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通信方式

鎖定
對於點對點之間的通信,按照消息傳送的方向與時間關係,通信方式可分為單工通信半雙工通信全雙工通信三種。
中文名
通信方式
外文名
Communication
學    科
信息工程
領    域
工程技術

通信方式單工通信

單工通信(Simplex Communication)是指消息只能單方向傳輸的工作方式。
在單工通信中,通信的信道是單向的,發送端與接收端也是固定的,即發送端只能發送信息,不能接收信息;接收端只能接收信息,不能發送信息。基於這種情況,數據信號從一端傳送到另外一端,信號流是單方向的。
例如:生活中的廣播就是一種單工通信的工作方式。廣播站是發送端,聽眾是接收端。廣播站向聽眾發送信息,聽眾接收穫取信息。廣播站不能作為接收端獲取到聽眾的信息,聽眾也無法作為發送端向廣播站發送信號。
通信雙方採用“按——講”(Push To Talk,PTT)單工通信屬於點到點的通信。根據收發頻率的異同,單工通信可分為同頻通信和異頻通信 [1] 

通信方式半雙工通信

半雙工通信(Half-duplex Communication)可以實現雙向的通信,但不能在兩個方向上同時進行,必須輪流交替地進行。
在這種工作方式下,發送端可以轉變為接收端;相應地,接收端也可以轉變為發送端。但是在同一個時刻,信息只能在一個方向上傳輸。因此,也可以將半雙工通信理解為一種切換方向的單工通信。
例如:對講機是日常生活中最為常見的一種半雙工通信方式,手持對講機的雙方可以互相通信,但在同一個時刻,只能由一方在講話。

通信方式全雙工通信

全雙工通信(Full duplex Communication)是指在通信的任意時刻,線路上存在A到B和B到A的雙向信號傳輸。 全雙工通信允許數據同時在兩個方向上傳輸,又稱為雙向同時通信,即通信的雙方可以同時發送和接收數據。在全雙工方式下,通信系統的每一端都設置了發送器和接收器,因此,能控制數據同時在兩個方向上傳送。全雙工方式無需進行方向的切換,因此,沒有切換操作所產生的時間延遲,這對那些不能有時間延誤的交互式應用(例如遠程監測和控制系統)十分有利。這種方式要求通訊雙方均有發送器和接收器,同時,需要2根數據線傳送數據信號。(可能還需要控制線和狀態線,以及地線)。
理論上,全雙工傳輸可以提高網絡效率,但是實際上仍是配合其他相關設備才有用。例如必須選用雙絞線的網絡纜線才可以全雙工傳輸,而且中間所接的集線器(HUB),也要能全雙工傳輸;最後,所採用的網絡操作系統也得支持全雙工作業,如此才能真正發揮全雙工傳輸的威力。
例如:計算機主機用串行接口連接顯示終端,而顯示終端帶有鍵盤。這樣,一方面鍵盤上輸入的字符送到主機內存;另一方面,主機內存的信息可以送到屏幕顯示。通常,往鍵盤上打入1個字符以後,先不顯示,計算機主機收到字符後,立即回送到終端,然後終端再把這個字符顯示出來。這樣,前一個字符的回送過程和後一個字符的輸入過程是同時進行的,即工作於全雙工方式 [2] 

通信方式現代通信方式

郵遞
以實物傳遞為基礎,雖然如今寫信的人越來越少,但越簡單越真實,越純樸越真情,信件是信息傳遞最簡單最純樸的方式,更不因傳遞速度過快造成信息的溢漏;快遞是人類社會發展的的需要,主要原因是因為隨着人類物質生活水平的提高服務需求面也越來越高,但其發展受交通運輸制約無便利的交通運輸怎麼也快不起來。
電話
電話分固定電話、移動電話與網絡電話,其傳遞方式與網絡方式優缺點基本相同,與網絡方式不同之處在於電話不能直接傳遞文字圖片,與郵遞方式不同在於不能傳遞實物。
傳真
傳真是近二十多年發展最快的非話電信業務。將文字、圖表、相片等記錄在紙面上的靜止圖像,通過掃描和光電變換,變成電信號,經各類信道傳送到目的地,在接收端通過一系列逆變換過程,獲得與發送原稿相似記錄副本的通信方式,稱為傳真。
傳真的主要技術有:掃描技術,記錄技術,同步同相技術,傳輸技術。傳真的通信過程包含掃描,光電變換,圖像信號的傳輸,記錄變換,收信掃描和同步同相。
傳真是基於PSTN的電信信號通過設備中轉傳真信號。直接由於科技大迅速發展,電子網絡傳真逐漸成為取代傳真機的新一代通信工具。
衞星電話
基於衞星通信系統來傳輸信息的電話就是衞星電話。衞星電話是現代移動通信的產物,其主要功能是填補現有通信(有線通信、無線通信)終端無法覆蓋的區域,為人們的工作提供更為健全的服務。現代通信中,衞星通信是無法被其他通信方式所替代的,現有常用通信所提供的所有通信功能,均已在衞星通信中得到應用。
電報
電報,就是用電信號傳遞的文字信息。通訊越來越迅捷,電報的作用已經不是很大了,也許有一天電報就會從我們的生活中消失了。
電報是通信業務的一種,是最早使用電進行通信的方法。它利用電流(有線)或電磁波(無線)作載體,通過編碼和相應的電處理技術實現人類遠距離傳輸與交換信息的通信方式。
電報大大加快了消息的流通,是工業社會的其中一項重要發明。早期的電報只能在陸地上通訊,後來使用了海底電纜,開展了越洋服務。到了二十世紀初,開始使用無線電拍發電報,電報業務基本上已能抵達地球上大部份地區。電報主要是用作傳遞文字訊息,使用電報技術用作傳送圖片稱為傳真。
數據通信
計算機網絡中傳輸的信息都是數字數據,計算機之間的通信就是數據通信方式,數據通信是計算機和通信線路結合的通信方式。在數據通信中,按每次傳送的數據位數,通信方式可分為:並行通信和串行通信。
並行通信是一次同時傳送8位二進制數據,從發送端到接收端需要8根傳輸線。並行方式主要用於近距離通信,如在計算機內部的數據通信通常以並行方式進行。這種方式的優點是傳輸速度快,處理簡單。
串行通信一次只傳送一位二進制的數據,從發送端到接收端只需要一根傳輸線。串行方式雖然傳輸率低,但適合於遠距離傳輸,在網絡中(如公用電話系統)普遍採用串行通信方式 [3] 

通信方式優缺點

電網所採用的通信方式分為幾種,分別為:光纖通信,普通微波通信,電力線載波通信,有線音頻電纜通信,特高頻無線電台通信,無線擴頻通信方式。 
1、光纖通信其最大的特點是通信容量大,速率高,在一根光纖中能傳播幾百甚至上千路電話,可傳實時圖像,而且抗電磁干擾性好,通信質量高,使用持續時間長。但成本高,尤其遠距離架設施工價格昂貴而且受地形限制。 
2、普通微波通信是一種無線通訊方式,傳輸容量大,質量高,配置靈活,電力系統220kv以上變電站普遍採用,這種通信方式對環境要求較高,另外,一個普通微波通信網的建設需要現場勘測和設計,故總的建設費用也很高。 
3、電力線載波通信方式比較普遍,最大的優點是不用專門架設通信線路,電力延伸到哪裏,通信就可以到那裏,投資不算大,但它的缺點,首先可靠性差,第二,通信容量小,這就造成了語音通話質量差,數據傳輸率低,而且從變電所到調度的通信還需架設音頻電纜解決。 
4、有線音頻電纜通信被廣泛採用,在距離較近時是一種較好的通信方式,它的通信通道是一種模擬信道,因此在進行數據通信時,需增加調制解調器,它抗干擾性差,且易遭雷擊,長距離通信時,需要的線徑較粗,造價較高。一般不用來組成較大的通信網而只在局部使用。 
5、特高頻無線電台通信傳輸距離遠,使用方便,設備價格低,便於維護。但要滿足無人值班變電所的通信要求是遠遠不夠的,它抗干擾性能力差。通信不穩定,通信指標也很低 ,它是一種模擬通道,傳輸數據的速率小於300it/s,只能作為一種輔助的通信手段。 
6、無線擴頻通信方式是擴展頻譜通信技術,是一種數字化通信技術。擴頻信號的發射功率低,對電磁環境影響小,而傳輸數據率卻很高,另外擴頻藉手機的門限信噪比較低,可在負信噪比下正常工作。擴頻通信抗同頻干擾性能好,對所有載波頻率相同,進入接收機的外來干擾信號,接收機對他們都有抑制能力,並且它具有良好的抗衰落性能。一般無線電信號傳播時,衰落是有選擇性的,而擴頻通信中將信號功率擴展到很寬的帶寬中,不會對接受產生太大影響。 
故當前通信方式多種多樣,在選擇通信方式時應將各種方式的優點最大化從而達到節約成本實現通信目的 [2] 
參考資料
  • 1.    王中訓, 徐超, 王德法. 基於VC++6.0的多串口通信方法[J]. 計算機應用, 2008, 28(s1):254-256.
  • 2.    許建德, 陸以羣. 新型數字電流差動保護裝置中的數據採樣同步和通信方式[J]. 電力系統自動化, 1993(4):23-26.
  • 3.    王汝傳, 姚旭敏, 王海豔, et al. 基於Java和VRML虛擬場景通信方式的研究[J]. 系統仿真學報, 2003, 15(7):986-990.