计算机网络与通信 .pptx

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1、 （2）信号（Signal）信号是数据的表示形式,或称数据的电磁或电子编码，它使数据以适当的形式在介质上传输。按其编码机制信号也可分为模拟信号和数字信号两种。模拟信号：连续变化的电信号 数字信号：离散变化的电信号 （3）信息（Information）是对数据的解释，是数据的具体内容和含义 第1页/共74页 数据传输是指用电信号把数据从发送端传送到接收端的过程。1.模拟信道：传输模拟信号的信道；数字信道：传输数字信号的信道 2.模拟通信（传输）：用模拟信号传输数据的通信 数字通信（传输）：用数字信号传输数据的通信 模拟数据和数字数据都可以用模拟信号或数字信号来传输。在一定条件下，可以将模拟信号转

2、变为数字信号，或将数字信号转变为模拟信号。有四种方式：第2页/共74页（1 1）模拟数据用模拟信号传输）模拟数据用模拟信号传输 （2 2）模拟数据用数字信号）模拟数据用数字信号传输传输（3 3）数字数据用模拟信号传输）数字数据用模拟信号传输 （4 4）数字数据用数字信号）数字数据用数字信号传输传输第3页/共74页 3.3.模拟信号和数字信号传输的差别模拟信号和数字信号传输的差别 （1 1）模拟传输不考虑所传输信号的内容。其信号可以表示模拟数字，也可以）模拟传输不考虑所传输信号的内容。其信号可以表示模拟数字，也可以表示数字数据。但无论如何，由于模拟传输是在线路上直接传输模拟信号的方式，表示数字数

3、据。但无论如何，由于模拟传输是在线路上直接传输模拟信号的方式，模拟信号传送一定距离后，信号都会发生衰减。因此长距离传送，都会使用放大器模拟信号传送一定距离后，信号都会发生衰减。因此长距离传送，都会使用放大器对信号进行放大。对信号进行放大。（2 2）数字传输考虑所传输信号的内容。同样信号传送一定距离后，也会发生）数字传输考虑所传输信号的内容。同样信号传送一定距离后，也会发生衰减。因此长距离传送，要用中继器。衰减。因此长距离传送，要用中继器。第4页/共74页 一个数据通信网络应由信源、信宿、信道、通信一个数据通信网络应由信源、信宿、信道、通信一个数据通信网络应由信源、信宿、信道、通信一个数据通信网

4、络应由信源、信宿、信道、通信控制器和变换器等设备构成。控制器和变换器等设备构成。控制器和变换器等设备构成。控制器和变换器等设备构成。动画演示动画演示动画演示动画演示第5页/共74页 各部件功能各部件功能 数据终端设备（信源或信宿）：数据终端设备（信源或信宿）：计算机、终端和其它生成数据的设备成为数据终端计算机、终端和其它生成数据的设备成为数据终端设备。在数据通信网络中如果是信息的发出者称其为信源。如果是信息的接收者称其为信设备。在数据通信网络中如果是信息的发出者称其为信源。如果是信息的接收者称其为信宿。宿。通信控制器：通信控制器：是数据通信网络中很重要的一种设备，它负责将数据终端设备与通信是数

5、据通信网络中很重要的一种设备，它负责将数据终端设备与通信线路进行连接，并完成数据缓冲、速度匹配、串并转换等任务。线路进行连接，并完成数据缓冲、速度匹配、串并转换等任务。信道：信道：是传送信号的一条通路，由传输介质和相应的附属设备组成。是传送信号的一条通路，由传输介质和相应的附属设备组成。变换器：变换器：是一种将原始信号转换成电信号使其适合于在信道上进行传输的装置。是一种将原始信号转换成电信号使其适合于在信道上进行传输的装置。第6页/共74页 数据通信的过程数据通信的过程 当计算机当计算机A A向计算机向计算机B B发送信息时，首先通过通信控发送信息时，首先通过通信控制器取得信道的使用权；制器取

6、得信道的使用权；计算机计算机A A把要发送的信息并行传送给通信控制器；把要发送的信息并行传送给通信控制器；通信控制器根据发送端的要求，把报文分为报文组通信控制器根据发送端的要求，把报文分为报文组或传送帧，将其串行送入变换器；或传送帧，将其串行送入变换器；变换器把通信控制器送来的原始信号进行必要的转变换器把通信控制器送来的原始信号进行必要的转换，再送入信道进行传输；换，再送入信道进行传输；接收端判别信息是属于自己的信息后，通过变换器接收端判别信息是属于自己的信息后，通过变换器信号恢复成原始信号。并送往接收端的通信控制器；信号恢复成原始信号。并送往接收端的通信控制器；通信控制器把收到的串行数据格式

7、转换成并行数据格通信控制器把收到的串行数据格式转换成并行数据格式，并存入自己的缓冲器中，当所有的报文均收齐后，在并式，并存入自己的缓冲器中，当所有的报文均收齐后，在并行的送入接收端计算机行的送入接收端计算机B B。第7页/共74页r rameter of Data Communication Networkameter of Data Communication Network （1 1）信道带宽信道带宽 信号是用特定的电磁波表示的，而电磁波都有一定的频谱范围，所以任何实际的信号是用特定的电磁波表示的，而电磁波都有一定的频谱范围，所以任何实际的信道所能传输的信号频率有一定的范围，这一范围称作该

8、信道频带的宽度，即带宽。信道所能传输的信号频率有一定的范围，这一范围称作该信道频带的宽度，即带宽。（2 2）信道容量信道容量 信道容量或数据速率（信道容量或数据速率（Data RateData Rate）是指信道能传输信息的最大能力。以信道每秒）是指信道能传输信息的最大能力。以信道每秒所能传输比特为单位，常记作比所能传输比特为单位，常记作比“比特比特/秒秒”或或“位位/秒秒”简记为简记为“bpsbps”。第8页/共74页 （3 3）传输速率传输速率 传输速率是指传输线上传输信息的速度。数据传输速率有两种表示方法：信传输速率是指传输线上传输信息的速度。数据传输速率有两种表示方法：信息速率和调制速

9、率。息速率和调制速率。信息速率信息速率S S是指单位时间内所传送二进位代码的有效位数。单位用每秒比特数是指单位时间内所传送二进位代码的有效位数。单位用每秒比特数（bit/sbit/s或或bpsbps）表示。）表示。调制率调制率B B是指脉冲信号经过调制后的传输速率或者是信号在调制过程中信号状是指脉冲信号经过调制后的传输速率或者是信号在调制过程中信号状态变化的次数。通常用于表示调制解调器之间传输信号的速率。态变化的次数。通常用于表示调制解调器之间传输信号的速率。两者关系：两者关系：S S=B Bloglog2 2n n n n 是调制电平数是调制电平数 第9页/共74页 （4 4）误码率误码率

10、误码率是指信息传输的错误率，是衡量传输系统可靠性的指标。误码率是接收码中错误码元数与传输总码误码率是指信息传输的错误率，是衡量传输系统可靠性的指标。误码率是接收码中错误码元数与传输总码元数之比。元数之比。即：即：P Pe e=误码元数（误码元数（N Ne e）/总码元数（总码元数（N N）通常应低于通常应低于10-610-6。第10页/共74页2.2 Modes of Data Communication2.2 Modes of Data Communication r rallel Communication&Serial Communicationallel Communication&S

11、erial Communication 数据的传递和交换可以发生在计算机内部各部件之间，计算机与各种外部设备之间或者计算机与计算机之间。数据的传递和交换有两种基本方式：并行通信和串行通信，其工作方式如动画演示。（1）并行通信 并行通信方式是将8位、16位或32位的数据按数位宽度同时进行传输，每一个数位都要有自己的数据传输线和发送、接收设备。第11页/共74页（2 2）串行通信串行通信 串行通信方式是在一根数据传输线上，每次传送一串行通信方式是在一根数据传输线上，每次传送一位二进制数据，即数据一位接一位地传送。位二进制数据，即数据一位接一位地传送。（3 3）数据的串数据的串/并行转换并行转换 数

12、据的串数据的串/并行转换方式是指由于计算机内部处理的并行转换方式是指由于计算机内部处理的都是并行数据，在进行串行传输之前，必须将并行数据都是并行数据，在进行串行传输之前，必须将并行数据转换成串行数据；在接收端要将串行数据转换成并行数转换成串行数据；在接收端要将串行数据转换成并行数据。据。第12页/共74页 一个通信系统至少应含有三部分：发送设备、传输介质、接收设备。其中发送设备用于产生数据，并一个通信系统至少应含有三部分：发送设备、传输介质、接收设备。其中发送设备用于产生数据，并通过传输介质将数据传送给接收设备，以完成两点之间的数据传送。按照数据传输方向及其时间关系可将通信通过传输介质将数据传

13、送给接收设备，以完成两点之间的数据传送。按照数据传输方向及其时间关系可将通信方式分为单工、半双工和全双工三种。见方式分为单工、半双工和全双工三种。见动画演示动画演示。第13页/共74页 （1 1）基带传输基带传输 基带传输是指在线路上直接传输基带信号或略加整形后基带传输是指在线路上直接传输基带信号或略加整形后进行的传输。基带是原始信号所占用的基本频带，当终端把进行的传输。基带是原始信号所占用的基本频带，当终端把数字信息转换为适合于传送的电信号时，这个电信号所固有数字信息转换为适合于传送的电信号时，这个电信号所固有的频带即为基带。的频带即为基带。数字信号的基带传输是以原来的数字信号的基带传输是以

14、原来的“0 0”和和“1 1”的形式直的形式直接用数字信号在信道上传输。是一种最简单的传输方式。接用数字信号在信道上传输。是一种最简单的传输方式。（2 2）频带传输频带传输 当进行远距离通信时，往往将数字数据转换成模拟信号当进行远距离通信时，往往将数字数据转换成模拟信号后传输，在接收端再进行信号的恢复，当调制成频率信号的后传输，在接收端再进行信号的恢复，当调制成频率信号的频率范围在音频范围（频率范围在音频范围（200Hz200Hz3.4 kHz3.4 kHz）内时，这种传输）内时，这种传输方式称为频带传输。其频率范围比音频范围宽时方式称为频带传输。其频率范围比音频范围宽时,则称之为则称之为宽带

15、传输。宽带传输。第14页/共74页synchronizationsynchronization Transmission&A Transmission&Asynchsynchr ronismonism Transmission Transmission （1 1）同步传输同步传输 是指接收端要按照发送端所发送的每个数据的起止是指接收端要按照发送端所发送的每个数据的起止时间和重复频率来接收数据时间和重复频率来接收数据,既收发双方在时间上必须一致。既收发双方在时间上必须一致。同步传输是以数据块为单位的数据传输。同步传输是以数据块为单位的数据传输。（2 2）异步传输异步传输 异步传输是以字符为单位的

16、数据传输。异步传输是以字符为单位的数据传输。第15页/共74页异步传输与同步传输的数据格式异步传输与同步传输的数据格式异步传输与同步传输的数据格式异步传输与同步传输的数据格式（a a a a）异步传输异步传输异步传输异步传输 （b b b b）同步传输同步传输同步传输同步传输第16页/共74页2.3 Technology of Data Coding （1）不归零编码（NRZ：Non Return to Zero）用高电平表示“1”，用低电平表示“0”；编码简单，不含同步时钟，抗干扰能力弱。（2）曼彻斯特编码（Manchester Encoding）每比特的1/2周期处要发生跳变，由高电平跳到

17、低电平表示“1”，由低电平跳到高电平表示“0”；编码复杂，内部自含同步时钟，抗干扰能力强。（3）差分曼彻斯特编码（Differential Manchester Encoding）每比特的1/2周期处要发生跳变，在每比特的起始位置发生跳变表示“0”，不发生跳变表示“1”；编码复杂，内部自含同步时钟，抗干扰能力强。动画演示第17页/共74页 调制：由发送端将数字数据信号转换成模拟数据信调制：由发送端将数字数据信号转换成模拟数据信号的过程称为号的过程称为“调制调制”解调：在接收端把模拟数据信号还原为数字数据信解调：在接收端把模拟数据信号还原为数字数据信号的过程称为号的过程称为“解调解调”调制的方法

18、：载波的表示：调制的方法：载波的表示：y=A(t)sin(wt+y=A(t)sin(wt+)由上式可知调制方法：振幅、频率、相位三种调制方由上式可知调制方法：振幅、频率、相位三种调制方法法 （1 1）振幅调制）振幅调制（AmplitudeShiftKeying-ASKAmplitudeShiftKeying-ASK）也称为移幅键控法也称为移幅键控法 ，调制原则：确定，调制原则：确定w,w,改变改变A A表示数字信号的不同状态表示数字信号的不同状态.“0 0”：用幅度值为用幅度值为0 0的载波表的载波表示；示；“1 1”：用具有一定幅度值的载波表示。：用具有一定幅度值的载波表示。第18页/共74

19、页 （2 2）频率调制）频率调制（FrequencyShiftKeyingFSKFrequencyShiftKeyingFSK）也称频移键控法，调制原则：确定也称频移键控法，调制原则：确定A,A,改变改变w w表示数字信号的不同状态。表示数字信号的不同状态。”0 0”：用频率为用频率为w w的载波表示；的载波表示；“1 1”：用频率为：用频率为2 2w w的载波表示。的载波表示。（3 3）相位调制）相位调制（PhaseShiftKeying-PSKPhaseShiftKeying-PSK）也称相移键控法，调制原则：确定也称相移键控法，调制原则：确定A,w,A,w,改变改变表示数字信号的不同状态

20、。表示数字信号的不同状态。“0 0”：用相位用相位180180的载波表示；的载波表示；“1 1”：用相位：用相位00的载波表示。的载波表示。第19页/共74页第20页/共74页 在数字化的电话交换和传输系统中，通常需要将模在数字化的电话交换和传输系统中，通常需要将模拟的话音数据编码成数字信号后再进行传输。这里常用拟的话音数据编码成数字信号后再进行传输。这里常用的一种称为的一种称为PCMPCM（Pulse Code ModulationPulse Code Modulation）的脉冲编码）的脉冲编码调制技术。调制技术。PCMPCM基于以下的采样定理：基于以下的采样定理：如果在规定的时间间隔内，

21、以有效信号如果在规定的时间间隔内，以有效信号f f（t t）最高）最高频率的两倍或两倍以上的速率对该信号进行采样的话，频率的两倍或两倍以上的速率对该信号进行采样的话，则这些采样值包含了无混叠而又便于分离的全部原始信则这些采样值包含了无混叠而又便于分离的全部原始信号信息。利用低通滤波器可不失真地从这些采样值中重号信息。利用低通滤波器可不失真地从这些采样值中重新构造出新构造出f f（t t）。）。第21页/共74页 信号数字化的转换过程信号数字化的转换过程 信号数字化的转换过程可包括采样、量化和编码三个步骤。信号数字化的转换过程可包括采样、量化和编码三个步骤。第22页/共74页 （1 1）采样采样

22、：每个固定的时间间隔，取出模拟数据的瞬时值，作为本次抽：每个固定的时间间隔，取出模拟数据的瞬时值，作为本次抽样到下次抽样之间该模拟数据的代表值。样到下次抽样之间该模拟数据的代表值。X(n)X(n)就是采样处理后的脉冲调幅信号。就是采样处理后的脉冲调幅信号。（2 2）量化量化：把抽样取得的电平幅值按照一定的分级标度转换成对应的数字值，：把抽样取得的电平幅值按照一定的分级标度转换成对应的数字值，并取整数这样把连续的电平幅值转换成离散的数字并取整数这样把连续的电平幅值转换成离散的数字y(n)y(n)。（3 3）编码编码：它是将量化后的整数值表示为一定位数的二进制数：它是将量化后的整数值表示为一定位数

23、的二进制数C(n)C(n)。第23页/共74页2.4 Data Transmission Medium2.4 Data Transmission Medium 双双绞绞线线（Twisted Twisted PairedPaired）、同同轴轴电电缆缆（Coaxial Coaxial CableCable）、光光纤纤（Optical Optical fibrefibre）（1 1）Twisted PairedTwisted Paired 双绞线是以螺旋状扭在一起的两根绝缘导线组成的。双绞线是以螺旋状扭在一起的两根绝缘导线组成的。物理特性：双绞线一般是铜质的，能提供良好的传导率。物理特性：双绞线一

24、般是铜质的，能提供良好的传导率。传输特性：双绞线既可用于传输模拟信号，也可以用于传输数字信号传输特性：双绞线既可用于传输模拟信号，也可以用于传输数字信号 第24页/共74页 连通性：连通性：双绞线既可以用于点到点的连接，也可以用于多点的连接。双绞线既可以用于点到点的连接，也可以用于多点的连接。地理范围：地理范围：双绞线可以很容易地在双绞线可以很容易地在I5KMI5KM或更大范围内提供数据传输。或更大范围内提供数据传输。抗干扰性：抗干扰性：在低频传输时，双绞线的抗干扰性相当于或高于同轴电缆，但在低频传输时，双绞线的抗干扰性相当于或高于同轴电缆，但在超过在超过10KHz 10KHz 时，同轴电缆就

25、比双绞线明显优越。时，同轴电缆就比双绞线明显优越。价格：价格：以每米的价格计算，双绞线比同轴电缆或光纤都要便宜得多。以每米的价格计算，双绞线比同轴电缆或光纤都要便宜得多。第25页/共74页 分类分类：非屏蔽（：非屏蔽（Unshielded Twisted PairedUnshielded Twisted PairedUTPUTP）和屏蔽）和屏蔽（Shielded Twisted PairedShielded Twisted Paired）。）。UTPUTP电缆由多对双绞线和一个塑料外皮构成，易电缆由多对双绞线和一个塑料外皮构成，易受外部干扰，包括来自环境噪音与附近的双绞线，但由于其价格低廉且易

26、于安装和受外部干扰，包括来自环境噪音与附近的双绞线，但由于其价格低廉且易于安装和使用，所以应用非常广泛，使用，所以应用非常广泛，UTPUTP电缆的最大长度一般限制在电缆的最大长度一般限制在100100米之内。米之内。STPSTP以铝箔以铝箔屏蔽以减少干扰和串音。屏蔽以减少干扰和串音。1991 1991年，美国电子工业协会（年，美国电子工业协会（EIAEIA）颁布了）颁布了EIA-568EIA-568标准，即商业大楼的通标准，即商业大楼的通信布线标准。信布线标准。EIA-568-AEIA-568-A有三种有三种UTPUTP电缆。电缆。第26页/共74页 3 3类：类：UTPUTP电缆及其端接设备

27、的传输特性定义为电缆及其端接设备的传输特性定义为1616MHMHZ Z。4 4类：类：UTPUTP电缆及其端接设备的传输特性定义为电缆及其端接设备的传输特性定义为2020MHMHZ Z。5 5类：类：UTPUTP电缆及其端接设备的传输特性定义为电缆及其端接设备的传输特性定义为100100MHMHZ Z。3 3类类UTPUTP电电缆缆对对应应于于在在大大多多数数办办公公楼楼里里大大量量使使用用的的话话音音级级电电缆缆；在在有有限限的的距距离离内内，经过适当的设计，数据速率可以达到经过适当的设计，数据速率可以达到1616MbpsMbps（兆比特每秒）。（兆比特每秒）。5 5类类是是数数字字级级电电

28、缆缆，现现正正成成为为新新建建大大楼楼的的预预装装设设施施；在在一一定定的的范范围围内内，经经过过适适当当的的设计，设计，5 5类电缆可以达到类电缆可以达到100100MbpsMbps速率。速率。第27页/共74页 3 3类和类和5 5类类UTPUTP的关键差别在于：的关键差别在于：单位距离上的螺旋的数目。单位距离上的螺旋的数目。5 5类旋得较紧，一类旋得较紧，一般为每英寸般为每英寸3-43-4转，而转，而3 3类则一般是每英尺类则一般是每英尺3-43-4转；旋得越紧，价格越贵，但性能也转；旋得越紧，价格越贵，但性能也好得多。好得多。超超5 5类双绞线：类双绞线：与类双绞线结构基本相同，与普通

29、类与类双绞线结构基本相同，与普通类UTPUTP相比，其衰减更相比，其衰减更小，串扰更少，同时具有更高的信噪比、更小的延时误差，性能得到了提高。小，串扰更少，同时具有更高的信噪比、更小的延时误差，性能得到了提高。双绞线的质量鉴别：双绞线的质量鉴别：有无标识、绞合紧密程度、韧性好、颜色清晰、阻燃性良有无标识、绞合紧密程度、韧性好、颜色清晰、阻燃性良好、用测试仪进行测量双绞线质量参数好、用测试仪进行测量双绞线质量参数第28页/共74页屏蔽双绞线屏蔽双绞线屏蔽双绞线屏蔽双绞线 （STPSTP）非屏蔽双绞线非屏蔽双绞线非屏蔽双绞线非屏蔽双绞线 （UTPUTP）以铝箔屏蔽以减少干以铝箔屏蔽以减少干以铝箔屏

30、蔽以减少干以铝箔屏蔽以减少干扰和串音扰和串音扰和串音扰和串音双绞线外没有任何附双绞线外没有任何附加屏蔽加屏蔽第29页/共74页（2 2）Coaxial CableCoaxial Cable 同轴电缆也像双绞线那样由一对导体组同轴电缆也像双绞线那样由一对导体组成，但它们是按成，但它们是按“同轴同轴”形式构成线对。同轴电形式构成线对。同轴电缆又分为基带同轴电缆（阻抗为缆又分为基带同轴电缆（阻抗为5050欧姆）和宽欧姆）和宽带同轴电缆（阻抗为带同轴电缆（阻抗为7575欧姆）。基带同轴电缆欧姆）。基带同轴电缆用来直接传输数字信号，宽带同轴电缆用于频分用来直接传输数字信号，宽带同轴电缆用于频分多路复用（

31、多路复用（FDMFDM）的模拟信号发送）的模拟信号发送 。特性如下：。特性如下：铜芯铜芯绝缘层绝缘层外导体屏蔽外导体屏蔽层层保护保护套套第30页/共74页 物理特性：单根同轴电缆直径约为物理特性：单根同轴电缆直径约为1.02cm1.02cm2.45cm2.45cm。可在较宽的频率范围。可在较宽的频率范围内工作。内工作。传输特性：传输特性：5050欧姆同轴电线仅仅用于数字信号的传输。它又分为粗电缆和细欧姆同轴电线仅仅用于数字信号的传输。它又分为粗电缆和细电线两种。粗电缆抗干扰性能好，传输距离远；细电线便宜，传输距离较近。数据传电线两种。粗电缆抗干扰性能好，传输距离远；细电线便宜，传输距离较近。数

32、据传输率最高可达输率最高可达10M bps 10M bps 连通性：同轴电缆适用于点到点和多点连接。基带连通性：同轴电缆适用于点到点和多点连接。基带5050欧姆电缆每段可支持欧姆电缆每段可支持几百台设备，在大系统中还可以用中继器把各段连接起来。宽带几百台设备，在大系统中还可以用中继器把各段连接起来。宽带7575欧姆电缆可支持数欧姆电缆可支持数千台设备。千台设备。第31页/共74页 地理范围：典型基带电缆的最大距离限制在几千米，宽带电线可以达到地理范围：典型基带电缆的最大距离限制在几千米，宽带电线可以达到几十千米，这取决于传输的是模拟信号还是数字信号。几十千米，这取决于传输的是模拟信号还是数字信

33、号。抗干扰性：同轴电缆的抗干扰性能比双绞线强。抗干扰性：同轴电缆的抗干扰性能比双绞线强。价格：安装同轴电缆的费用比双绞线贵，但比光纤便宜。价格：安装同轴电缆的费用比双绞线贵，但比光纤便宜。第32页/共74页关于细缆关于细缆关于细缆关于细缆第33页/共74页 细缆一般以总线型结构在网络中出现。连网时，应注意以下几点：网卡要细缆一般以总线型结构在网络中出现。连网时，应注意以下几点：网卡要带有带有BNCBNC接口；每个用户通过接口；每个用户通过BNC-TBNC-T型连接器接入网络；在干线的两端必须安装型连接器接入网络；在干线的两端必须安装5050欧姆的终端电阻；如要拓宽网络范围，需使用中继器。细缆网

34、络的每段干线长度最欧姆的终端电阻；如要拓宽网络范围，需使用中继器。细缆网络的每段干线长度最大为大为185185米，每段干线最多接入米，每段干线最多接入3030个用户，且相邻两用户之间的连线距离不能小于个用户，且相邻两用户之间的连线距离不能小于0.50.5米。可采用米。可采用4 4个中继器连接个中继器连接5 5个网段，使网络最大距离达到个网段，使网络最大距离达到925925米。细缆安装较米。细缆安装较容易，而且造价较低，但因受网络布线结构的限制，其日常维护不甚方便，一旦一容易，而且造价较低，但因受网络布线结构的限制，其日常维护不甚方便，一旦一个用户出故障，便会影响其他用户的正常工作。个用户出故障

35、，便会影响其他用户的正常工作。第34页/共74页BNCBNC桶型接头：用于连接桶型接头：用于连接 两段细同轴电缆两段细同轴电缆 BNCBNCBNCBNC连接器及插头连接器及插头连接器及插头连接器及插头终端匹配器终端匹配器终端匹配器终端匹配器第35页/共74页关于粗缆关于粗缆关于粗缆关于粗缆第36页/共74页 粗缆粗缆适用于比较大的局域网的布线，它的布线距离较适用于比较大的局域网的布线，它的布线距离较长，可靠性较好，安装时采用特殊的装置，不需切断电缆，长，可靠性较好，安装时采用特殊的装置，不需切断电缆，两端头装有终端器。用粗缆组网时在硬件的设置上必须注意两端头装有终端器。用粗缆组网时在硬件的设置

36、上必须注意以下几点：若要直接与网卡相连，网卡必须带有以下几点：若要直接与网卡相连，网卡必须带有AUIAUI接口接口（Attachment Unit Interface,Attachment Unit Interface,连接单元接口，一种连接单元接口，一种1515针针D D型接口）；用户采用外部收发器与网络干线连接；用型接口）；用户采用外部收发器与网络干线连接；用AUIAUI电电缆连接工作站和外部收发器。粗缆局域网中每段长度可达缆连接工作站和外部收发器。粗缆局域网中每段长度可达500500米，采用米，采用4 4个中继器连接个中继器连接5 5个网段后最大可达个网段后最大可达25002500米。用

37、米。用粗缆组建局域网虽然各项性能较高，具有较大的传输距离，粗缆组建局域网虽然各项性能较高，具有较大的传输距离，但是网络安装、维护等方面比较困难，而且造价太高，同时但是网络安装、维护等方面比较困难，而且造价太高，同时细缆近年来的发展较快，所以计算机局域网中一般如无特殊细缆近年来的发展较快，所以计算机局域网中一般如无特殊要求都使用细缆组网。要求都使用细缆组网。第37页/共74页 选则粗缆细缆的原则：为了降低系统的造价，在保证一条混合干线段所能达到的最大长度的情况下，为了降低系统的造价，在保证一条混合干线段所能达到的最大长度的情况下，应尽可能使用细缆。可以用公式计算在一条混合干线段中能够使用的细缆最

38、大长度：应尽可能使用细缆。可以用公式计算在一条混合干线段中能够使用的细缆最大长度：t（500ml）/3.28 l l 为干线段长度，为干线段长度，t t 为可使用的细缆最大长度为可使用的细缆最大长度第38页/共74页（3）Optical Fiber光纤是光导纤光纤是光导纤维的简称，它维的简称，它由能传导光波由能传导光波的石英玻璃纤的石英玻璃纤维，外加保护维，外加保护层构成。层构成。第39页/共74页 多模光纤（多模光纤（Multimode FiberMultimode Fiber）多模光纤使用的材料是发光二极管。发光二极管是一种固态器件，电流通过多模光纤使用的材料是发光二极管。发光二极管是一种

39、固态器件，电流通过时就发光，价格较便宜，它产生的是可见光，但定向性较差，是通过在光纤石英玻时就发光，价格较便宜，它产生的是可见光，但定向性较差，是通过在光纤石英玻璃媒体内不断反射而向前传播的。璃媒体内不断反射而向前传播的。单模光纤（单模光纤（Single Mode FiberSingle Mode Fiber）单模光纤使用的材料是注入型二极管。单模光纤使用的材料是注入型二极管。注入型二极管也是一种固态器件，产注入型二极管也是一种固态器件，产生的是激光。由于激光的定向性好，减少了折射和损耗，效率更高，传播距离更长。生的是激光。由于激光的定向性好，减少了折射和损耗，效率更高，传播距离更长。但价格贵

40、得多。但价格贵得多。第40页/共74页 光纤的各种特性如下：光纤的各种特性如下：物理特性：光纤在计算机网络中均采用两根光纤物理特性：光纤在计算机网络中均采用两根光纤（一来一去）组成传输系统。按波长范围可分为三种：（一来一去）组成传输系统。按波长范围可分为三种：0.85m0.85m（波长区：（波长区：0.8m-0.9m0.8m-0.9m）、）、1.3m1.3m（波长区（波长区:1.25m-1.35m:1.25m-1.35m）和）和1.55m1.55m（波长区（波长区:1.53m-:1.53m-l.58ml.58m）。不同波长的光纤损耗特性不同。）。不同波长的光纤损耗特性不同。传输特性：光纤通过内

41、部的全反射传输一束经过传输特性：光纤通过内部的全反射传输一束经过编码的光信号。光纤的数据传输率可达几千编码的光信号。光纤的数据传输率可达几千MbpsMbps，传输，传输距离达几十千米。距离达几十千米。连通性：光纤普遍用于点到点的链路。由于光纤连通性：光纤普遍用于点到点的链路。由于光纤功率损失小、衰减少、带宽较大，因此一段光纤能够支功率损失小、衰减少、带宽较大，因此一段光纤能够支持的分接头数比双绞线或同轴电缆多得多。持的分接头数比双绞线或同轴电缆多得多。第41页/共74页 地理范围：从目前的技术来看，可以在地理范围：从目前的技术来看，可以在6km-8km6km-8km的距离内不用中继器传输。的距

42、离内不用中继器传输。因此光纤适合于在几个建筑物之间通过点到点的链路连接局域网络。因此光纤适合于在几个建筑物之间通过点到点的链路连接局域网络。抗干扰性：光纤具有不受电磁干扰或噪声影响的独有特征，适宜在长距离抗干扰性：光纤具有不受电磁干扰或噪声影响的独有特征，适宜在长距离内保持高数据传输率，而且能够提供很好的安全性。内保持高数据传输率，而且能够提供很好的安全性。价格：以每米的价格和所需附属设备部件（发送器、接收器、连接器等）价格：以每米的价格和所需附属设备部件（发送器、接收器、连接器等）比双绞线和同轴电缆要贵。但光纤的价格将随着工程技术的进步会大大下降，并与比双绞线和同轴电缆要贵。但光纤的价格将随

43、着工程技术的进步会大大下降，并与同轴电缆的价格相竞争。同轴电缆的价格相竞争。第42页/共74页信号信号频率频率划分划分第43页/共74页 （1 1）微波（）微波（MicrowaveMicrowave）微波通信是在对流层视线距离范围内利用无线电波进行传输的一种通信方式，频率范微波通信是在对流层视线距离范围内利用无线电波进行传输的一种通信方式，频率范围为围为 2 GHz-40GHz2 GHz-40GHz。工作频率很高，与通常的无线电波不同，沿直线传播。由于地球表。工作频率很高，与通常的无线电波不同，沿直线传播。由于地球表面是曲面，因此传播距离有限，直接传播距离与天线高度有关，天线越高距离越远。超过

44、面是曲面，因此传播距离有限，直接传播距离与天线高度有关，天线越高距离越远。超过一定距离后要用中继站，两微波站的通信距离一般为一定距离后要用中继站，两微波站的通信距离一般为30km-50km30km-50km，长途通信时必须建立多，长途通信时必须建立多个中继站。中继站的功能是变频和放大，进行功率补偿。个中继站。中继站的功能是变频和放大，进行功率补偿。第44页/共74页 微波通信分为模拟微波通信和数字微波通信两种。模微波通信分为模拟微波通信和数字微波通信两种。模拟微波通信主要采用调频制，每个射频波道可开通拟微波通信主要采用调频制，每个射频波道可开通30030036003600个话路。数字微波通信大

45、都采用相移键控（个话路。数字微波通信大都采用相移键控（PSKPSK），），目前国内长途干线使用的数字微波主要有目前国内长途干线使用的数字微波主要有4GHz4GHz的的960960路系路系统和统和18001800路系统。微波通信的传输质量比较稳定，影响路系统。微波通信的传输质量比较稳定，影响质量的主要因素是雨雪天气对微波产生的吸收损耗，不利质量的主要因素是雨雪天气对微波产生的吸收损耗，不利地形或环境对微波所造成的衰减现象地形或环境对微波所造成的衰减现象第45页/共74页（2 2）红外线和激光（）红外线和激光（infrared&Laserinfrared&Laser）红外通信和激光通信也像微波通信

46、一样，有很强的红外通信和激光通信也像微波通信一样，有很强的方向性，都是沿直线传播的。这三种技术都需要在发送方向性，都是沿直线传播的。这三种技术都需要在发送方和接收方之间有一条视线（方和接收方之间有一条视线（Line-of-sightLine-of-sight）通路，）通路，有时统称这三者为视线媒体。所不同的是红外通信和激有时统称这三者为视线媒体。所不同的是红外通信和激光通信把要传输的信号分别转换为红外光信号和激光信光通信把要传输的信号分别转换为红外光信号和激光信号，直接在空间传播。号，直接在空间传播。这三种视线媒体，由于都不需要铺设电缆，对于连这三种视线媒体，由于都不需要铺设电缆，对于连接不同

47、建筑物内的局域网特别有用，这是因为很难在建接不同建筑物内的局域网特别有用，这是因为很难在建筑物之间架设电缆这三种技术对环境气候较为敏感，例筑物之间架设电缆这三种技术对环境气候较为敏感，例如雨、雾和雷电。相对来说，微波一般对雨和雾的敏感如雨、雾和雷电。相对来说，微波一般对雨和雾的敏感度较低。度较低。第46页/共74页 （3 3）卫星通信）卫星通信 卫星通信是以人造卫星为微波中继站，它是微波通卫星通信是以人造卫星为微波中继站，它是微波通信的特殊形式。卫星通信的优点是容量大、距离远，缺信的特殊形式。卫星通信的优点是容量大、距离远，缺点是传播延迟时间长。从发送站通过卫星转发到接收站点是传播延迟时间长。

48、从发送站通过卫星转发到接收站的传播延迟时间要花的传播延迟时间要花270ms270ms，这相对于地面电缆约，这相对于地面电缆约6s/km6s/km的传播延迟时间来说，要相差几个数量级。的传播延迟时间来说，要相差几个数量级。第47页/共74页传输媒体小结传输媒体小结传输媒体小结传输媒体小结第48页/共74页2.5 2.5 MultiplexingMultiplexing Technology Technology多路复用技术的原因及含义多路复用技术的原因及含义 （1 1）减少远距离通信时的线路开支减少远距离通信时的线路开支 （2 2）降低单路信号通信时的线路带宽的浪费）降低单路信号通信时的线路带宽

49、的浪费 （3 3）所谓的多路复用技术）所谓的多路复用技术:是指将多路信号在单一的传输线路上同时传输是指将多路信号在单一的传输线路上同时传输第49页/共74页（Frequency Division MultiplexingFrequency Division Multiplexing）在物理信道能提供比单个原始信号宽的多的带宽情在物理信道能提供比单个原始信号宽的多的带宽情况下况下,把物理信道的总带宽划分成若干个与单个信号带宽把物理信道的总带宽划分成若干个与单个信号带宽相同相同(一般略宽一般略宽,以防相邻频带的串扰以防相邻频带的串扰)的频带的频带(段段),),用每用每个频段来传输一路信号。个频段来

50、传输一路信号。特点特点:发发射射端端在在发发射射之之前前先先将将原原始始信信号号,用用频频率率调调制制到到对应的频段对应的频段,称为称为”频谱搬移频谱搬移”。各各频频带带的的带带宽宽中中预预留留有有”保保护护带带”以以防防相相邻邻频频段信号的串扰。段信号的串扰。一般用于一般用于”模拟信号模拟信号”传输中。传输中。第50页/共74页 例如，假设传输介质的可用带宽为例如，假设传输介质的可用带宽为 80 MHZ80 MHZ，每路信号带宽为，每路信号带宽为 12 MHZ12 MHZ。如果。如果采用采用 FDMFDM同时传输同时传输 6 6路信号，则各路信号带宽应进行以下分配：路信号，则各路信号带宽应进