【文章內容簡介】 ，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 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)據傳輸速率之比。 8. 延遲 ： 指從發(fā)送者發(fā)送第一位數(shù)據開始，到接收者成功的收到最后一位數(shù)據為止， 所經歷的時間。 9. 抖動 (Jitter):延遲不是固定不變的，它的實時變化叫做抖動。 抖動往往與機器處理能力、信道擁擠程度等有關。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 (對應于波特率 )指碼元被誤傳的概率。分組差錯率是指數(shù)據分組被誤傳的概率。 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到 30Kbps， 實際使用的數(shù)據傳輸速率為 ， 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 計算機網絡技術中把 數(shù)據信道直接傳輸數(shù)字信號的傳輸方式叫做基帶傳輸 。 基帶傳輸中二進制數(shù)據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 “ 0”和 “ 1”的個數(shù)不等時 ， 會有直流分量 ， 這在數(shù)據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帶時鐘；二是用于表示二進制數(shù)據信號 ， 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)據信號無關 。 “ 0”和 “ 1”是根據兩比特之間有沒有跳變來區(qū)分的 。 如果下一個數(shù)據是 “ 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 。 例如為了達到 10Mbps的數(shù)據傳輸速率 ， 要求時鐘頻率至少為 20MHz。 上述編碼技術是在10M局域網中經常采用 ， 近年發(fā)展起來的快速以太網使用的是不同的數(shù)字數(shù)據到數(shù)字信號的編碼技術 ， 如 100M局域網采用 8B6T或 4B5B等編碼技術 . 數(shù)據傳輸技術 數(shù)字數(shù)據到數(shù)字信號的編碼方法 數(shù)字數(shù)據到數(shù)字信號的編碼方法 0 1 0 1 1 0 0 1 0數(shù)字數(shù)據( 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 機械特性 指網絡接口形狀等 。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 。目前計算機的二進制信號多 數(shù)是用電信號表示的，當然在用到光纖傳輸?shù)臅r候也有光信號和光電轉 換問題。 RS232C規(guī)定，對數(shù)據信號，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)據速率0 20Kbps(比特每秒 )。 功能特性 描述物理設備的功能 ，如 RS232C的第二根針是用于發(fā)送 數(shù)據的，第三根針是用于接收數(shù)據的，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)據通過第二根 針發(fā)送。 2. 1 . 數(shù)字數(shù)據轉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 。 對這三個參量的調制產生了三 種調制技術： (1) 調幅 (ASK) 調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) 調頻 (FSK) 調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。 這種調制方式簡單 、 容易實現(xiàn) ， 抗干擾力較強 。 (3) 調相 (PSK) 調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。 調相又分為絕對調相和相對調相 。 絕對調相是指用相位的絕對值來表示數(shù)字信號 。 相對調相如圖所示 ， 是指用相位的相對值來表示數(shù)字信號 。 0 1 1 0 1數(shù)字數(shù)據( a ) A S K( b ) F S K( c ) P S K 絕對調相( d ) P S K 相對調相ωω ωω ω 39。 ωω 39。 ω 39。0π π+ π + π + π0 0+0 0模擬數(shù)據的編碼方法 可以有四相調制， 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制數(shù)據。 在波特率不變的情況下，數(shù)據傳輸速率可以提高到二相調制的 2倍。 除了 4相調制外，還有 8相調制、 16相調制等等，每次分別可以傳輸 3個、 4個二進制數(shù)據。 2. 調制解調器 (MODEM) (1)調制解調器定義 調制解調器是一種能將數(shù)字信號調制成模擬信號 ， 又能將模擬信號解調成數(shù)字數(shù) 字信號的裝置 。 (MODEM = MODulateDEModulate) 調制解調器工作原理 (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 ) 按照調制方式分為：調頻，調相，調幅，混合調制 (3)調制技術 調制器解調器電話線接口電話線接口控制器數(shù)據輸入數(shù)據輸出電話線3 多路復用技術 當傳輸介質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用 (Multiplexing)。 多路復用分為兩大類：頻分多路復用 (FDM)和時分多路復用 (TDM)。 A. 頻分多路復用 (FDM) 在介質上同時傳輸多路信號，每路信號以不同的載波頻率進行調制，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 ” 。 當然 ， 在接收機一方 ， 還要進行解復用 (DeMultiplexing)， 還原成原始信號才能被接收設備接收 。 解復用就是去掉載波 ， 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 頻分多路復用原理示意圖( a ) 原始信道 ( b ) 頻率提升 ( c ) 多路復用后的信道 B. 波分多路復用 (WDM) 有一類特殊的頻分多路復用技術叫做波分多路復用 (WDM)。波分多路復用是根據光波 波長的不同分隔復用的方法。 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，這樣就達到了多路復 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本質上也是頻分多路復用。隨 著光纖應用