計算機網路讀書筆記 物理層(2)

2021-08-03 14:44:41 字數 2893 閱讀 8183

上圖中最下方即為物理層的傳輸**,傳輸**也稱傳輸介質或傳輸媒介,傳輸**可分為兩大類,即導向傳輸**非導向傳輸**

雙絞線同軸電纜光纜

上圖為雙絞線(無遮蔽雙絞線utp和遮蔽雙絞線stp)和同軸電纜結構圖

雙絞線它是最古老的但又最常用的傳輸**,把兩根互相絕緣的銅導線併排放在一起,然後用規則的方法絞合,絞合可減少對相鄰導線的電磁干擾,絞合度越高,獲得的頻寬就可更高。使用雙絞線最多的地方就是到處都有的**系統。數字傳輸和模擬傳輸都可使用雙絞線,雙絞線通訊距離一般為幾到幾十公里。距離太長需加放大器將衰減訊號放大到合適數值(對模擬傳輸),或加上中繼器將失真的數碼訊號進行整形(對數字傳輸)。為了提高雙絞線的抗電磁干擾能力,可在雙絞線外層加上金屬絲編織成的遮蔽層,這就是遮蔽雙絞線,簡稱stp,它的**當然比無遮蔽雙絞線(utp)貴一些。

同軸電纜

同軸電纜由內導體銅質芯線、絕緣層、網路編織的外導體遮蔽層以及保護塑料外層組成。由於外導體遮蔽層的作用,同軸電纜具有更好的抗干擾特性,被廣泛用於傳輸較高速率的資料。在區域網發展初期廣泛使用同軸電纜作為傳輸**,但隨著技術進步,在區域網領域基本都採用雙絞線作為傳輸**,目前同軸電纜主要用在有線電視網的居民小區中。同軸電纜的頻寬取決於電纜的質量

光纜光纖通訊就是利用光導纖維(簡稱光纖)傳遞光脈衝來進行通訊。光纖是光纖通訊的傳輸**。光纜實現的原理:當光線從高折射率的**射向低折射率的**時,其折射角將大於入射角。因此,如果入射角足夠大,就會出現全反射,即光線碰到包層時就會折射回纖芯。這個過程不斷重複,光也就沿著光纖傳輸下去。光纖在纖芯中傳輸數公里基本上沒什麼衰耗,下圖為光線在光纖中的折射:

光纖按傳輸模式可分為(1)多模光纖(2)單模光纖,多模光纖採用發光二極體作為光源,光脈衝在多模光纖中傳輸時會逐漸展寬,造成失真。因此多模光纖只適合於近距離傳輸。單模光纖採用雷射作為光源,單模光纖的纖芯很細,其直徑只有幾個微公尺,製造成本較高。

光纖的優點:

1. 通訊容量非常大

2. 傳輸損耗小,中繼距離長,對遠距離傳輸特別經濟。

3. 抗雷電和電磁干擾效能好,這在有大電流脈衝干擾的環境下尤為重要。

4. 無串音干擾,保密性好,也不易被竊聽或擷取資料。

5. 體積小,重量輕。

若通訊線路要通過一些高山或島嶼,有時很難施工,即使是在城市中挖開馬路敷設電纜也不是件容易的事,所以非導向傳輸**即就是利用無線電波在自由空間的傳播就可較快的實現多種通訊。

復用是通訊技術中的基本概念。在計算機網路中通道廣泛地使用各種復用技術。下圖中a1

,b1 ,c1

分別使用乙個單獨通道和a2

,b2 ,c3

進行通訊,總共需要三個通道。但如果在傳送端使用乙個復用器,就可以讓大家合起來使用乙個共享通道進行通訊,在接收端再使用乙個分用器,把合起來傳輸的資訊分別送到相應的終點。

常見的通道復用分為:

1. 頻分復用(fdm)

2. 時分復用(tdm)

3. 統計時分復用(stdm)

4. 波分復用(wdm)

5. 碼分復用(cdm)

最基本的復用就是頻分復用,使用者在分配一定頻帶後,在通訊過程中自始至終占用該頻帶。可見頻分復用的所有使用者在同樣的時間占用不同的頻寬資源(這裡的頻寬是頻率頻寬而不是資料的傳送速率)。而時分復用則是將時間劃分為一段段等長的時分復用幀(tdm幀),每乙個時分復用的使用者在每乙個tdm幀中占用固定序號的時隙。時分復用的所有使用者是在不同的時間占用同樣的頻頻寬度。頻分復用和時分復用這兩種復用方法的有點是技術成熟,但缺點是不夠靈活。時分復用則更有利於數碼訊號的傳輸。使用時分復用系統傳送計算機資料時,由於計算機資料的突發性質,使用者對分配的子通道的利用率一般不是很高。

統計時分復用是一種改進的時分復用,它能明顯提高通道利用率。集中器常使用這種統計時分復用,乙個使用統計時分復用的集中器連線4個低速使用者,然後將它們的資料集中起來通過高速線路傳送到乙個遠地計算機。統計時分復用使用stdm幀來傳送復用的資料。但每乙個stdm幀中的時隙數小於連線在集中器上的使用者數。各使用者有了資料就隨時發往集中器的輸入快取,然後集中器按順序依次掃瞄輸入快取,把快取中的輸入資料放入stdm幀中。對沒有資料的快取就跳出去。當乙個幀的資料放滿了,就傳送出去。因此stdm幀不是固定分配時隙,而是按需動態地分配時隙。因此統計時分復用可以提高線路的利用率,統計時分復用又稱非同步時分復用,而普通的時分復用則稱為同步時分復用。下圖為統計時分復用原理圖:

計算機網路 2 物理層

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計算機網路2 物理層

物理層考慮的是怎樣才能在連線各種計算機的傳輸 上傳輸資料位元流,而不是指具體的傳輸 物理層的作用是要盡可能地遮蔽掉不同傳輸 和通訊手段的差異。主要任務 確定與傳輸 的介面的一些特性。乙個資料通訊系統包括三大部分 源系統 或傳送端 傳送方 傳輸系統 或傳輸網路 和目的系統 或接收端 接收方 調頻,調幅...

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