【文章內(nèi)容簡介】 ，每比特傳 輸時間為 10ns；在 10Mbps傳輸速率的情況下，每比特傳輸時間為 100ns。 4. 最大傳輸速率 ： 每個信道傳輸數(shù)據(jù)的速率有一個上限，叫做信道的最大傳輸速率。 5. 波特率 (碼元速率 )： 信號每秒鐘變化的次數(shù)叫做波特率 (Baud)。 6. 吞吐量： 信道在單位時間內(nèi) 成功傳輸 的信息量。單位一般為比特 /秒。 例如， 某信道在 10分鐘內(nèi)成功傳輸了 ，那么它的吞吐量就是 /600秒 =14Kbps。 7. 利用率： 是吞吐量和最大數(shù)據(jù)傳輸速率之比。 8. 延遲 ： 指從發(fā)送者發(fā)送第一位數(shù)據(jù)開始，到接收者成功的收到最后一位數(shù)據(jù)為止， 所經(jīng)歷的時間。 9. 抖動 (Jitter):延遲不是固定不變的，它的實時變化叫做抖動。 抖動往往與機(jī)器處理能力、信道擁擠程度等有關(guān)。延遲敏感，如電話；抖動敏 感，如實時圖像傳輸。 10. 差錯率 (包括比特差錯率、碼元差錯率、分組差錯率 )： 在計算機(jī)通信中最常用的是比特差錯率和分組差錯率。比特差錯率是二進(jìn)制比特錯傳的位數(shù)與傳輸總位數(shù)之比。碼元差錯率 (對應(yīng)于波特率 )指碼元被誤傳的概率。分組差錯率是指數(shù)據(jù)分組被誤傳的概率。 我們通過一個對線路的描述來說明上述概念：有一條帶寬 3000Hz的信道 ， 最大傳輸速率可以達(dá)到 30Kbps， 實際使用的數(shù)據(jù)傳輸速率為 ， 傳輸信號的波特率為 2400bps， 它的吞吐量為 14Kbps， 所以利用率約等于 50%， 延遲約為 100ms， 由于環(huán)境穩(wěn)定 ， 所以抖動很小 ， 忽略不計 。 局域通信 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中把 數(shù)據(jù)信道直接傳輸數(shù)字信號的傳輸方式叫做基帶傳輸 。 基帶傳輸中二進(jìn)制數(shù)據(jù)信號的方法主要有以下三種： (1)非歸零編碼 (NRZ) 非歸零編碼是用低電平表示邏輯 “ 0”， 用高電平表示邏輯 “ 1”的編碼方式 。 非歸零編碼的缺點是：為了保持收發(fā)雙方的時鐘同步 ， 需要額外傳輸同步時鐘信號 。 它的另一個缺點是當(dāng) “ 0”和 “ 1”的個數(shù)不等時 ， 會有直流分量 ， 這在數(shù)據(jù)傳輸中是不希望出現(xiàn)的 。 (2)曼徹斯特編碼 (Manchester) 每比特的中間有一次跳變 ， 它有兩個作用：一是作為位同步方式的內(nèi)帶時鐘；二是用于表示二進(jìn)制數(shù)據(jù)信號 ， 我們可以把 “ 0”定義為由高電平到低電平的跳變 ， “ 1”定義為由低電平到高電平的跳變 。 曼徹斯特編碼的優(yōu)點：一是 “ 自帶時鐘信號 ” ， 不必另發(fā)同步時鐘信號 ， 二是不含直流分量 。 (3)差分曼徹斯特編碼 (Difference Manchester) 每比特的中間有一次跳變 ， 它只有一個作用 ， 即作為位同步方式的內(nèi)帶時鐘 ， 不論由高電平到低電平的跳變 ，還是由低電平到高電平的跳變都與數(shù)據(jù)信號無關(guān) 。 “ 0”和 “ 1”是根據(jù)兩比特之間有沒有跳變來區(qū)分的 。 如果下一個數(shù)據(jù)是 “ 0”的話 ， 則在兩比特中間有一次電平跳變；如果下一個數(shù)據(jù)是 “ 1”的話 ， 則在兩比特中間沒有電平跳變 。 曼徹斯特編碼和差分曼徹斯特編碼的缺點都是效率較低 ， 由于在每個比特中間都有一次跳變 ， 所以時鐘頻率是信號速率的 2倍 。 例如為了達(dá)到 10Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率 ， 要求時鐘頻率至少為 20MHz。 上述編碼技術(shù)是在10M局域網(wǎng)中經(jīng)常采用 ， 近年發(fā)展起來的快速以太網(wǎng)使用的是不同的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)到數(shù)字信號的編碼技術(shù) ， 如 100M局域網(wǎng)采用 8B6T或 4B5B等編碼技術(shù) . 數(shù)據(jù)傳輸技術(shù) 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)到數(shù)字信號的編碼方法 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)到數(shù)字信號的編碼方法 0 1 0 1 1 0 0 1 0數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)( a ) N R Z 編碼N R Z 編碼的同步時鐘( b ) 曼徹斯特編碼( c ) 差分曼徹斯特編碼RS232簡介 機(jī)械特性 指網(wǎng)絡(luò)接口形狀等 。在 RS232C中，規(guī)定采用的連接器接 口有 25根針，接口形狀為 D形接口。 電氣特性 包括信號電壓、持續(xù)時間等 。目前計算機(jī)的二進(jìn)制信號多 數(shù)是用電信號表示的，當(dāng)然在用到光纖傳輸?shù)臅r候也有光信號和光電轉(zhuǎn) 換問題。 RS232C規(guī)定，對數(shù)據(jù)信號，以 +12V或 +8V表示 “ 0”， 12V或 8V 表示 “ 1”，對控制信號， “ 0”表示 “ 開 ” ， “ 1”表示 “ 斷 ” ，數(shù)據(jù)速率0 20Kbps(比特每秒 )。 功能特性 描述物理設(shè)備的功能 ，如 RS232C的第二根針是用于發(fā)送 數(shù)據(jù)的，第三根針是用于接收數(shù)據(jù)的，第四根針表示請求發(fā)送，第五根 針表示允許發(fā)送。 規(guī)程特性 指事件發(fā)生的合法順序 。例如， RS232C的一段規(guī)程為： 第四根針置位，請求發(fā)送 ?第五根針置位，允許發(fā)送 ?數(shù)據(jù)通過第二根 針發(fā)送。 2. 1 . 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬信號的編碼 首先要選擇某一頻率的正弦 (函數(shù) )作為載波 ， 這一函數(shù)可以表示為： U(t) = A(t)sin(ωt+φ) 其中 A、 ω 和 φ ， 分別代表函數(shù)的幅度 、 頻率和相位 。 對這三個參量的調(diào)制產(chǎn)生了三 種調(diào)制技術(shù)： (1) 調(diào)幅 (ASK) 調(diào)幅就是通過改變載波信號的振幅來表示數(shù)字信號 0或 1。 這種調(diào)制方式簡單 、 容易實現(xiàn) ， 缺點是有直流分量 ， 抗干擾能力差 。 (2) 調(diào)頻 (FSK) 調(diào)頻就是通過改變載波信號的頻率來表示數(shù)字信號 0或 1。 這種調(diào)制方式簡單 、 容易實現(xiàn) ， 抗干擾力較強 。 (3) 調(diào)相 (PSK) 調(diào)相就是通過改變載波信號的相位來表示數(shù)字信號 0或 1。 調(diào)相又分為絕對調(diào)相和相對調(diào)相 。 絕對調(diào)相是指用相位的絕對值來表示數(shù)字信號 。 相對調(diào)相如圖所示 ， 是指用相位的相對值來表示數(shù)字信號 。 0 1 1 0 1數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)( a ) A S K( b ) F S K( c ) P S K 絕對調(diào)相( d ) P S K 相對調(diào)相ωω ωω ω 39。 ωω 39。 ω 39。0π π+ π + π + π0 0+0 0模擬數(shù)據(jù)的編碼方法 可以有四相調(diào)制， 取值有： +0、 +π/2 、 +π 、 +3π/2 ；共四種狀態(tài)，可以表示 00、 0 11四個值，這樣就可以一次傳輸兩位二進(jìn)制數(shù)據(jù)。 在波特率不變的情況下，數(shù)據(jù)傳輸速率可以提高到二相調(diào)制的 2倍。 除了 4相調(diào)制外，還有 8相調(diào)制、 16相調(diào)制等等，每次分別可以傳輸 3個、 4個二進(jìn)制數(shù)據(jù)。 2. 調(diào)制解調(diào)器 (MODEM) (1)調(diào)制解調(diào)器定義 調(diào)制解調(diào)器是一種能將數(shù)字信號調(diào)制成模擬信號 ， 又能將模擬信號解調(diào)成數(shù)字?jǐn)?shù) 字信號的裝置 。 (MODEM = MODulateDEModulate) 調(diào)制解調(diào)器工作原理 (2)分類 按照功能分為：普通 Modem， 用于有線電視的 Cable Modem 按照外形分為：外接式，插卡式 (IDE、 PCI)， PCMCIA，無線 按照通信線路分為：撥號 (異步 )，專線 (同步 ) 按照調(diào)制方式分為：調(diào)頻，調(diào)相，調(diào)幅，混合調(diào)制 (3)調(diào)制技術(shù) 調(diào)制器解調(diào)器電話線接口電話線接口控制器數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)輸出電話線3 多路復(fù)用技術(shù) 當(dāng)傳輸介質(zhì)的帶寬超過了傳輸單個信號所需的帶寬時，人們通常用在一條介質(zhì)上同時攜帶多個傳輸信號的方法來提高傳輸系統(tǒng)的利用率，這就是所謂的多路復(fù)用 (Multiplexing)。 多路復(fù)用分為兩大類：頻分多路復(fù)用 (FDM)和時分多路復(fù)用 (TDM)。 A. 頻分多路復(fù)用 (FDM) 在介質(zhì)上同時傳輸多路信號，每路信號以不同的載波頻率進(jìn)行調(diào)制，而且各個載波頻率完全獨立，即載波形成的信號不互相重疊，則各路信號可以成功地在介質(zhì)上傳輸。 原始信號帶寬為 3KHz， 后變成 4KHz；因為每個信道的波形都不是直上直下的方波 ， 復(fù)用后信道之間難免有信號重疊 ， 信號重疊過多就會發(fā)生錯誤 ， 所以在信道之間要保留 1KHz左右的 “ 警戒頻帶 ” 。 當(dāng)然 ， 在接收機(jī)一方 ， 還要進(jìn)行解復(fù)用 (DeMultiplexing)， 還原成原始信號才能被接收設(shè)備接收 。 解復(fù)用就是去掉載波 ， 將信號還原的過程 。 信道1信道2信道3信道1 信道2 信道3300Hz 3400Hz6 0 K H z 6 4 K H z 6 8 K H z 7 2 K H z6 0 K H z 6 4 K H z 6 8 K H z 7 2 K H z(a) (b) (c)圖3 . 2 0 頻分多路復(fù)用原理示意圖( a ) 原始信道 ( b ) 頻率提升 ( c ) 多路復(fù)用后的信道 B. 波分多路復(fù)用 (WDM) 有一類特殊的頻分多路復(fù)用技術(shù)叫做波分多路復(fù)用 (WDM)。波分多路復(fù)用是根據(jù)光波 波長的不同分隔復(fù)用的方法。 我們知道，不同波長的光波在通過透鏡時會有不同的折射率，圖表示了 WDM的原理。 其中，光纖 1和光纖 1’ 的波譜范圍相同，光纖 2和光纖 2’的波譜范圍相同，而光纖 1和 2的 波譜范圍不同且不重疊，共享光纖的波譜范圍則是光纖 1和 2的總和，這樣就達(dá)到了多路復(fù) 用的條件。 WDM示意圖 光也是一種電磁波，光的波長是頻率的倒數(shù)，所以說 WDM本質(zhì)上也是頻分多路復(fù)用。隨 著光纖應(yīng)用