計算機網路 第2章 物理層 知識小結

2021-08-17 14:48:40 字數 4536 閱讀 7308

目錄:

9.使用通道復用技術的原因

10.常用的通道復用技術有哪些?

11.比較adsl,hfc以及fttx接入技術的優缺點

12.英文縮寫解釋

本質上沒什麼區別,是不同階段對同一類事物的不同稱呼.

在資料通訊的早期,對通訊所使用的各種規則都稱為「規程」(procedure),後來具有體系結構的計算機網路開始使用「協議」(protocol)這一名詞,以前的「規程」其實就是 「協議」,但由於習慣,對以前制定好的規程有時仍常用舊的名稱「規程」。

機械特性: 指明介面所用接線器的形狀和尺寸,引腳數目和排序,固定和鎖定的裝置等.

電氣特性: 指明在介面電纜的各條線上出現的電壓的範圍。

功能特性: 指明某條線上出現的某一電平的電壓的意義。

規程特性: 說明對於不同功能的各種可能事件的出現順序。

通道能夠通過的頻率範圍

奈氏準則:碼元傳輸的速率是受限的

在任何通道中,碼元傳輸的速率是有上限的,傳輸速率超過此上限就會出現嚴重的碼間串擾的問題,使接收端對碼元的識別成為不可能.

通道的頻帶越寬,能夠通過的訊號高頻分量就越多,那麼就可以更高速地傳送碼元而不出現碼間串擾.

訊雜比

訊雜比=訊號的平均功率(s) / 雜訊的平均功率(n),記為s/n,單位為分貝(db)

公式:訊雜比

(db)

=10lo

g10(s

/n)(

db) 訊雜比

(db)

=10lo

g10(s

/n)(

db

)夏農公式:資訊傳輸速率是受限的

通道的極限資訊傳輸速率c=

wlog2(

1+s/

n)(b

it/s

) c=w

log2⁡(

1+s/

n)(b

it/s

)注意:w為通道的頻寬,單位是hz

通道的頻寬或通道中的訊雜比越大,資訊的極限傳輸速率就越高.

不能只要資訊傳輸速率低於通道的極限資訊傳輸速率,就一定可以找到某種方法來實現無差錯的傳輸。

位元/秒是指資訊傳輸速率(位元率),每秒鐘傳送的資訊量;

碼元/秒是碼元傳輸速率(波特率),每秒鐘傳送的碼元個數。

在不同的訊號調製系統中,每個碼元所載的位元是不同的。

二進位制數字傳輸中乙個碼元可攜帶乙個bit

八進位制數字傳輸中,乙個碼元可載三個bit。

位元率(rb

r

b)與波特率(rb

r

b)的關係為 :rb

=rbl

og2m

(bps

) rb=

rblo

g2m(

bps)

傳輸**(又稱為傳輸介質或傳輸媒介),分為引導型傳輸**(固體**)和非引導型傳輸**(自由空間)

雙絞線

分類 遮蔽雙絞線 stp:有金屬絲遮蔽層

無遮蔽雙絞線 utp:現在最常用的utp是5類線(cat5),其絞合度較高,抗干擾性更強.

用途 模擬傳輸: 放大器使衰減的訊號放大到合適的數值。

數字傳輸: 中繼器將失真的訊號進行整形。

特點 **便宜,效能也不錯,使用十分廣泛(如**系統)

同軸電纜

分類基帶同軸電纜:50

ω ω

,用於數字傳播,一條電纜乙個通道

寬頻同軸電纜:75

ω ω

,用於模擬傳播,一條電纜傳輸不同頻率的多路模擬訊號

應用 被光纖大量取代.區域網發展初期廣泛使用,現在區域網基本都採用雙絞線.現主要應用於有線電視和某些區域網.

光纜 分類

多模光纖:可以存在多條不同角度入射的光線在一條光纖中傳輸。

光源:發光二極體(led)

特點:**便宜,傳輸距離近

單模光纖:若光纖的直徑減小到只有乙個光的波長,則光纖就像一根波導那樣,它可使光線一直向前傳播,而不會產生多次反射。

光源:雷射(ild)

特點:**昂貴,傳輸距離遠

原理:光纖通訊是利用光導纖維(簡稱光纖,利用光的全反射原理傳播)傳送光脈衝進行通訊。有光脈衝相當於1,沒有光脈衝相當於0。

優點 (1) 通訊容量非常大。

(2) 傳輸損耗小,中繼距離長。

(2) 抗雷電和電磁干擾效能好。

(3) 無串音干擾,保密性好。

(4) 體積小,重量輕。

架空明線(已被淘汰,一些農村和邊遠地區仍在使用)

短波通訊(高頻通訊):電離層反射,通訊質量較差,需調製,用於移動通訊,無線區域網(wlan)

微波通訊

地面微波接力通訊:傳輸**,電報,影象,資料等資訊(頻率高,頻段寬,通道容量大,受干擾少)

衛星通訊:廣播電視通訊(覆蓋面積廣),主要特點有通訊距離遠,且具有較大的傳播時延

紅外通訊:短距離通訊,如遙控器,也可用於無線lan

雷射通訊

讓不同的計算機連線到相同的通道上,以共享通道資源。在一條傳輸介質上傳輸多個訊號,提高線路的利用率,降低網路的成本。

頻分復用(fdm)

用於模擬訊號傳輸使用者在分配到一定的頻帶後始終占用這個頻道頻分復用的所有使用者在相同的時間占用不同的頻寬資源(按頻率頻寬分片)

使用復用器和分用器

時分復用(tdm,又稱為 同步時分復用)

多用於數碼訊號傳輸每乙個使用者所占用的時隙是周期性地出現(其週期就是 tdm 幀的長度)時分復用的所有使用者在不同的時間占用相同的頻寬資源(按時間分片)

統計時分復用(stdm,又稱為 非同步時分復用)

是一種改進的時分復用

把公共通道的時隙實行「按需動態分配」

使用集中器(智慧型復用器)

波分復用(wdm)

實質:光的頻分復用,利用了光具有不同的波長的特徵

密集波分復用(dwdm):一根光纖復用數十路甚至更多路數的光載波訊號

使用光復用器和光分用器(合波器和分波器)

碼分復用(cdm,又稱分碼多重進接cdma)

原用於軍事通訊,現用於移動通訊和無線網路通訊

每乙個使用者可以在同樣的時間使用同樣的頻帶進行通訊,由於各使用者使用經過特殊挑選的不同碼型,因此不會造成干擾

原理: 擴頻技術

碼片:每乙個位元時間再劃分m個短的間隔(通常m為64或128)稱為碼片,cdma的每乙個站將被指派乙個惟一的 m bit 碼片序列,傳送資料時:

要求:

任何乙個碼片向量和該碼片反碼的向量的規格化內積值是 –1。

每乙個站分配的碼片序列不僅必須各不相同,並且還得相互正交(在使用系統中使用」偽隨機碼序列」)

工作原理:cdma接收時,接收站從空中收到多站傳送訊號後的線性疊加碼片序列的和。將其與某一傳送站碼片序列進行歸一化內積運算(在內積的基礎上除以向量分量的個數),則可恢復出該站傳送的資料。 如:空間直角座標系中,三個相互正交的向量(a,b,c三個站的碼片序列)(1,0,0),(0,1,0),(0,0,1),得到一疊加後的座標(1,0,-1),分別內積,知a發了1,b沒有傳送,c發了-1(注意,這個例子只體現了正交的概念,關於規格化內積由要求1保證)

說明:非對稱數字使用者線adsl(asymmetric digital subscribe line)

光纖同軸混合網hfc(hybrid fiber coax)

fttx技術(fiber to the…)

光纖到戶「往往並非真正的ftth,其一因為**不菲,其二因為利用率低,實際上是」光纖寬頻」或」光纖加區域網」 局端

光配線網odn(無源的為pon)

使用者端光纖幹線–>頭端(光線路終端olt)

1:n 光分路器

光網路單元onu 比較

技術優點

缺點adsl

成本低,易實現

頻寬和質量差異性大

hfc具有很寬的頻帶,並且能夠利用已經有相當大的覆蓋面的有線電視網

需要相當的資金和時間

fttx

可提供最好的頻寬和質量

現階段線路和工程成本太大

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