【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 輸媒體的選擇及媒體訪問控制方法的確定緊密相關(guān)。在選擇網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)考慮的因素有下列幾點(diǎn)：　　1)可靠性。 　　2)費(fèi)用。 　　3)靈活性。 　　4)響應(yīng)時(shí)間和吞吐量。　　　優(yōu)點(diǎn)：1)控制簡(jiǎn)單；2)故障診斷和隔離容易；3)方便服務(wù)；　　缺點(diǎn)：1)電纜長(zhǎng)度和安裝工作量可觀；2)中央節(jié)點(diǎn)負(fù)擔(dān)較重，形成瓶頸；3)各站點(diǎn)的分布處理能力較低?！　　?yōu)點(diǎn)：1)總線結(jié)構(gòu)所需電纜數(shù)量少；2)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單又是無源工作，有較高的可靠性；3)易于擴(kuò)充，增減用戶方便?！　∪秉c(diǎn)：1)傳輸距離有限，通信范圍受到限制；2)故障診斷和隔離困難；3)分布式協(xié)議不保證信息及時(shí)傳送，不具實(shí)時(shí)功能。站點(diǎn)必須是智能的，要有媒體訪問控制功能，增加站點(diǎn)軟件和硬件的開銷?！　　?yōu)點(diǎn)：1)電纜長(zhǎng)度短；2)增減工作站時(shí)只需簡(jiǎn)單連接；3)可用光纖?！　∪秉c(diǎn)：1)節(jié)點(diǎn)故障會(huì)引起全網(wǎng)的故障；2)故障難檢測(cè)；3)媒體訪問協(xié)議都用令牌傳遞方式，在負(fù)載很輕時(shí)，信道利用率較低?！　　湫瓮?fù)洌簭目偩€拓?fù)溲葑兌鴣?，像一棵倒置的樹，頂端是樹根，樹根以下帶分支，每個(gè)分支還可帶子分支。樹根接收各站點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)，然后再?gòu)V播發(fā)送到全網(wǎng)。　　優(yōu)點(diǎn)：1)易于擴(kuò)展；2)故障隔離較容易?！　∪秉c(diǎn)：1)節(jié)點(diǎn)對(duì)根依賴性太大，若根發(fā)生故障，則全網(wǎng)不能正常工作?！　　』旌闲瓮?fù)洌簩煞N單一拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)混合起來，取兩者的優(yōu)點(diǎn)構(gòu)成的拓?fù)??！　?yōu)點(diǎn)：1)故障診斷和隔離方便；2)易于擴(kuò)展；3)安裝方便；　　缺點(diǎn)：1)需用帶智能的集中器；2)集中器到各站點(diǎn)的電纜長(zhǎng)度會(huì)增加。　　　優(yōu)點(diǎn)：1)應(yīng)用廣泛；2)不受瓶頸問題和失效問題的影響。　　缺點(diǎn)：1)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議也復(fù)雜，建設(shè)成本高?！　　鬏斆襟w 　　傳輸媒體是通信網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送方和接收方之間的物理通路，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中采用的傳輸媒體分有線和無線兩大類。　　傳輸媒體的特性對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信的質(zhì)量有很大影響，這些特征是：　?、盼锢硖匦裕赫f明傳輸媒體的特性?！　、苽鬏斕匦裕喊ㄊ鞘褂媚M信號(hào)發(fā)送還是使用數(shù)字信號(hào)發(fā)送、調(diào)制技術(shù)、傳輸容量及傳輸頻率范圍?！　、沁B通性：采用點(diǎn)到點(diǎn)連接還是多點(diǎn)連接?！　、鹊乩矸秶涸诓挥弥虚g設(shè)備并將失真限制在允許范圍內(nèi)的情況下，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)所允許的最大距離。　?、煽垢蓴_性：防止噪音、電磁干擾對(duì)傳輸數(shù)據(jù)影響的能力?！　、氏鄬?duì)價(jià)格：包括元件、安裝和維護(hù)等價(jià)格。　　　　1)雙絞線(TP)由螺旋狀扭在一起的兩根絕緣導(dǎo)線組成。雙絞線一般分為非屏蔽雙絞線(UTP)和屏蔽雙絞線(STP)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中最常用的是第三類和第五類非屏蔽雙絞線?！　、盼锢硖匦裕恒~質(zhì)線芯，傳導(dǎo)性能良好?！　、苽鬏斕匦裕嚎捎糜趥鬏斈M信號(hào)和數(shù)字信號(hào)，對(duì)于模擬信號(hào)，約56公里需要一個(gè)放大器；對(duì)于數(shù)字信號(hào)，約23公里需要一個(gè)中繼器。雙絞線的帶寬達(dá)268kHz。　　對(duì)于模擬信號(hào)，可用頻分多路復(fù)用技術(shù)把它分成24路來傳輸音頻模擬信號(hào)，根據(jù)目前的Modem技術(shù)，若使用移相鍵控法PSK，每路可達(dá)9600bps以上，這樣，在一條24路的雙絞線上，總傳輸率可達(dá)230kbps?！　?duì)于數(shù)字信號(hào)。達(dá)到更高傳輸率也是可能的，但與距離有關(guān)。　　對(duì)于局域網(wǎng)(10BASET和100BASET總線)，傳輸速率可達(dá)10Ｍbps100Ｍbps。常用的3類雙絞線和5類雙絞線電纜均由4對(duì)雙絞線組成，3類雙絞線傳輸速率可達(dá)10Ｍbps，5類雙絞線傳輸速率可達(dá)100Ｍbps。但與距離有關(guān)?！　、沁B通性：可用于點(diǎn)到點(diǎn)連接或多點(diǎn)連接。　?、鹊乩矸秶簩?duì)于局域網(wǎng)，速率100Kbps,可傳輸1公里；速率10Mbps100Mbps,可傳輸100米?！　、煽垢蓴_性：低頻(10kHz以下)抗干擾性能強(qiáng)于同軸電纜，高頻(10100kHz)抗干擾性能弱于同軸電纜?！　、氏鄬?duì)價(jià)格：比同軸電纜和光纖便宜得多。　　2)同軸電纜由繞同一軸線的兩個(gè)導(dǎo)體所組成，被廣泛用于局域網(wǎng)中。為保持同軸電纜的正確電氣特性，電纜必須接地，同時(shí)兩頭要有端接器來削弱信號(hào)反射作用。 同軸電纜 　　⑴物理特性：，可在較寬頻范圍工作。　?、苽鬏斕匦裕夯鶐S電纜僅用于數(shù)字傳輸，阻抗為50Ω，并使用曼徹斯特編碼，數(shù)據(jù)傳輸速率最高可達(dá)10Mbps。寬帶同軸電纜可用于模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)傳輸，阻抗為75Ω，對(duì)于模擬信號(hào)，帶寬可達(dá)300450MHz。在CATV電纜上，每個(gè)電視通道分配6MHz帶寬，而廣播通道的帶寬要窄得多，因此，在同軸電纜上使用頻分多路復(fù)用技術(shù)可以支持大量的視、音頻通道?；鶐?0　　⑶連通性：可用于點(diǎn)到點(diǎn)連接或多點(diǎn)連接?！　、鹊乩矸秶夯鶐S電纜的最大距離限制在幾公里；寬帶電纜的最大距離可以達(dá)幾十公里?！　、煽垢蓴_性：能力比雙絞線強(qiáng)。　?、氏鄬?duì)價(jià)格：比同軸電纜貴，比光纖便宜?！　?)光纖由能傳導(dǎo)光波的石英玻璃纖維外加保護(hù)層構(gòu)成的。光纖具有寬帶、數(shù)據(jù)傳輸率高、抗干擾能力強(qiáng)、傳輸距離遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)。按使用的波長(zhǎng)區(qū)的不同分為單模和多模光纖通信方式。 光纖的電信號(hào)傳送過程 　　⑴物理特性：在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中均采用兩根光纖(一來一去)組成傳輸系統(tǒng)。按波長(zhǎng)范圍可分為三種：()、()()。不同的波長(zhǎng)范圍光纖損耗特性也不同，?！　、苽鬏斕匦裕汗饫w通過內(nèi)部的全反射來傳輸一束經(jīng)過編碼的光信號(hào)，內(nèi)部的全反射可以在任何折射指數(shù)高于包層媒體折射指數(shù)的透明媒體中進(jìn)行。實(shí)際上光纖作為頻率范圍從10141015Hz的波導(dǎo)管，這一范圍覆蓋了可見光譜和部分紅外光譜。光纖的數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá)Gbps級(jí)，傳輸距離達(dá)數(shù)十公里。目前，一條光纖線路上只能傳輸一個(gè)載波，隨著技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，會(huì)出現(xiàn)實(shí)用的多路復(fù)用光纖?！　、沁B通性：采用點(diǎn)到點(diǎn)連接還是多點(diǎn)連接?！　、鹊乩矸秶嚎梢栽?8公里的距離內(nèi)不用中繼器傳輸，因此光纖適合于在幾個(gè)建筑物之間通過點(diǎn)到點(diǎn)的鏈路連接局域網(wǎng)?！　、煽垢蓴_性：不受噪聲或電磁影響，適宜在長(zhǎng)距離內(nèi)保持高數(shù)據(jù)傳輸率，而且能夠提供良好的安全性?！　、?相對(duì)價(jià)格：目前價(jià)格比同軸電纜和雙絞線都貴?！　　?)微波通信：載波頻率為2GHZ至40GHZ。頻率高，可同時(shí)傳送大量信息；由于微波是沿直線傳播的，故在地面的傳播距離有限?！　?)衛(wèi)星通信：是利用地球同步衛(wèi)星作為中繼來轉(zhuǎn)發(fā)微波信號(hào)的一種特殊微波通信形式。衛(wèi)星通信可以克服地面微波通信距離的限制，三個(gè)同步衛(wèi)星可以覆蓋地球上全部通信區(qū)域?！　?)紅外通信和激光通信：和微波通信一樣，有很強(qiáng)的方向性，都是沿直線傳播的。但紅外通信和激光通信要把傳輸?shù)男盘?hào)分別轉(zhuǎn)換為紅外光信號(hào)和激光信號(hào)后才能直接在空間沿直線傳播。　　微波、紅外線和激光都需要在發(fā)送方和接收方之間有一條視線通路，故它們統(tǒng)稱為視線媒體?！　　∪Q于以下諸因素；網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞慕Y(jié)構(gòu)、實(shí)際需要的通信容量、可靠性要求、能承受的價(jià)格范圍?！　　』鶐S電纜用于直接傳輸數(shù)字信號(hào)，阻抗為50Ω，基帶同軸電纜的最大距離限制在幾公里；寬帶同軸電纜既可傳輸數(shù)字信號(hào)也可傳輸模擬信號(hào)，阻抗為75Ω，寬帶電纜的最大距離可以達(dá)幾十公里。 差錯(cuò)控制方法　差錯(cuò)的產(chǎn)生原因及其控制方法　　差錯(cuò)控制在數(shù)據(jù)通信過程中能發(fā)現(xiàn)或糾正差錯(cuò)，把差錯(cuò)限制在盡可能小的允許范圍內(nèi)的技術(shù)和方法?！　⌒盘?hào)在物理信道中傳輸時(shí)，線路本身電器特性造成的隨機(jī)噪聲、信號(hào)幅度的衰減、頻率和相位的畸變、電器信號(hào)在線路上產(chǎn)生反射造成的回音效應(yīng)、相鄰線路間的串?dāng)_以及各種外界因素（如大氣中的閃電、開關(guān)的跳火、外界強(qiáng)電流磁場(chǎng)的變化、電源的波動(dòng)等）都會(huì)造成信號(hào)的失真。在數(shù)據(jù)通信中，將會(huì)使接受端收到的二進(jìn)制數(shù)位和發(fā)送端實(shí)際發(fā)送的二進(jìn)制數(shù)位不一致，從而造成由“0”變成“1”或由“1”變成“0”的差錯(cuò)?！　　鬏斨械牟铄e(cuò)都是由噪聲引起的。噪聲有兩大類，一類是信道固有的、持續(xù)存在的隨機(jī)熱噪聲；另一類是由外界特定的短暫原因所造成的沖擊噪聲?！　嵩肼曇鸬牟铄e(cuò)稱為隨機(jī)差錯(cuò)所引起的某位碼元的差錯(cuò)是孤立的，與前后碼元沒有關(guān)系。它導(dǎo)致的隨機(jī)錯(cuò)通常較少。　　沖擊噪聲呈突發(fā)狀，由其引起的差錯(cuò)稱為突發(fā)錯(cuò)。沖擊噪聲幅度可能相當(dāng)大，無法靠提高幅度來避免沖擊噪聲造成的差錯(cuò)，它是傳輸中產(chǎn)生差錯(cuò)的主要原因。沖擊噪聲雖然持續(xù)時(shí)間較短，但在一定的數(shù)據(jù)速率條件下，仍然會(huì)影響到一串碼元。　　　最常用的差錯(cuò)控制方法是差錯(cuò)控制編碼。數(shù)據(jù)信息位在向信道發(fā)送之前，先按照某種關(guān)系附加上一定的冗余位，構(gòu)成一個(gè)碼字后再發(fā)送，這個(gè)過程稱為差錯(cuò)控制編碼過程。接收端收到該碼字后，檢查信息位和附加的冗余位之間的關(guān)系，以檢查傳輸過程中是否有差錯(cuò)發(fā)生，這個(gè)過程稱為檢驗(yàn)過程。　　差錯(cuò)控制編碼可分為檢錯(cuò)碼和糾錯(cuò)碼。　?、贆z錯(cuò)碼－－能自動(dòng)發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)的編碼；　?、诩m錯(cuò)碼－－不僅能發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)而且能自動(dòng)糾正差錯(cuò)的編碼?！　〔铄e(cuò)控制方法分兩類，一類是自動(dòng)請(qǐng)求重發(fā)ARQ，另一類是前向糾錯(cuò)FEC。　　在ARQ方式中，當(dāng)接收端發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)時(shí)，就設(shè)法通知發(fā)送端重發(fā)，直到收到正確的碼字為止。ARQ方式只使用檢錯(cuò)碼?！　≡贔EC方式中，接收端不但能發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)，而且能確定二進(jìn)制碼元發(fā)生錯(cuò)誤的位置，從而加以糾正。FEC方式必須使用糾錯(cuò)碼?！　　『饬烤幋a性能好壞的一個(gè)重要參數(shù)是編碼效率R，它是碼字中信息位所占的比例。編碼效率越高，即R越大，信道中用來傳送信息碼元的有效利用率就越高。編碼效率計(jì)算公式為：　　　　　　　　　　　　R=k/n=k/(k+r)　　式中　k為碼字中的信息位位數(shù)　　　　　r為編碼時(shí)外加冗余位位數(shù)　　　　　n為編碼后的碼字長(zhǎng)度　奇偶校驗(yàn)碼　　奇偶校驗(yàn)碼是一種通過增加冗余位使得碼字中“１”的個(gè)數(shù)為奇數(shù)或偶數(shù)的編碼方法，它是一種檢錯(cuò)碼?！?發(fā)送順序↑││││I11 I12 ... I1q┐│││┘信息位I21 I22 ... I2q......Ip1 Ip2 ... Ipqr1 r2 ... rq冗余位　　1)編碼規(guī)則：　　偶校驗(yàn)：ri=I1i+I2i+...+Ipi　(i=1,2,...,q)　　奇校驗(yàn)：ri=I1i+I2i+...+Ipi+1(i=1,2,...,q)　　式中 p為碼字的定長(zhǎng)位數(shù)　　　　 q為碼字的個(gè)數(shù)　　垂直奇偶校驗(yàn)的編碼效率為R=p/(p+1)?！　?)特點(diǎn)：垂直奇偶校驗(yàn)又稱縱向奇偶校驗(yàn)，它能檢測(cè)出每列中所有奇數(shù)個(gè)錯(cuò)，但檢測(cè)不出偶數(shù)個(gè)的錯(cuò)。因而對(duì)差錯(cuò)的漏檢率接近1/2。 位\數(shù)字0 1 2 3 4 5 6 7 8 9C10 1 0 1 0 1 0 1 0 1C20 0 1 1 0 0 1 1 0 0C30 0 0 0 1 1 1 1 0 0C40 0 0 0 0 0 0 0 1 1C51 1 1 1 1 1 1 1 1 1C61 1 1 1 1 1 1 1 1 1C7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 偶C00 1 1 0 1 0 0 1 1 0奇1 0 0 1 0 1 1 0 0 1　　　1)編碼規(guī)則： 發(fā)送順序↑││││I11 I12 ... I1qr1r2....rpI21 I22 ... I2q......Ip1 Ip2 ... Ipq└──────┘　↑信息位冗余位　　偶校驗(yàn)：ri=Ii1+Ii2+...+Iiq　(i=1,2,...,p)　　奇校驗(yàn)：ri=Ii1+Ii2+...+Iiq+1(i=1,2,...,p)　　式中 p為碼字的定長(zhǎng)位數(shù)　　　　 q為碼字的個(gè)數(shù)　　水平奇偶校驗(yàn)的編碼效率為R=q/(q+1)?！　?)特點(diǎn)：水平奇偶校驗(yàn)又稱橫向奇偶校驗(yàn)，它不但能檢測(cè)出各段同一位上的奇數(shù)個(gè)錯(cuò)，而且還能檢測(cè)出突發(fā)長(zhǎng)度=p的所有突發(fā)錯(cuò)誤。其漏檢率要比垂直奇偶校驗(yàn)方法低，但實(shí)現(xiàn)水平奇偶校驗(yàn)時(shí)，一定要使用數(shù)據(jù)緩沖器。 位\數(shù)字0 1 2 3 4 5 6 7 8 9偶校驗(yàn)C10 1 0 1 0 1 0 1 0 11C20 0 1 1 0 0 1 1 0 00C30 0 0 0 1 1 1 1 0 00C40 0 0 0 0 0 0 0 1 10C51 1 1 1 1 1 1 1 1 11C61 1 1 1 1 1 1 1 1 11C7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 　　　1)編碼規(guī)則： 發(fā)送順序↑││││I11I12...I1qr1,q+1I21I22...I2qr2,q+1.........Ip1Ip2...Ipqrp,q+1rp+1,1rp+1,2...rp+1,qrp+1,q+1　　若水平垂直都用偶校驗(yàn)，則　　 　　　 　 　　　　　　ri,q+1=Ii1+Ii2+...+Iiq (i=1,2,...,p)　　　　　　rp+1,j=I1j+I2j+...+Ipj (j=1,2,...,q)　　　　　　rp+1,q+1=rp+1,1+rp+1,2+...+rp+1,q　　　　　　　　　　　=r1,q+1+r2,q+1+...+rp,q+1　　水平垂直奇偶校驗(yàn)的編碼效率為R=pq/[(p+1)(q+1)]?！　?)特點(diǎn)：水平垂直奇偶校驗(yàn)又稱縱橫奇偶校驗(yàn)。它能檢測(cè)出所有3位或3位以下的錯(cuò)誤、奇數(shù)個(gè)錯(cuò)、大部分偶數(shù)個(gè)錯(cuò)以及突發(fā)長(zhǎng)度=p+1的突發(fā)錯(cuò)?？墒拐`碼率降至原誤碼率的百分之一到萬分之一。還可以用來糾正部分差錯(cuò)。有部分偶數(shù)個(gè)錯(cuò)不能測(cè)出。適用于中、低速傳輸系統(tǒng)和反饋重傳系統(tǒng)。 位\數(shù)字0 1 2 3 4 5 6 7 8 9校驗(yàn)碼字C