【网络工程】计算机网络的通信子网.ppt

第3章 计算机网络的通信子网3.1 通信子网概述 子网指由网络中路由器和通信线路的集合。（主机不是子网的一部分，子网和主机构成网络，而局域网时，是由电缆和主机构成网络，没有子网的概念）http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛 3.2.1 信道带宽与传输延迟一、信道是通信中传递信息的通道，它由相应的发送信息与接收信息（有时还包括转发信息）的设备以及与这此发送和接收信息的相关设备连接在一起的传输介质组成。独占信道与共享信道3.2 异步通信与基带传输异步通信与基带传输http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛 信道带宽 传输部分所要解决的问题是信道编码以及如何如何调制解调和抗干扰。涉及两个问题：1）该信道每允许传送多少个比特信号2）这些比特信号从发送到接收时间延迟信道两端的发送接收设备能改变比特信号的最大速率称为带宽，用HZ表示。（例：某信道的带宽是3000HZ，即表示该信道最多可以以每秒3000次的速率发送信号。但模拟信号每秒钟变化次数的度量单位波特不一定是每秒b比特，还取决于编码方案。）http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛 3.2.2 信道容量与信道复用信道容量与信道复用一、信道容量：指单位时间内信道上所能传输的的最大比特数（bps)香农定理：C=W log2(1+S/N)(bps)C为信道容量，W为信道带宽，S为信号功率，N为噪声功率。1）提高信号和噪声的功率比可以增大C2）当噪声功率N0时,信道容量时,信道传输容量完全由带宽决定.此时每选举法所能传输的最大比特数由奈奎斯特给出 D=2Wlog2K (其中K为传输系统中所使用的逻辑值数。）这样说明：1）在近距离传输时，通常噪声较小，信号功率损耗低，此时所传输的信息量与信号带宽有关（D=2W）2）如果远距离传输，则必须提高信噪比。这除了选择好的信号调制方式以外，很重要就是增信号的功率。http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛 信道复用（1.频分多路复用FDM 2.时分多路复用TDM、3.波分多路复用WDM 4.码分多路复用）FDM中，频带被划分为若干逻辑信道，每个用户独占某些频段；在TDM中，所有的用户轮流瞬时地占有整个带宽。（举例）TS1.1个容量为1.544Mbps的传输信道其比特信号的时隙大小为1/1.544M，如果共享该信道的所有信息源的传输速率都是64kbps的话，则该信道可允1.544M/64=24个信道源计算机网络系统与电话系统的TDM方式共享信道的最大区别在于：每路电话独占一个时隙，而计算机网络系统则使用分组交换技术，不允许独占http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛 波分多路复用WDM示意图http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛 4、码分多路复用CDMA FDM的特点是独占频疲乏而共享时间；TDM特点是独战友时隙而共享频率。CMDA其复用原理是基于码型分割信道，（即每个用户分配一个地址码，且这些码型互不重复）的特点是频率和时间资源均可共享，适用于频率和时间资源紧缺的环境下。计算机网络中的三种信道连接方式 1、点到点 2、共享信道 3、信道复用http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛 一、异步通信：即指发送方和接收方之间不需要严格的定时关系。（同步通信正相反）二、传输信号的编码方式 编码方式有：RS-232异步串行ASCII码、曼彻斯特编码、和差分曼彻期特编码。PCM国际标准化组织如ISO、IEEE等都对这些编码的时间特性、传输介质电气特性（如电压高低）机械特性（如接线器的尺寸、引线数目和排列方式）以信道工作方式等有具体的规定。3.2.3 异步通信与基带传输http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛 1 1 0 0 1 0 0RS-232-C传输一个字符时的波形（0高电平1低电平）曼彻斯特编码传输字符时的波形（高到低为1低到高为0）差分曼彻斯特编码传输时的波形1：前半个比特位的电平与上一个比特位的后半个比特位电平一样，0：前半个比特位的电平与上一个比特位的后半个比特位的电平相反http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛 三、基带传输 未经调制的电脉冲信号呈现方波形式，在直接和低频条件下就可传输，称为基带信号，在近距离范围内，基本信号功率衰减不大，故局域网都采用基带传输。而在远程传输中，必须经高频调制后才能在信道进行传输，称为数字基带信号的载波传输或宽带传输。http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛 3.2.4 远距离通信与载波传输数字信号的调制采有调幅、调频和调相三种不同的调制方法http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛 3.2.5 调制解调器（Modem)接收一串数据位，并根据这些比特流调制载波的硬件线路称为调制器；而接收载波，并重建调制在载波上的数据的硬件线路称为解调器。3.2.6 中断器中断器是用以扩展局域网的硬件设备。中继器接收从一个网段传来的所有信号并放大发送到另一个网段。那么仅仅增加中继器就能增加以太网的连接距离吗？NO，虽然这样能保证有足够的信号强度，但每个中继器和网段都增加了延迟。如果延迟太长，协议就不能工作，（一般不要超出四个）http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛 3.2.7 交换机交换机和集线器的区别 1、整体速度 2、发送方法或电子逻辑（智能）3、更多的端口交换分为静态与动态交换 分段交换与端口交换http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛