【文章內(nèi)容簡介】 用 一系列電壓脈沖 表示數(shù)據(jù)，可用正、負(fù)兩種電平表示“ 1” 、“ 0” 。 MODEM 數(shù)模 /模數(shù) 模擬信號 數(shù)字信號 網(wǎng)絡(luò)接入是沿著一條點(diǎn)對點(diǎn)撥號電話線的一對調(diào)制解調(diào)器。 70 點(diǎn)對點(diǎn)接入 數(shù)模 /模數(shù)轉(zhuǎn)換 模數(shù) /數(shù)模轉(zhuǎn)換 ISP 端系統(tǒng) ? 端系統(tǒng)方發(fā)送 ： MODEM將 PC輸出的 數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬 形式，在模擬電話線（雙絞線）上傳輸。 ? ISP方接收 ： MODEM再將 模擬信號轉(zhuǎn)換回?cái)?shù)字 形式，作為 ISP路由器輸入。 速率可達(dá)56kbps 71 缺陷： ? 用戶有效速率低于 56kbps： 雙絞線質(zhì)量低。 下載時(shí)間長。 如，下載一首 3分鐘的 MP3歌曲大約需要 8分鐘。 ? 不能同時(shí)上網(wǎng)和撥打普通電話： 不能 “總是在線 ”。 72 新型寬帶接入技術(shù) ? 為住宅用戶 提供更高的數(shù)據(jù)傳輸率； ? 用戶可以 同時(shí)上網(wǎng)和打電話。 ? 常用類型： ? 數(shù)字用戶線 DSL (digital subscriber line ) ? 混合光纖同軸電纜 HFC (hybrid fiber coaxial cable) 73 （ 1）數(shù)字用戶線 DSL ?有多種形式： 如 ADSL（不對稱）、 SDSL （對稱）、HDSL （高速）、 VDSL （非常高速）等等。 住宅常用的是 ADSL不對稱數(shù)字用戶線(Asymmetrical Digital Subscriber Line) 。 74 ADSL特點(diǎn) ? 新型調(diào)制解調(diào)器技術(shù) ： 與撥號類似，采用雙絞線。 ? 高數(shù)據(jù)速率 ： 限制用戶和 ISP調(diào)制解調(diào)器間距離。 ? 下載速率高于上載速率 ： ? 下載 ：從 ISP到家庭，超過 1～ 2Mbps。 ? 上載 ：從家庭到 ISP ，超過幾百 kbps 。 VDSL 12～ 55Mbps ～ 20Mbps 75 ? 使用頻分復(fù)用 FDM： 通信鏈路劃分為 3個(gè)不重疊頻段： ? 高速下載信道 50 kHz ～ 1 MHz ? 中速上載信道 4 kHz ～ 50 kHz ? 普通的雙向電話信道 0 kHz ～ 4 kHz 用于普通電話 安裝時(shí)可采用 分離器 將入戶線劃分為 高頻和低頻 兩條線路。 語音 上行通道 下行通道 76 （ 2）混合光纖同軸電纜 HFC 傳統(tǒng)廣播電視電纜系統(tǒng)的改進(jìn)。 ? HFC結(jié)構(gòu)： 采用同軸電纜和光纖混合接入方式。 500到5000個(gè) ? 傳統(tǒng)方式： 電纜頭端 (head end)廣播通過同軸電纜和放大器的分配網(wǎng)絡(luò)傳向住宅。 77 特點(diǎn)： ? 采用特殊的電纜調(diào)制解調(diào)器： 通過一個(gè) 10BaseT以太網(wǎng)端口與家庭 PC連接。 ? 劃分為兩個(gè)信道 ： 最高達(dá) 30Mbps下行和 2 Mbps上行 ? 共享廣播媒體 ： ? 頭端發(fā)送的分組經(jīng)下行到每個(gè)家庭 若 幾個(gè)用戶同時(shí)下載，實(shí)際接收速率下降 。 ? 每個(gè)家庭發(fā)送的分組經(jīng)上行信道向頭端傳輸 幾個(gè)用戶同時(shí)發(fā)送分組將會沖突 ，需要相應(yīng)多路訪問協(xié)議協(xié)調(diào)。 78 （ 3）比較 ? DSL建立點(diǎn)對點(diǎn)連接，所有帶寬專用非共享； ? HFC比 DSL帶寬更高； ? DSL和 HFC可隨時(shí)提供服務(wù)（ 總是在線 always on）：開機(jī)后一直連網(wǎng)，并能 同時(shí)撥打和接聽普通電話 。 ? HFC美國流行， DSL歐洲和亞洲流行。 79 二、公司接入 通過局域網(wǎng) (LAN)連接端用戶和邊緣路由器。 ? 先將多個(gè)端系統(tǒng)連接成局域網(wǎng)： 如采用以太網(wǎng)技術(shù)，用雙絞線或同軸電纜將端系統(tǒng)彼此連接。 ? 局域網(wǎng)再與邊緣路由器連接： 邊緣路由器負(fù)責(zé)與外連接。 以太網(wǎng)技術(shù)： ? 共享以太網(wǎng)： 端系統(tǒng)共享以太網(wǎng)的傳輸速率； ? 交換以太網(wǎng)： 多個(gè)用戶可同時(shí)使用全部帶寬通信。 LAN 80 三、無線接入 用于無線移動設(shè)備（如移動電話和 PDA等）的接入。 ? 無線局域網(wǎng) (wireless LAN)： ?廣域無線接入網(wǎng) (widearea wireless access work)： 81 無線局域網(wǎng) (wireless LAN) 也稱為無線以太網(wǎng) 或 WiFi （ wireless fidelity，無線保真）。 ? 無線用戶通過 基站 (無線接入點(diǎn) )連接 ? 基站與有線的因特網(wǎng)連接 ，為無線用戶提供服務(wù)。 ? 通過 基站 互相通信，覆蓋范圍約幾十米 ? 典型： 。 速率 54Mbps 基站 82 例：家庭混合網(wǎng)絡(luò) ADSL或電纜調(diào)制解調(diào)器與無線局域網(wǎng)技術(shù)結(jié)合。 ? 無線接入點(diǎn) ? 路由器 ? 電纜調(diào)制解調(diào)器 無線接入點(diǎn) 路由器 電纜調(diào)制解調(diào)器 83 廣域無線接入網(wǎng) ? 基站由電信提供商管理，覆蓋范圍 數(shù)萬米 ? 漫游的用戶可利用移動電話接入基站。 ? 典型技術(shù)： ? 利用 移動電話設(shè)施接入 ：歐洲的無線接入?yún)f(xié)議 WAP 、日本的 i模式（ ）。 ? 分組交換接入 ：第三代無線 3G技術(shù)。 84 物理媒體 (physical medium) 將網(wǎng)絡(luò)中不同端系統(tǒng)互相連接起來的物理線路。 是進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈锢硗?，通過 傳播電磁波或光脈沖 來發(fā)送比特流。 也稱為傳輸媒體、傳輸介質(zhì)、傳輸媒介。 ? 分為兩大類： ? 導(dǎo)引型媒體 ： 電波沿著固體媒體傳播。如雙絞線、同軸電纜或光纜等。 ? 非導(dǎo)引型媒體 ： 電波在空氣或外層空間中傳播。如無線電等。 物理媒體的性能對網(wǎng)絡(luò)的通信、速度、距離、價(jià)格以及網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)點(diǎn)數(shù)和可靠性都有很大影響。 雙絞線 同軸電纜 光纖 無線電 85 雙絞線 最便宜、最普遍。如電話線。 組成： 兩根絕緣的銅線螺旋形式扭合在一起。減少對鄰近雙絞線的電氣干擾。 86 雙絞線電纜 多對雙絞線捆扎成一根電纜，并在外面覆蓋上防護(hù)層。 ? 屏蔽雙絞線 STP： 抗電磁干擾能力強(qiáng)，貴，安裝復(fù)雜。 ? 非屏蔽雙絞線 UTP： 分為若干類。常用于 LAN。 屏蔽雙絞線 STP 非屏蔽雙絞線 UTP 87 88 同軸電纜 套在一起的兩個(gè)同心銅導(dǎo)體。 ? 內(nèi)導(dǎo)體 傳遞數(shù)據(jù) 。 ? 外導(dǎo)體 用作地線及屏蔽干擾。 抗干擾能力強(qiáng)、數(shù)據(jù)率高。 ? 類型： ? 基帶同軸電纜（ 50歐姆電纜）： ? 寬帶同軸電纜（ 75歐姆電纜）： 內(nèi)導(dǎo)體 89 基帶同軸電纜（ 50歐姆電纜） 細(xì)、約 1cm、輕、易折。常用于 LAN，通過 T型連接器連接電纜。 ? 基帶傳輸： 比特流（ 數(shù)字信號）直接向電纜發(fā)送， 無需調(diào)制到不同的頻段。 ? ? ? ? ? 信息傳輸 端接器 90 導(dǎo)引式共享媒體： 連接許多端系統(tǒng)，所有端系統(tǒng)都能接收其他端系統(tǒng)發(fā)送的數(shù)據(jù)。 ? ? ? ? ? 信息傳輸 端接器 91 寬帶同軸電纜（ 75歐姆電纜） 較粗、重、更硬。 常用于電纜電視系統(tǒng)， 可以與電纜調(diào)制解調(diào)器結(jié)合使用，組成寬帶住宅接入形式。 ? 寬帶傳輸： 將 數(shù)字信號調(diào)制成特定頻段的模擬信號 傳送。 ? 系統(tǒng)構(gòu)成： 92 光纖 一種很細(xì)、傳光 脈沖 的媒體， 每個(gè)脈沖表示一個(gè)比特（ 1或 0）。 ? 雙層結(jié)構(gòu)： 由纖芯和包層構(gòu)成通信圓柱體。 纖芯用來傳導(dǎo)光波。 ? 傳光原理 ： ? 傳輸系統(tǒng)構(gòu)成 ： ? 光纖類型 ： ? 光纜 ： 93 傳光原理 利用 全反射 來傳輸含有信息編碼的光束。 ? 包層折射率比纖芯低： 當(dāng)光線從高折射率的媒體射向低折射率的媒體時(shí)，其 折射角將大于入射角 。 ? 入射角足夠大 （臨界角度）時(shí)， 產(chǎn)生全反射 ：即光線碰到包層時(shí)就會折射回纖芯。 ? 過程不斷重復(fù)，光沿著光纖傳輸下去。 94 95 傳輸系統(tǒng)構(gòu)成 ? 發(fā)送端： 電光轉(zhuǎn)換 ，將電信號轉(zhuǎn)換為光信號，傳輸。 可采用發(fā)光二極管或半導(dǎo)體激光器，在電信號作用下產(chǎn)生光信號。 ? 接收端： 光電轉(zhuǎn)換 ，將光信號還原為電信號。 利用光檢測器（光電二極管），在檢測到光信號時(shí)可還原出電信號。 計(jì)算機(jī) 電光 /光電轉(zhuǎn)換 計(jì)算機(jī) 光電 /電光轉(zhuǎn)換 光信號 96 類型 ? 多模光纖： 一條光纖可傳輸 多條 不同角度入射的光線。 ? 單模光纖： 直徑很小，使光線 一直向前傳播 而沒有折射。 光源采用半導(dǎo)體激光器，較貴，傳輸距離遠(yuǎn)，衰耗較小，可高速率傳數(shù)十公里。 97 光纜 多個(gè)光纖集中在一起。 ? 特點(diǎn)： ? 速率高、抗電磁干擾好、距離傳輸遠(yuǎn)。 ? 用于長途電話網(wǎng)絡(luò)，因特網(wǎng)的主干。 ? 成本高、不適于短途傳輸（如 LAN）。 98 陸地?zé)o線電信道 利用 無線電波在自由空間傳播 實(shí)現(xiàn)通信。 ? 不需要安裝物理線路； ? 能穿透墻壁、可連接移動用戶，長距離傳輸； ? 性能與傳播環(huán)境和傳輸距離有關(guān)。 ? 類型： ? 運(yùn)行在本地區(qū)域： 跨越數(shù)十到幾百米， 如無線 LAN ， 2Mbps、 11Mbps ? 運(yùn)行在廣域： 跨越數(shù)十千米，如 WAP、 3G技術(shù)等，數(shù)百 kbps 。 99 衛(wèi)星無線電信道 通過一顆通信衛(wèi)星連接兩個(gè)或多個(gè)位于 地球的微波發(fā)射方 /接收方（ 地球站 ） 。 ? 衛(wèi)星 ： 在 一頻段上接收信號 ，使用轉(zhuǎn)發(fā)器再生信號，并在 另一個(gè)頻率上發(fā)送信號 。帶寬可達(dá) Gb/s 。 ? 微波： 頻率很高（ 2～ 40GHz），在空間是 直線傳播 ，會穿透電離層而進(jìn)入宇宙空間，不會經(jīng)電離層反射傳播。 地 球 通信衛(wèi)星 地面站 1 地面站 2 100 兩類衛(wèi)星 ? 同步衛(wèi)星 (geostatinary satellite)： 永久地停留 在地球上方的某個(gè)固定點(diǎn)上（地球表面上方 36000km的軌道）。 從地面站到衛(wèi)星再回到地面站的傳播時(shí)延為 250ms，速率達(dá)數(shù)百 Mb/s，常用于 電話網(wǎng)和因特網(wǎng)主干 。 ? 低緯度衛(wèi)星 (lowaltitute satellite)： 較靠近地球， 繞地球旋轉(zhuǎn)。 對一個(gè)區(qū)域的連續(xù)覆蓋，需要在軌道上放臵許多衛(wèi)星。 101 ISP和因特網(wǎng)主干 ? 端系統(tǒng) 經(jīng)過一個(gè)接入網(wǎng)與因特網(wǎng)相連。 ? 接入網(wǎng) 可以有多種方式。 ? 因特網(wǎng) 由數(shù)以億計(jì)的用戶和幾十萬個(gè)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。 ? 因特網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)： 因特網(wǎng)邊緣的接入網(wǎng)絡(luò)通過 分層的 ISP與因特網(wǎng)其他部分相連。 “網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)” 用戶 102 第一層 ISP(tier1 ISP) ? 最頂層，數(shù)量少。是因特網(wǎng) 主干網(wǎng)絡(luò) ，覆蓋國家或國際 (如 Sprint， ATamp。T)。 ? 與一般網(wǎng)絡(luò)類似 ：有鏈路和路由器，速率高。 ? 第一層 ISP可直接相連 ? 對等 (peer)： 兩個(gè) ISP彼此直接相連。不存在從屬關(guān)系，都是平等的。 第一層 ISP 第一層 ISP 第一層 ISP 彼此成為對等方 NAP 網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn) ： 互聯(lián) ISP。 POP：到匯集點(diǎn) 103 如 Sprint美國主干網(wǎng)絡(luò) 104 第二層 ISP ? 較小的 ISP (常為區(qū)域的覆蓋 ) ? 可與多個(gè)第一層 ISP相連，從屬關(guān)系： ? 第二層 ISP是所連接的第一層 ISP的 客戶 ； ? 第一層 ISP是該客戶的 提供商 。 ? 提供商 ISP向其客戶收費(fèi)。 ? 第二層 ISP之間能直接相連 第一層 ISP 第一層 ISP 第一層 ISP NAP 第二層 ISP 第二層 ISP 第二層 ISP 第二層 ISP 第二層 ISP 第二層 ISP 是 第一層提供商的客戶 各第二層 ISP在 NAP互聯(lián)，彼此成為對等方 105 第三層 ISP和本地 ISP 最靠近端系統(tǒng)，經(jīng)過第二層 ISP與更大的因特網(wǎng)相連。 第一層 ISP 第一層 ISP 第一層 ISP NAP 第二層 ISP 第二層 ISP 第二層 IS