CH0包含一些特殊的位元組合,使接收端能夠將每一個時分複用幀的位置確定出來。這也叫做幀同步。下圖給出了這兩種不同的幀同步的示意圖。圖中上面部分的同步通訊方式在電信網中使用得非常廣泛,其中的一個重要特點是在傳送端連續不斷地傳送位元流中,即使有的時隙沒有被使用者使用,這些時隙也要保留在時分複用幀中的相應位置上。在同步通訊中幀同步的任務就是使接收端能夠從收到的連續位元流中確定出每一個時分複用幀的位置。圖中下面部分的非同步通訊方式在計算機網路中使用得較多。我們可以注意到,資料幀在接收端出現的時間是不規則的。因此在接收端必須進行幀定界。但幀定界也常稱為幀同步。因此,當我們看到“幀同步”時,應當弄清這是同步通訊中的幀同步,還是非同步通訊中的幀定界。這裡我們要強調一下,在非同步通訊時,接收端即使找到了資料幀的開始處,也還必須將資料幀中的所有位元逐個接收下來。因此,接收端必須和資料幀中的各個位元進行位元同步(這就是非同步通訊中的同步問題)。試想:如果接收端不知道每一個位元要持續多長時間,那怎樣能將一個個位元接收下來呢?因此,不管是同步通訊還是非同步通訊,要想接收位元塊中的每一個位元,就必須和位元塊中的位元進行位元同步。然而在非同步通訊中,位元同步的方法和同步通訊時並不完全一樣。在同步通訊中,最精確的同步方法是使全網時鐘精確同步。全網的主時鐘的長期精度要求達到 ± 1.0 ?? 1011,因此必須採用原子鐘(例如,銫原子鐘),但這樣的同步網路的價格很高(如SDH/SONET網路)。實際上,在同步通訊中,也可以採用比較經濟的方法實現同步。這種方法就是在接收端設法從收到的位元流中將位元同步的時鐘資訊提取出來(傳送端在傳送位元流時,傳送時鐘的資訊就已經在所傳送的位元流之中了)。這種同步方式常稱為準同步(plesiochronous)。在教材中的2.3.1節中介紹的曼徹斯特編碼就能夠使接收端很方便地從收到的位元流中將時鐘資訊提取出來,這樣就能夠很容易地實現位元同步。在以幀為傳送單位的非同步通訊中,接收端通常也是採用從收到的位元流中提取時鐘資訊的方法來實現位元同步。在以字元為單位的非同步通訊中,由於每一個字元只有8個位元,因此只要收發雙方的時鐘頻率相差不太大,在開始位的觸發下,這8個位元的位元同步很容易做到,因此不需要採取其他措施來實現位元同步(但不等於說可以不要位元同步)。
答:在資料通訊中最基本的同步方式就是“位元同步”(bit synchronization)或位同步。位元是資料傳輸的最小單位。位元同步是指接收端時鐘已經調整到和傳送端時鐘完全一樣,因此接收端收到位元流後,就能夠在每一個位元的中間位置進行判決(如下圖所示)。位元同步的目的是為了將傳送端傳送的每一個位元都正確地接收下來。這就要在正確的時刻(通常就是在每一個位元的中間位置)對收到的電平根據事先已約定好的規則進行判決。例如,電平若超過一定數值則為1,否則為0。但僅僅有位元同步還不夠。因為資料要以幀為單位進行傳送。若某一個幀有差錯,以後就重傳這個出錯的幀。因此一個幀應當有明確的界限,也就是說,要有幀定界符。接收端在收到位元流後,必須能夠正確地找出幀定界符,以便知道哪些位元構成一個幀。接收端找到了幀定界符並確定幀的準確位置,就是完成了“幀同步”(frame synchronization)。在使用PCM的時分複用通訊中(這種通訊都採用同步通訊方式),如圖教材的2-20所示,接收端僅僅能夠正確接收位元流是不夠的。接收端還必須準確地將一個個時分複用幀區分出來。因此用作同步的特殊時隙CH0包含一些特殊的位元組合,使接收端能夠將每一個時分複用幀的位置確定出來。這也叫做幀同步。下圖給出了這兩種不同的幀同步的示意圖。圖中上面部分的同步通訊方式在電信網中使用得非常廣泛,其中的一個重要特點是在傳送端連續不斷地傳送位元流中,即使有的時隙沒有被使用者使用,這些時隙也要保留在時分複用幀中的相應位置上。在同步通訊中幀同步的任務就是使接收端能夠從收到的連續位元流中確定出每一個時分複用幀的位置。圖中下面部分的非同步通訊方式在計算機網路中使用得較多。我們可以注意到,資料幀在接收端出現的時間是不規則的。因此在接收端必須進行幀定界。但幀定界也常稱為幀同步。因此,當我們看到“幀同步”時,應當弄清這是同步通訊中的幀同步,還是非同步通訊中的幀定界。這裡我們要強調一下,在非同步通訊時,接收端即使找到了資料幀的開始處,也還必須將資料幀中的所有位元逐個接收下來。因此,接收端必須和資料幀中的各個位元進行位元同步(這就是非同步通訊中的同步問題)。試想:如果接收端不知道每一個位元要持續多長時間,那怎樣能將一個個位元接收下來呢?因此,不管是同步通訊還是非同步通訊,要想接收位元塊中的每一個位元,就必須和位元塊中的位元進行位元同步。然而在非同步通訊中,位元同步的方法和同步通訊時並不完全一樣。在同步通訊中,最精確的同步方法是使全網時鐘精確同步。全網的主時鐘的長期精度要求達到 ± 1.0 ?? 1011,因此必須採用原子鐘(例如,銫原子鐘),但這樣的同步網路的價格很高(如SDH/SONET網路)。實際上,在同步通訊中,也可以採用比較經濟的方法實現同步。這種方法就是在接收端設法從收到的位元流中將位元同步的時鐘資訊提取出來(傳送端在傳送位元流時,傳送時鐘的資訊就已經在所傳送的位元流之中了)。這種同步方式常稱為準同步(plesiochronous)。在教材中的2.3.1節中介紹的曼徹斯特編碼就能夠使接收端很方便地從收到的位元流中將時鐘資訊提取出來,這樣就能夠很容易地實現位元同步。在以幀為傳送單位的非同步通訊中,接收端通常也是採用從收到的位元流中提取時鐘資訊的方法來實現位元同步。在以字元為單位的非同步通訊中,由於每一個字元只有8個位元,因此只要收發雙方的時鐘頻率相差不太大,在開始位的觸發下,這8個位元的位元同步很容易做到,因此不需要採取其他措施來實現位元同步(但不等於說可以不要位元同步)。