數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

1、變電站綜合自動(dòng)化原理變電站綜合自動(dòng)化原理第三章第三章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院2第三章第三章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)3.1 3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)3.2 3.2 數(shù)據(jù)交換技術(shù)數(shù)據(jù)交換技術(shù)3.3 3.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)3.4 3.4 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及OSIOSI基本參考模型基本參考模型3.5 3.5 計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)3.6 3.6 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院31、信息：、信息：用于描述客觀世界的事實(shí)、概念和指令，有

2、多種存在形式，如用于描述客觀世界的事實(shí)、概念和指令，有多種存在形式，如文字、聲音、圖像等。文字、聲音、圖像等。2、信道：、信道：傳輸信息的通道，分為傳輸信息的通道，分為物理信道物理信道和和邏輯信道邏輯信道。3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ) 物理信道是指用來傳送信號(hào)或數(shù)據(jù)的物理信道是指用來傳送信號(hào)或數(shù)據(jù)的物理通路物理通路，由傳輸介質(zhì)及相關(guān)控制設(shè)備，由傳輸介質(zhì)及相關(guān)控制設(shè)備組成，組成，真實(shí)存在真實(shí)存在。網(wǎng)絡(luò)中兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的物理通路稱為。網(wǎng)絡(luò)中兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的物理通路稱為通信鏈路通信鏈路。 邏輯信道是在物理信道的基礎(chǔ)上邏輯信道是在物理信道的基礎(chǔ)上想象想象出來的一種通路，實(shí)質(zhì)上是將物理信道出來的一種通路

3、，實(shí)質(zhì)上是將物理信道傳輸?shù)男畔⑷藶榈姆诸?。傳輸?shù)男畔⑷藶榈姆诸悺?一條物理信道可對(duì)應(yīng)一條物理信道可對(duì)應(yīng)多個(gè)多個(gè)邏輯信道邏輯信道3、數(shù)據(jù)：、數(shù)據(jù)：是是信息信息的表現(xiàn)形式，分為模擬數(shù)據(jù)與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)兩種。的表現(xiàn)形式，分為模擬數(shù)據(jù)與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)兩種。4、信號(hào)：、信號(hào)：數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的電磁形式，對(duì)應(yīng)有模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。的電磁形式，對(duì)應(yīng)有模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。一、數(shù)據(jù)通信的基本概念：一、數(shù)據(jù)通信的基本概念：河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院45、碼元：、碼元：指承載信息量的基本信號(hào)單位，一個(gè)碼元就是一個(gè)單位電脈沖。指承載信息量的基本信號(hào)單位，一個(gè)碼元就是一個(gè)單位電脈沖。6、帶寬：、帶寬：指信道能傳送信號(hào)的指信道

4、能傳送信號(hào)的頻率寬帶頻率寬帶，即可傳送信號(hào)的最高頻率與最低，即可傳送信號(hào)的最高頻率與最低頻率之差；由傳輸介質(zhì)、接口部件、傳輸協(xié)議以及傳輸信息的特征等多頻率之差；由傳輸介質(zhì)、接口部件、傳輸協(xié)議以及傳輸信息的特征等多種因素決定，是衡量傳輸系統(tǒng)的一個(gè)重要性能指標(biāo)。種因素決定，是衡量傳輸系統(tǒng)的一個(gè)重要性能指標(biāo)。7、數(shù)據(jù)傳輸速率：、數(shù)據(jù)傳輸速率：指通信線上傳輸信息的速度，有指通信線上傳輸信息的速度，有數(shù)據(jù)速率數(shù)據(jù)速率S和和調(diào)制速率調(diào)制速率B兩種表示方法。兩種表示方法。3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)8、信道容量：、信道容量：表示一個(gè)信道的表示一個(gè)信道的最大最大數(shù)據(jù)傳輸速率，數(shù)據(jù)傳輸速率，bps。S單位時(shí)

5、間內(nèi)所傳送的單位時(shí)間內(nèi)所傳送的二進(jìn)制位二進(jìn)制位的有效位數(shù)，的有效位數(shù)，bps；B單位時(shí)間內(nèi)所傳送單位時(shí)間內(nèi)所傳送碼元碼元個(gè)數(shù)，個(gè)數(shù)，Baud。SBlog2NN 一個(gè)碼元所能表示的有效離散值的個(gè)數(shù)一個(gè)碼元所能表示的有效離散值的個(gè)數(shù)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院59、調(diào)制解調(diào)器（、調(diào)制解調(diào)器（Modem）：）：3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ) 計(jì)算機(jī)利用模擬電話線路進(jìn)行數(shù)字通訊：計(jì)算機(jī)利用模擬電話線路進(jìn)行數(shù)字通訊：計(jì)算機(jī)內(nèi)的信息是計(jì)算機(jī)內(nèi)的信息是數(shù)字信號(hào)數(shù)字信號(hào)，而在電話線上傳遞的卻只能是，而在電話線上傳遞的卻只能是模擬電信號(hào)模擬電信號(hào)。當(dāng)當(dāng)兩臺(tái)計(jì)算機(jī)兩臺(tái)計(jì)算機(jī)要通過電話線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)

6、，就需要一個(gè)設(shè)備負(fù)責(zé)要通過電話線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，就需要一個(gè)設(shè)備負(fù)責(zé)數(shù)模的轉(zhuǎn)換數(shù)模的轉(zhuǎn)換。計(jì)算機(jī)在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，需要把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬信號(hào)，這個(gè)過程稱為計(jì)算機(jī)在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，需要把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬信號(hào)，這個(gè)過程稱為“調(diào)制調(diào)制（Modulation）”，也稱，也稱D/A轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換。經(jīng)過調(diào)制的信號(hào)通過經(jīng)過調(diào)制的信號(hào)通過電話載波電話載波傳送到另一計(jì)算機(jī)之前，還要把模擬信號(hào)還原為計(jì)傳送到另一計(jì)算機(jī)之前，還要把模擬信號(hào)還原為計(jì)算機(jī)能識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，這個(gè)過程為算機(jī)能識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，這個(gè)過程為“解調(diào)解調(diào)（Demodulation）”，也稱，也稱A/D轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換。正是通過這樣一個(gè)正是通過這樣一個(gè)“調(diào)

7、制調(diào)制”與與“解調(diào)解調(diào)”的數(shù)模轉(zhuǎn)換過程，從而實(shí)現(xiàn)了兩臺(tái)計(jì)算機(jī)的數(shù)模轉(zhuǎn)換過程，從而實(shí)現(xiàn)了兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的遠(yuǎn)程通訊。之間的遠(yuǎn)程通訊。河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院69、調(diào)制解調(diào)器（、調(diào)制解調(diào)器（Modem）：）：3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)載波通信載波通信（有線、無線）（有線、無線）：語(yǔ)音信號(hào)頻率是在語(yǔ)音信號(hào)頻率是在1007500Hz的范圍之，要用的范圍之，要用無線電波無線電波把話音信號(hào)直接傳播出去，把話音信號(hào)直接傳播出去，需要需要功率很大功率很大的發(fā)射機(jī)，而且還必須要用的發(fā)射機(jī)，而且還必須要用巨型發(fā)射天線巨型發(fā)射天線(發(fā)射天線的長(zhǎng)度至少要有波發(fā)射天線的長(zhǎng)度至少要有波長(zhǎng)的四分之一長(zhǎng)的

8、四分之一)。若要傳送頻率為。若要傳送頻率為5000Hz的信息，要用長(zhǎng)度為的信息，要用長(zhǎng)度為15千米的天線。千米的天線。如果用如果用導(dǎo)線導(dǎo)線來傳送低頻信號(hào)，線路利用率太低，遠(yuǎn)距離傳輸成本太高。來傳送低頻信號(hào)，線路利用率太低，遠(yuǎn)距離傳輸成本太高。都需要利用都需要利用高頻的載波高頻的載波，即把，即把低頻的有用信號(hào)低頻的有用信號(hào)疊加到載波上，使載波的疊加到載波上，使載波的頻率頻率、幅度幅度或或相位相位發(fā)生相應(yīng)的變化發(fā)生相應(yīng)的變化( (“調(diào)制調(diào)制”) )；由于經(jīng)調(diào)制后的信號(hào)中包含有原始信號(hào)的信息，；由于經(jīng)調(diào)制后的信號(hào)中包含有原始信號(hào)的信息，傳輸?shù)綄?duì)方后，經(jīng)解調(diào)、濾波等一系列過程后，可使原信號(hào)得以恢復(fù)。傳

9、輸?shù)綄?duì)方后，經(jīng)解調(diào)、濾波等一系列過程后，可使原信號(hào)得以恢復(fù)。利用載波技術(shù)還可實(shí)現(xiàn)利用載波技術(shù)還可實(shí)現(xiàn)“頻分復(fù)用頻分復(fù)用”（FDM，F(xiàn)requency Division Multiplexing）。即在同一條線路上，利用各種不同頻率的高頻載波來即在同一條線路上，利用各種不同頻率的高頻載波來“載送載送”多路信號(hào)多路信號(hào)，使它們?cè)?，使它們?cè)谕粭l線路上同時(shí)傳送而互不干擾，信號(hào)傳到對(duì)方后再進(jìn)行還原和各路分離。同一條線路上同時(shí)傳送而互不干擾，信號(hào)傳到對(duì)方后再進(jìn)行還原和各路分離。傳統(tǒng)的傳統(tǒng)的載波電話載波電話通信是把低頻話音信號(hào)疊加到高頻的載波上通信是把低頻話音信號(hào)疊加到高頻的載波上, ,使載波的使載波的幅

10、度幅度隨著話隨著話音信號(hào)幅度的變化而變化。音信號(hào)幅度的變化而變化。FM頻道頻道廣播屬于廣播屬于調(diào)頻廣播調(diào)頻廣播，采用，采用頻率調(diào)制頻率調(diào)制的方式進(jìn)行廣播播出。它的特點(diǎn)是音質(zhì)的方式進(jìn)行廣播播出。它的特點(diǎn)是音質(zhì)清晰，可以雙聲道立體聲傳輸，但傳播距離比較短，在沒有中繼轉(zhuǎn)播站的情況下，清晰，可以雙聲道立體聲傳輸，但傳播距離比較短，在沒有中繼轉(zhuǎn)播站的情況下，其傳輸距離一般不超過其傳輸距離一般不超過100公里。一般公里。一般城市廣播城市廣播會(huì)選擇調(diào)頻頻率播出。會(huì)選擇調(diào)頻頻率播出。電力載波通信電力載波通信河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院73.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)11、頻帶傳輸：、頻帶傳輸：1

11、0、基帶傳輸：、基帶傳輸： 基帶信號(hào)基帶信號(hào)：信源發(fā)出的：信源發(fā)出的沒有經(jīng)過調(diào)制沒有經(jīng)過調(diào)制（頻譜搬移和變換）的（頻譜搬移和變換）的原始電信號(hào)原始電信號(hào)，其特，其特點(diǎn)是點(diǎn)是頻率較低頻率較低。 根據(jù)原始電信號(hào)的特征，可分為根據(jù)原始電信號(hào)的特征，可分為數(shù)字?jǐn)?shù)字基帶信號(hào)和基帶信號(hào)和模擬模擬基帶信號(hào)?；鶐盘?hào)。 通俗的說通俗的說,基帶信號(hào)就是信源發(fā)出的基帶信號(hào)就是信源發(fā)出的直接表達(dá)了要傳輸?shù)挠杏眯畔⒅苯颖磉_(dá)了要傳輸?shù)挠杏眯畔⒌男盘?hào)的信號(hào)聲波聲波(模擬基帶信號(hào)模擬基帶信號(hào))，計(jì)算機(jī)或終端產(chǎn)生的，計(jì)算機(jī)或終端產(chǎn)生的0或或1數(shù)字脈沖信號(hào)數(shù)字脈沖信號(hào)(數(shù)字基帶信號(hào)數(shù)字基帶信號(hào))基帶傳輸基帶傳輸：在信道中直接傳

12、送基帶信號(hào)：在信道中直接傳送基帶信號(hào)應(yīng)用：基帶傳輸不需要調(diào)制解調(diào)器，設(shè)備花費(fèi)??；由于在近距離范圍內(nèi)基帶信號(hào)應(yīng)用：基帶傳輸不需要調(diào)制解調(diào)器，設(shè)備花費(fèi)??；由于在近距離范圍內(nèi)基帶信號(hào)衰減不大。適合衰減不大。適合100m以內(nèi)的短距離數(shù)據(jù)傳輸。如從計(jì)算機(jī)到監(jiān)視器、打印機(jī)等外以內(nèi)的短距離數(shù)據(jù)傳輸。如從計(jì)算機(jī)到監(jiān)視器、打印機(jī)等外設(shè)的信號(hào)就是基帶傳輸?shù)?。大多?shù)的局域網(wǎng)使用基帶傳輸，如常見的設(shè)的信號(hào)就是基帶傳輸?shù)?。大多?shù)的局域網(wǎng)使用基帶傳輸，如常見的10BaseT網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)使用的就是基帶信號(hào)（使用的就是基帶信號(hào)（10Mbps）。）。在在遠(yuǎn)距離通信遠(yuǎn)距離通信時(shí)，時(shí)，先將基帶信號(hào)先將基帶信號(hào)調(diào)制調(diào)制成較高頻率范圍的成

13、較高頻率范圍的頻帶信號(hào)頻帶信號(hào)，再將這，再將這種頻帶信號(hào)在信道中傳輸種頻帶信號(hào)在信道中傳輸。載波傳輸載波傳輸能實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用的目的能實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用的目的河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院812、寬帶傳輸：、寬帶傳輸：3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)使用使用寬頻帶寬頻帶進(jìn)行傳輸?shù)南到y(tǒng)就稱為寬帶傳輸系統(tǒng)，本質(zhì)上是進(jìn)行傳輸?shù)南到y(tǒng)就稱為寬帶傳輸系統(tǒng)，本質(zhì)上是頻帶傳輸技術(shù)。頻帶傳輸技術(shù)。一般進(jìn)行一般進(jìn)行子頻帶分割子頻帶分割，實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)“多路復(fù)用技術(shù)多路復(fù)用技術(shù)”。 將鏈路容量分解成兩個(gè)或更多的信道（將鏈路容量分解成兩個(gè)或更多的信道（邏輯信道邏輯信道），每個(gè)信道可以攜帶不同的），每個(gè)信道可以攜帶不同的信

14、號(hào)。這樣就能把聲音、圖像和數(shù)據(jù)信息的傳輸綜合在信號(hào)。這樣就能把聲音、圖像和數(shù)據(jù)信息的傳輸綜合在一個(gè)物理信道一個(gè)物理信道中進(jìn)行，以中進(jìn)行，以滿足高速、大容量數(shù)據(jù)通信的需求。滿足高速、大容量數(shù)據(jù)通信的需求。13、串行傳輸：、串行傳輸：指一位一位的傳送數(shù)據(jù)，從發(fā)送端到接收端只要指一位一位的傳送數(shù)據(jù)，從發(fā)送端到接收端只要一根傳輸線一根傳輸線即可。缺點(diǎn)是傳輸速度較慢。即可。缺點(diǎn)是傳輸速度較慢。14、并行傳輸：、并行傳輸：一次可傳送一個(gè)字節(jié)（一次可傳送一個(gè)字節(jié)（8位），發(fā)送端到接收端用位），發(fā)送端到接收端用多根線多根線。傳輸速度快，傳輸距離短。計(jì)算機(jī)傳輸速度快，傳輸距離短。計(jì)算機(jī)內(nèi)部總線內(nèi)部總線多為并行傳

15、輸。多為并行傳輸。河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院9二、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)二、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信的任務(wù)就是把信息以數(shù)據(jù)的形式從一處傳送到另外一處或多處。數(shù)據(jù)通信的任務(wù)就是把信息以數(shù)據(jù)的形式從一處傳送到另外一處或多處。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，需要將終端設(shè)備和計(jì)算機(jī)之間需要利用數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，需要將終端設(shè)備和計(jì)算機(jī)之間需要利用通信媒介通信媒介實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)互互聯(lián)聯(lián)，稱為，稱為物理信道物理信道。物理信道有物理信道有3 3種連接方式：種連接方式：1、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接終端和計(jì)算機(jī)之間直接連接或終端和計(jì)算機(jī)之間直接連接或通過通過Modem用線路用線路進(jìn)行連接進(jìn)行連接

16、應(yīng)用于數(shù)據(jù)通信量較大的場(chǎng)合應(yīng)用于數(shù)據(jù)通信量較大的場(chǎng)合河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院10二、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)二、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)幾個(gè)終端通過一條幾個(gè)終端通過一條公用線路公用線路與計(jì)算機(jī)相連與計(jì)算機(jī)相連為了提高物理信道的利用率，為了提高物理信道的利用率，通信量不大通信量不大時(shí)采用時(shí)采用在該方式下，計(jì)算機(jī)作為在該方式下，計(jì)算機(jī)作為主站主站，終端作為，終端作為從站從站。計(jì)算機(jī)控制信息的接收和。計(jì)算機(jī)控制信息的接收和發(fā)送，終端不能隨意發(fā)送信息，否則將引起信號(hào)沖突。發(fā)送，終端不能隨意發(fā)送信息，否則將引起信號(hào)沖突。2、多點(diǎn)式連接、多點(diǎn)式連接河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河

17、南理工大學(xué)電氣學(xué)院11二、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)二、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)為了節(jié)約信道，將多個(gè)終端連接到多路復(fù)用器或集中器上，集中器與計(jì)算為了節(jié)約信道，將多個(gè)終端連接到多路復(fù)用器或集中器上，集中器與計(jì)算機(jī)相連機(jī)相連3、集中式連接、集中式連接河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院12二、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)二、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)根據(jù)數(shù)據(jù)所允許的傳輸方向，可分為三種：根據(jù)數(shù)據(jù)所允許的傳輸方向，可分為三種：1、單工通信、單工通信數(shù)據(jù)只能沿一個(gè)固定方向傳輸，即傳輸是單向的；數(shù)據(jù)只能沿一個(gè)固定方向傳輸，即傳輸是單向的；2、半雙工通信、半雙工通信允許數(shù)據(jù)沿兩個(gè)方向傳輸，但在允許數(shù)據(jù)

18、沿兩個(gè)方向傳輸，但在同一時(shí)刻同一時(shí)刻信息只能在信息只能在一個(gè)方向傳輸；一個(gè)方向傳輸；3、雙工通信、雙工通信允許信息允許信息同時(shí)同時(shí)沿兩個(gè)方向傳輸。沿兩個(gè)方向傳輸。3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院13三、傳輸介質(zhì)三、傳輸介質(zhì)常用的網(wǎng)絡(luò)傳輸媒介可分為兩類：一類是常用的網(wǎng)絡(luò)傳輸媒介可分為兩類：一類是有線有線的，主要有同軸電纜、的，主要有同軸電纜、雙絞線及光纜；另一類是雙絞線及光纜；另一類是無線無線的，主要有微波、無線電、激光和紅外線等。的，主要有微波、無線電、激光和紅外線等。 1、同軸電纜及相關(guān)設(shè)備、同軸電纜及相關(guān)設(shè)備3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)u圓筒式的

19、外導(dǎo)體圓筒式的外導(dǎo)體(屏蔽層，接地屏蔽層，接地)套在內(nèi)導(dǎo)體（一根細(xì)芯）外面套在內(nèi)導(dǎo)體（一根細(xì)芯）外面u兩個(gè)導(dǎo)體間用絕緣材料互相隔離兩個(gè)導(dǎo)體間用絕緣材料互相隔離u屏蔽層防止外部電磁波干擾異常信號(hào)的傳遞（屏蔽層防止外部電磁波干擾異常信號(hào)的傳遞（靜電屏蔽原理靜電屏蔽原理）河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院14三、傳輸介質(zhì)三、傳輸介質(zhì)1、同軸電纜及相關(guān)設(shè)備：、同軸電纜及相關(guān)設(shè)備：u用途：有線電視網(wǎng)用途：有線電視網(wǎng)(RG-59)、局域網(wǎng)、局域網(wǎng)(RG-8粗纜粗纜10BASE-5、RG-58細(xì)纜細(xì)纜10BASE-2)u分類：粗纜、細(xì)纜分類：粗纜、細(xì)纜u細(xì)纜細(xì)纜連接設(shè)備及技術(shù)參數(shù)：電纜、連接設(shè)備及技術(shù)

20、參數(shù)：電纜、BNC頭、頭、T型頭及終端匹配設(shè)備等。型頭及終端匹配設(shè)備等。 . 最大的干線段長(zhǎng)度：最大的干線段長(zhǎng)度：184m； . 最大網(wǎng)絡(luò)干線電纜長(zhǎng)度：最大網(wǎng)絡(luò)干線電纜長(zhǎng)度：925m； . 每條干線段支持的最大結(jié)點(diǎn)數(shù)：每條干線段支持的最大結(jié)點(diǎn)數(shù)：30；3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院15粗纜粗纜連接設(shè)備及技術(shù)參數(shù)：包括轉(zhuǎn)換器、連接設(shè)備及技術(shù)參數(shù)：包括轉(zhuǎn)換器、DIX連接器及電纜、連接器及電纜、N系列插頭、系列插頭、N系列匹配器等。系列匹配器等。采用粗纜組網(wǎng)的技術(shù)參數(shù)有：采用粗纜組網(wǎng)的技術(shù)參數(shù)有： . 最大的干線段長(zhǎng)度：最大的干線段長(zhǎng)度：500m； . 最大

21、網(wǎng)絡(luò)干線電纜長(zhǎng)度：最大網(wǎng)絡(luò)干線電纜長(zhǎng)度：2500m；3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院162、雙絞線、雙絞線(Twisted-pair)：u由由兩根導(dǎo)線兩根導(dǎo)線按一定按一定扭距扭距相互絞合在一起的傳輸介質(zhì)，每根線加絕緣層并有相互絞合在一起的傳輸介質(zhì)，每根線加絕緣層并有顏色標(biāo)記。成對(duì)線的扭絞旨在使電磁輻射和外部電磁干擾減到最小。顏色標(biāo)記。成對(duì)線的扭絞旨在使電磁輻射和外部電磁干擾減到最小。u一般由兩根一般由兩根22-26號(hào)絕緣銅導(dǎo)線相互纏繞而成號(hào)絕緣銅導(dǎo)線相互纏繞而成u實(shí)際使用時(shí)，雙絞線是由實(shí)際使用時(shí)，雙絞線是由多對(duì)雙絞線多對(duì)雙絞線一起包在一個(gè)絕緣電纜套管里的

22、，典一起包在一個(gè)絕緣電纜套管里的，典型的雙絞線有型的雙絞線有四對(duì)四對(duì)的。的。3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院172、雙絞線、雙絞線：雙絞線按其電氣特性分級(jí)或分類。雙絞線按其電氣特性分級(jí)或分類。pEIA/TIA第一、二類雙絞線第一、二類雙絞線在在LAN中很少使用中很少使用pEIA/TIA第三類雙絞線第三類雙絞線符合符合EIA/TIA568標(biāo)準(zhǔn)中確定的標(biāo)準(zhǔn)中確定的100水平布線電水平布線電纜的要求，可用來進(jìn)行纜的要求，可用來進(jìn)行10Mbps和和IEEE802.3 10Base-T的語(yǔ)音和數(shù)據(jù)傳輸；的語(yǔ)音和數(shù)據(jù)傳輸；pEIA/TIA第四類雙絞線第四類雙絞線適用

23、于包括適用于包括16Mbps令牌環(huán)局域網(wǎng)在內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸令牌環(huán)局域網(wǎng)在內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸速率；可以是速率；可以是UTP，也可以是，也可以是STP。pEIA/TIA第五類雙絞線第五類雙絞線適用于適用于16Mbps以上的速率，最高可達(dá)以上的速率，最高可達(dá)100Mbps。3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)使用雙絞線組網(wǎng)，網(wǎng)卡必須帶有使用雙絞線組網(wǎng)，網(wǎng)卡必須帶有RJ45接口，還需要集線器接口，還需要集線器HUB，總共需要總共需要4根導(dǎo)線通信，兩根用于發(fā)送數(shù)據(jù)，兩根用于接收數(shù)據(jù)。根導(dǎo)線通信，兩根用于發(fā)送數(shù)據(jù)，兩根用于接收數(shù)據(jù)。河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院18雙絞線（雙絞線（10BASET）以太網(wǎng)技術(shù)規(guī)

24、范可歸結(jié)為：）以太網(wǎng)技術(shù)規(guī)范可歸結(jié)為： 允許允許5個(gè)網(wǎng)段，每網(wǎng)段最大長(zhǎng)度個(gè)網(wǎng)段，每網(wǎng)段最大長(zhǎng)度100m； 在同一信道上允許連接在同一信道上允許連接4個(gè)中繼器或集線器個(gè)中繼器或集線器(Hub)； 在其中的三個(gè)網(wǎng)段上可以增加節(jié)點(diǎn)；在其中的三個(gè)網(wǎng)段上可以增加節(jié)點(diǎn)； 在另外兩個(gè)網(wǎng)段上，除做中繼器鏈路外，不能接任何節(jié)點(diǎn)；在另外兩個(gè)網(wǎng)段上，除做中繼器鏈路外，不能接任何節(jié)點(diǎn)； 最大站點(diǎn)數(shù)最大站點(diǎn)數(shù)1024，網(wǎng)絡(luò)直徑不超過，網(wǎng)絡(luò)直徑不超過2500m。利用雙絞線組網(wǎng)，具有造價(jià)低、速率高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。在利用雙絞線組網(wǎng)，具有造價(jià)低、速率高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中，雙絞線已成為最主流的末端傳輸介質(zhì)。實(shí)際應(yīng)用

25、中，雙絞線已成為最主流的末端傳輸介質(zhì)。3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院193、光纖：、光纖：由許多細(xì)如發(fā)絲的玻璃纖維外加絕緣護(hù)套組成。光束在玻由許多細(xì)如發(fā)絲的玻璃纖維外加絕緣護(hù)套組成。光束在玻璃纖維內(nèi)傳輸，防磁防電，傳輸穩(wěn)定，適用于高速網(wǎng)絡(luò)和骨干網(wǎng)，璃纖維內(nèi)傳輸，防磁防電，傳輸穩(wěn)定，適用于高速網(wǎng)絡(luò)和骨干網(wǎng)，是組成快速網(wǎng)絡(luò)的最好選擇。是組成快速網(wǎng)絡(luò)的最好選擇。三、傳輸介質(zhì)三、傳輸介質(zhì)3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院203、光纖：、光纖：3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院213、光

26、纖：、光纖：3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院22光纖的組網(wǎng)規(guī)則為：光纖的組網(wǎng)規(guī)則為： . 最大段長(zhǎng)：最大段長(zhǎng)：2000m； . 每段最大節(jié)點(diǎn)（每段最大節(jié)點(diǎn)（NODE）數(shù)）數(shù)2； . 每網(wǎng)絡(luò)最大節(jié)點(diǎn)（每網(wǎng)絡(luò)最大節(jié)點(diǎn)（NODE）數(shù)）數(shù)1024； . 每鏈的最大每鏈的最大HUB數(shù)數(shù)4。三、傳輸介質(zhì)三、傳輸介質(zhì)3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院23三、傳輸介質(zhì)三、傳輸介質(zhì)3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院244、無線媒體：、無線媒體：不使用電子或光學(xué)導(dǎo)體，通常大氣便是數(shù)據(jù)的物理通路；不使

27、用電子或光學(xué)導(dǎo)體，通常大氣便是數(shù)據(jù)的物理通路；無線媒體有：無線媒體有：無線電無線電、微波及紅外線等三種主要類型。、微波及紅外線等三種主要類型。 3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)三、傳輸介質(zhì)三、傳輸介質(zhì)l 902925MHzl 2.4GHz（各國(guó)共同各國(guó)共同的的ISM頻段頻段：WiFi，Bluetooth，ZigBee）l 5.725.85GHz 需要考慮的重要問題是：電磁波頻率的范圍（頻譜）是相當(dāng)有限的。需要考慮的重要問題是：電磁波頻率的范圍（頻譜）是相當(dāng)有限的。未受管制的頻率：未受管制的頻率： ISM(Industrial Scientific Medical) 頻段頻段，無需授權(quán)，無需授權(quán)

28、許可，只需要遵守一定的發(fā)射功率許可，只需要遵守一定的發(fā)射功率(一般低于一般低于1W)，并且不要對(duì)其它頻段，并且不要對(duì)其它頻段造成干擾即可造成干擾即可 。河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院25四、數(shù)字傳輸與模擬傳輸四、數(shù)字傳輸與模擬傳輸 1、根據(jù)信道上傳輸?shù)氖菙?shù)字信號(hào)還是模擬信號(hào)，相應(yīng)的傳輸方式分別、根據(jù)信道上傳輸?shù)氖菙?shù)字信號(hào)還是模擬信號(hào)，相應(yīng)的傳輸方式分別稱為稱為數(shù)字傳輸數(shù)字傳輸和和模擬傳輸模擬傳輸。 如果一個(gè)傳輸系統(tǒng)的輸入與輸出信號(hào)都是模擬信號(hào)，則它是一個(gè)模如果一個(gè)傳輸系統(tǒng)的輸入與輸出信號(hào)都是模擬信號(hào)，則它是一個(gè)模擬傳輸系統(tǒng)；擬傳輸系統(tǒng)； 如果一個(gè)傳輸系統(tǒng)的輸入與輸出信號(hào)都是數(shù)字信號(hào)，

29、則它是一個(gè)數(shù)如果一個(gè)傳輸系統(tǒng)的輸入與輸出信號(hào)都是數(shù)字信號(hào)，則它是一個(gè)數(shù)字傳輸系統(tǒng)。字傳輸系統(tǒng)。3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與傳輸信號(hào)所代表的現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)到底是模擬信號(hào)還是數(shù)字信號(hào)無關(guān)與傳輸信號(hào)所代表的現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)到底是模擬信號(hào)還是數(shù)字信號(hào)無關(guān)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院26四、數(shù)字傳輸與模擬傳輸四、數(shù)字傳輸與模擬傳輸 2、數(shù)字信號(hào)通過模擬傳輸系統(tǒng)傳輸、數(shù)字信號(hào)通過模擬傳輸系統(tǒng)傳輸 實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)互換的設(shè)備稱作調(diào)制解調(diào)器（實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)互換的設(shè)備稱作調(diào)制解調(diào)器（Modem）。）。3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ) 模擬信號(hào)傳輸?shù)幕A(chǔ)是模擬信號(hào)傳輸?shù)幕A(chǔ)是載波載波

30、，載波具有幅度、頻率和相位三大要素。調(diào)，載波具有幅度、頻率和相位三大要素。調(diào)制是讓制是讓基帶信號(hào)基帶信號(hào)去控制載波的某個(gè)（或某些）參數(shù)，控制其中的任何一去控制載波的某個(gè)（或某些）參數(shù)，控制其中的任何一個(gè)都會(huì)實(shí)現(xiàn)調(diào)制，使之成為攜帶信息的信號(hào)。個(gè)都會(huì)實(shí)現(xiàn)調(diào)制，使之成為攜帶信息的信號(hào)。 數(shù)字調(diào)制數(shù)字調(diào)制的三種基本形式是幅移鍵控法的三種基本形式是幅移鍵控法ASK、頻移鍵控法、頻移鍵控法FSK、相移鍵、相移鍵控法控法PSK。河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院27四、數(shù)字傳輸與模擬傳輸四、數(shù)字傳輸與模擬傳輸 2、數(shù)字信號(hào)通過模擬傳輸系統(tǒng)傳輸、數(shù)字信號(hào)通過模擬傳輸系統(tǒng)傳輸 數(shù)字調(diào)制數(shù)字調(diào)制的三種基本形

31、式是幅移鍵控法的三種基本形式是幅移鍵控法ASK、頻移鍵控法、頻移鍵控法FSK、相移鍵、相移鍵控法控法PSK。3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)p ASK用載波的兩種不同幅度來表示二進(jìn)制的兩種狀態(tài)。用載波的兩種不同幅度來表示二進(jìn)制的兩種狀態(tài)。p FSK用載波頻率附近的兩種不同頻率來表示二進(jìn)制的兩種狀態(tài)。用載波頻率附近的兩種不同頻率來表示二進(jìn)制的兩種狀態(tài)。p PSK用載波信號(hào)相位移動(dòng)來表示數(shù)據(jù)。用載波信號(hào)相位移動(dòng)來表示數(shù)據(jù)。 河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院28四、數(shù)字傳輸與模擬傳輸四、數(shù)字傳輸與模擬傳輸 3、數(shù)字信號(hào)通過數(shù)字傳輸系統(tǒng)傳輸。、數(shù)字信號(hào)通過數(shù)字傳輸系統(tǒng)傳輸。、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)

32、表示。、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)表示。3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)字信號(hào)可以直接采用基帶傳輸。數(shù)字信號(hào)可以直接采用基帶傳輸?；鶐鬏斁褪窃诰€路中直接傳送數(shù)字信號(hào)的電脈沖，常用于近距離通信基帶傳輸就是在線路中直接傳送數(shù)字信號(hào)的電脈沖，常用于近距離通信的局域網(wǎng)，其在傳輸時(shí)需解決的問題是的局域網(wǎng)，其在傳輸時(shí)需解決的問題是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)表示數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)表示及及收發(fā)兩收發(fā)兩端之間的信號(hào)同步端之間的信號(hào)同步兩個(gè)方面。兩個(gè)方面。用不同的電壓電平來表示兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)字，即數(shù)字信號(hào)由矩形脈沖組成。用不同的電壓電平來表示兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)字，即數(shù)字信號(hào)由矩形脈沖組成。河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院29

33、3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院30四、數(shù)字傳輸與模擬傳輸四、數(shù)字傳輸與模擬傳輸 3、數(shù)字信號(hào)通過數(shù)字傳輸系統(tǒng)傳輸。、數(shù)字信號(hào)通過數(shù)字傳輸系統(tǒng)傳輸。（2）歸零碼和不歸零碼、單極性碼和雙極性碼的特點(diǎn)：）歸零碼和不歸零碼、單極性碼和雙極性碼的特點(diǎn)： 不歸零碼不歸零碼在傳輸中難以確定一位的結(jié)束和另一位的開始，需要在傳輸中難以確定一位的結(jié)束和另一位的開始，需要用某種方法使發(fā)送器和接收器之間進(jìn)行定時(shí)或同步；用某種方法使發(fā)送器和接收器之間進(jìn)行定時(shí)或同步； 歸零碼歸零碼的脈沖較窄，根據(jù)脈沖寬度與傳輸頻帶寬度成反比的關(guān)的脈沖較窄，根據(jù)脈沖寬度與傳輸頻帶寬度成反比的關(guān)系，

34、因而歸零碼在信道上占用的頻帶較寬。系，因而歸零碼在信道上占用的頻帶較寬。 單極性碼單極性碼會(huì)積累直流分量，這樣就不能使變壓器在數(shù)據(jù)通信設(shè)會(huì)積累直流分量，這樣就不能使變壓器在數(shù)據(jù)通信設(shè)備和所處環(huán)境之間提供良好的交流耦合，直流分量還會(huì)損壞連接備和所處環(huán)境之間提供良好的交流耦合，直流分量還會(huì)損壞連接點(diǎn)的表面電鍍層。點(diǎn)的表面電鍍層。 雙極性碼雙極性碼的直流分量大大減小，這對(duì)數(shù)據(jù)傳輸很有利的。的直流分量大大減小，這對(duì)數(shù)據(jù)傳輸很有利的。3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院31（3）同步過程：）同步過程：四、數(shù)字傳輸與模擬傳輸四、數(shù)字傳輸與模擬傳輸 3、數(shù)字信號(hào)通過數(shù)字傳

35、輸系統(tǒng)傳輸。、數(shù)字信號(hào)通過數(shù)字傳輸系統(tǒng)傳輸。3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)只有最初級(jí)的邏輯電路才使用單一的時(shí)鐘。大多數(shù)與數(shù)據(jù)傳輸相關(guān)的應(yīng)用只有最初級(jí)的邏輯電路才使用單一的時(shí)鐘。大多數(shù)與數(shù)據(jù)傳輸相關(guān)的應(yīng)用都需要進(jìn)行跨越多個(gè)時(shí)鐘域的數(shù)據(jù)移動(dòng)，例如磁盤控制器、都需要進(jìn)行跨越多個(gè)時(shí)鐘域的數(shù)據(jù)移動(dòng)，例如磁盤控制器、CDROM/DVD 控制器、調(diào)制解調(diào)器、網(wǎng)卡以及網(wǎng)絡(luò)處理器等?？刂破?、調(diào)制解調(diào)器、網(wǎng)卡以及網(wǎng)絡(luò)處理器等。當(dāng)信號(hào)從一個(gè)當(dāng)信號(hào)從一個(gè)時(shí)鐘域時(shí)鐘域傳送到另一個(gè)時(shí)鐘域時(shí)，出現(xiàn)在新時(shí)鐘域的信號(hào)是異傳送到另一個(gè)時(shí)鐘域時(shí)，出現(xiàn)在新時(shí)鐘域的信號(hào)是異步信號(hào)。接收該信號(hào)的電路需要對(duì)其進(jìn)行同步。步信號(hào)。接收該信號(hào)

36、的電路需要對(duì)其進(jìn)行同步。為了使整個(gè)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)有序、準(zhǔn)確、可靠的工作，收、發(fā)雙方必須有一為了使整個(gè)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)有序、準(zhǔn)確、可靠的工作，收、發(fā)雙方必須有一個(gè)統(tǒng)一的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)就是同步。個(gè)統(tǒng)一的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)就是同步。位同步位同步和和群同步群同步兩種方法兩種方法河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院32（3）同步過程：）同步過程： 1）位同步）位同步又稱又稱同步傳輸（比特同步、碼元同步），同步傳輸（比特同步、碼元同步），是使接收端對(duì)每一是使接收端對(duì)每一位數(shù)據(jù)都要和發(fā)送端保持同步；實(shí)現(xiàn)的方法有位數(shù)據(jù)都要和發(fā)送端保持同步；實(shí)現(xiàn)的方法有外同步法外同步法和和自同步法自同步法。四、數(shù)字傳

37、輸與模擬傳輸四、數(shù)字傳輸與模擬傳輸 3、數(shù)字信號(hào)通過數(shù)字傳輸系統(tǒng)傳輸。、數(shù)字信號(hào)通過數(shù)字傳輸系統(tǒng)傳輸。3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)外同步法外同步法：發(fā)送數(shù)據(jù)之前，發(fā)送端先向接收端發(fā)出發(fā)送數(shù)據(jù)之前，發(fā)送端先向接收端發(fā)出一段同步時(shí)鐘脈沖；一段同步時(shí)鐘脈沖；接收端按照這一時(shí)鐘脈沖頻率和時(shí)序鎖接收端按照這一時(shí)鐘脈沖頻率和時(shí)序鎖定接收頻率，以便在接收數(shù)據(jù)的過程中與定接收頻率，以便在接收數(shù)據(jù)的過程中與發(fā)送端保持同步。發(fā)送端保持同步。p外同步法：同步信號(hào)是由發(fā)送端送來的。外同步法：同步信號(hào)是由發(fā)送端送來的。p自同步法：接收端能從接受的數(shù)據(jù)中提取同步信號(hào)。自同步法：接收端能從接受的數(shù)據(jù)中提取同步信號(hào)。自同

38、步法自同步法：能從數(shù)據(jù)信號(hào)波形中提取同步信號(hào)的方能從數(shù)據(jù)信號(hào)波形中提取同步信號(hào)的方法。法。曼徹斯特編碼曼徹斯特編碼河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院33（3）同步過程：）同步過程： 2）群同步）群同步又稱又稱異步傳輸異步傳輸，是指?jìng)鬏數(shù)男畔⒈环殖扇舾?，是指?jìng)鬏數(shù)男畔⒈环殖扇舾伞叭喝骸?，?shù)據(jù)傳，數(shù)據(jù)傳輸過程中，字符可順序出現(xiàn)在比特流中，字符間的間隔時(shí)間是任意的，輸過程中，字符可順序出現(xiàn)在比特流中，字符間的間隔時(shí)間是任意的，但字符內(nèi)各個(gè)比特用固定的時(shí)鐘頻率傳輸；但字符內(nèi)各個(gè)比特用固定的時(shí)鐘頻率傳輸；字符間的異步定時(shí)字符間的異步定時(shí)與與字符字符內(nèi)各個(gè)比特間的同步定時(shí)內(nèi)各個(gè)比特間的同步定時(shí)，是群

39、同步的特征。，是群同步的特征。四、數(shù)字傳輸與模擬傳輸四、數(shù)字傳輸與模擬傳輸 3、數(shù)字信號(hào)通過數(shù)字傳輸系統(tǒng)傳輸。、數(shù)字信號(hào)通過數(shù)字傳輸系統(tǒng)傳輸。3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院34絕大多數(shù)情況下，絕大多數(shù)情況下，不可能不可能在任何兩個(gè)節(jié)點(diǎn)都存在一個(gè)在任何兩個(gè)節(jié)點(diǎn)都存在一個(gè)專用的通路。專用的通路。如何在兩個(gè)如何在兩個(gè)沒有直接連接沒有直接連接的節(jié)點(diǎn)之間的節(jié)點(diǎn)之間傳送數(shù)據(jù)傳送數(shù)據(jù)呢？呢？ 數(shù)據(jù)交換數(shù)據(jù)交換按數(shù)據(jù)傳送的實(shí)現(xiàn)手段分，交換可分為：按數(shù)據(jù)傳送的實(shí)現(xiàn)手段分，交換可分為：電路交換電路交換、報(bào)文交換報(bào)文交換和和分分組交換組交換三種基本技術(shù)。三種基本技術(shù)。一、電

40、路交換的工作原理一、電路交換的工作原理 電路交換是指在傳送數(shù)據(jù)時(shí)，先在網(wǎng)絡(luò)中建立一個(gè)從源節(jié)點(diǎn)到目電路交換是指在傳送數(shù)據(jù)時(shí)，先在網(wǎng)絡(luò)中建立一個(gè)從源節(jié)點(diǎn)到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的標(biāo)節(jié)點(diǎn)的專用電路專用電路。 1、電路交換的三個(gè)過程、電路交換的三個(gè)過程 （1）電路的）電路的建立建立在傳輸任何數(shù)據(jù)之前，要先經(jīng)過在傳輸任何數(shù)據(jù)之前，要先經(jīng)過呼叫呼叫過程建過程建立一條端到端的電路。立一條端到端的電路。 （2）數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸：在數(shù)據(jù)傳輸過程中，所建立的電路必須時(shí)刻保：在數(shù)據(jù)傳輸過程中，所建立的電路必須時(shí)刻保持連接狀態(tài)。持連接狀態(tài)。 （3）電路的）電路的拆除拆除：數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后，由某一方發(fā)出拆除請(qǐng)求，：數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后，由某

41、一方發(fā)出拆除請(qǐng)求，逐個(gè)節(jié)點(diǎn)拆除連接到對(duì)方的通路。逐個(gè)節(jié)點(diǎn)拆除連接到對(duì)方的通路。3.2 數(shù)據(jù)交換技術(shù)數(shù)據(jù)交換技術(shù) ( Data Switching )河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院35一、電路交換的工作原理一、電路交換的工作原理 2、電路交換技術(shù)的特點(diǎn)：、電路交換技術(shù)的特點(diǎn)：3.2 數(shù)據(jù)交換技術(shù)數(shù)據(jù)交換技術(shù)主要缺點(diǎn)：主要缺點(diǎn)：（1）電路接續(xù)時(shí)間長(zhǎng)：網(wǎng)絡(luò)比較繁忙時(shí)，可能無法接續(xù)，即）電路接續(xù)時(shí)間長(zhǎng)：網(wǎng)絡(luò)比較繁忙時(shí)，可能無法接續(xù)，即“呼叫阻塞呼叫阻塞”現(xiàn)象?，F(xiàn)象。（2）線路利用率低：即使通信雙方之間暫時(shí)不傳送數(shù)據(jù)時(shí)，其占用的電）線路利用率低：即使通信雙方之間暫時(shí)不傳送數(shù)據(jù)時(shí)，其占用的電路也

42、路也不能為其它通信所用不能為其它通信所用。電路交換在整個(gè)通信過程中通信雙方一直獨(dú)占該電路，因此其實(shí)時(shí)性強(qiáng)，電路交換在整個(gè)通信過程中通信雙方一直獨(dú)占該電路，因此其實(shí)時(shí)性強(qiáng)，數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延小。數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延小。電路交換比較適用于一次傳送的信息量大和通信過程中實(shí)時(shí)性要求高的業(yè)務(wù)電路交換比較適用于一次傳送的信息量大和通信過程中實(shí)時(shí)性要求高的業(yè)務(wù)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院36二、報(bào)文交換的工作原理二、報(bào)文交換的工作原理 當(dāng)端點(diǎn)間交換的數(shù)據(jù)具有隨機(jī)性和突發(fā)性時(shí)，采用電路交換方法會(huì)造成信當(dāng)端點(diǎn)間交換的數(shù)據(jù)具有隨機(jī)性和突發(fā)性時(shí)，采用電路交換方法會(huì)造成信道容量和有效時(shí)間的浪費(fèi)。道容量和有效時(shí)間的浪費(fèi)。

43、3.2 數(shù)據(jù)交換技術(shù)數(shù)據(jù)交換技術(shù)1、報(bào)文交換原理：、報(bào)文交換原理：報(bào)文交換時(shí)端與端之間報(bào)文交換時(shí)端與端之間無需先通過呼叫建立連接無需先通過呼叫建立連接 某一站點(diǎn)需要發(fā)送報(bào)文時(shí)，首先將一個(gè)某一站點(diǎn)需要發(fā)送報(bào)文時(shí)，首先將一個(gè)目的地址目的地址附加到報(bào)文上。附加到報(bào)文上。每個(gè)節(jié)點(diǎn)在接收到報(bào)文并檢查無誤后，就每個(gè)節(jié)點(diǎn)在接收到報(bào)文并檢查無誤后，就暫存暫存這個(gè)報(bào)文；然后根據(jù)目標(biāo)地這個(gè)報(bào)文；然后根據(jù)目標(biāo)地址的址的路由信息路由信息找出下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的地址找出下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的地址，并并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的交通情況在適當(dāng)?shù)母鶕?jù)網(wǎng)絡(luò)中的交通情況在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候時(shí)候轉(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)到下一個(gè)到下一個(gè)節(jié)節(jié)點(diǎn)。點(diǎn)?？梢?，可見，報(bào)文在網(wǎng)絡(luò)中報(bào)文在網(wǎng)絡(luò)中一

44、站一站地一站一站地向前傳送。向前傳送。 報(bào)文報(bào)文經(jīng)過多次的經(jīng)過多次的存儲(chǔ)存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)，最后到達(dá)目標(biāo)，最后到達(dá)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)。報(bào)文交換的本質(zhì)就是報(bào)文交換的本質(zhì)就是存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文交換的數(shù)據(jù)傳輸單位是報(bào)文，報(bào)文交換的數(shù)據(jù)傳輸單位是報(bào)文，報(bào)文報(bào)文(Message)(Message)就是站點(diǎn)一次性要發(fā)送的就是站點(diǎn)一次性要發(fā)送的數(shù)據(jù)塊，其數(shù)據(jù)塊，其長(zhǎng)度不限且可變長(zhǎng)度不限且可變。河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院37二、報(bào)文交換的工作原理二、報(bào)文交換的工作原理3.2 數(shù)據(jù)交換技術(shù)數(shù)據(jù)交換技術(shù)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院38二、報(bào)文交換的工作原理二、報(bào)文交換的工作原理 2、報(bào)文交換的

45、特點(diǎn)：、報(bào)文交換的特點(diǎn)： （1）報(bào)文從源點(diǎn)傳送到目的地采用）報(bào)文從源點(diǎn)傳送到目的地采用“存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)”方式，在傳送報(bào)文時(shí)，方式，在傳送報(bào)文時(shí)，一個(gè)時(shí)刻僅占用一段通道一個(gè)時(shí)刻僅占用一段通道；（2）在交換節(jié)點(diǎn)中需要）在交換節(jié)點(diǎn)中需要緩沖存儲(chǔ)緩沖存儲(chǔ)，報(bào)文需要，報(bào)文需要排隊(duì)排隊(duì)，故報(bào)文交換不能滿足，故報(bào)文交換不能滿足實(shí)實(shí)時(shí)通信時(shí)通信的要求。的要求。3.2 數(shù)據(jù)交換技術(shù)數(shù)據(jù)交換技術(shù)（1）電路利用效率高：多個(gè)報(bào)文可以）電路利用效率高：多個(gè)報(bào)文可以分時(shí)共享分時(shí)共享兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通道，所以兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通道，所以對(duì)于同樣的通信量，對(duì)電路的傳輸能力要求較低。對(duì)于同樣的通信量，對(duì)電路的傳輸能力要求較低。（2

46、）在）在報(bào)文交換報(bào)文交換網(wǎng)絡(luò)上，通信量大時(shí)仍然可以接收?qǐng)?bào)文，不過傳送網(wǎng)絡(luò)上，通信量大時(shí)仍然可以接收?qǐng)?bào)文，不過傳送延遲延遲會(huì)會(huì)增加；增加；電路交換電路交換網(wǎng)絡(luò)上則網(wǎng)絡(luò)上則不能接受新的呼叫（呼叫阻塞）不能接受新的呼叫（呼叫阻塞）。（3）報(bào)文交換系統(tǒng)可以把一個(gè)報(bào)文發(fā)送到）報(bào)文交換系統(tǒng)可以把一個(gè)報(bào)文發(fā)送到多個(gè)目的地多個(gè)目的地，而電路交換網(wǎng)絡(luò)很，而電路交換網(wǎng)絡(luò)很難做到這一點(diǎn)；難做到這一點(diǎn)；3、報(bào)文交換的優(yōu)點(diǎn)：、報(bào)文交換的優(yōu)點(diǎn)： 河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院39二、報(bào)文交換的工作原理二、報(bào)文交換的工作原理 4、報(bào)文交換的缺點(diǎn)：、報(bào)文交換的缺點(diǎn)：（1）不能滿足）不能滿足實(shí)時(shí)實(shí)時(shí)或或交互式交互式的

47、通信要求，報(bào)文經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)的的通信要求，報(bào)文經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)的延遲時(shí)間長(zhǎng)且延遲時(shí)間長(zhǎng)且不不定定；（2）有時(shí)節(jié)點(diǎn)收到）有時(shí)節(jié)點(diǎn)收到過多的數(shù)據(jù)而無存儲(chǔ)空間過多的數(shù)據(jù)而無存儲(chǔ)空間或或不能及時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)不能及時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，就不得不時(shí)，就不得不丟棄報(bào)文。丟棄報(bào)文。（3）報(bào)文交換對(duì)）報(bào)文交換對(duì)網(wǎng)絡(luò)要求太高網(wǎng)絡(luò)要求太高。由于對(duì)報(bào)文的長(zhǎng)度沒有限制（長(zhǎng)報(bào)文），。由于對(duì)報(bào)文的長(zhǎng)度沒有限制（長(zhǎng)報(bào)文），中間節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)容量就必須無限大。因此實(shí)際網(wǎng)絡(luò)不采用報(bào)文交換方中間節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)容量就必須無限大。因此實(shí)際網(wǎng)絡(luò)不采用報(bào)文交換方式。式。 3.2 數(shù)據(jù)交換技術(shù)數(shù)據(jù)交換技術(shù)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院40三、分組交換的工作原理三、分組交換

48、的工作原理3.2 數(shù)據(jù)交換技術(shù)數(shù)據(jù)交換技術(shù)p 分組交換時(shí)是報(bào)文交換的一種分組交換時(shí)是報(bào)文交換的一種改進(jìn)改進(jìn)p 它將報(bào)文分成它將報(bào)文分成若干分組若干分組，每個(gè)分組的，每個(gè)分組的長(zhǎng)度有一個(gè)上限長(zhǎng)度有一個(gè)上限，有限長(zhǎng)度的分組，有限長(zhǎng)度的分組使得每個(gè)節(jié)點(diǎn)所需的存儲(chǔ)能力降低了，分組可以存儲(chǔ)到內(nèi)存中，提高交換使得每個(gè)節(jié)點(diǎn)所需的存儲(chǔ)能力降低了，分組可以存儲(chǔ)到內(nèi)存中，提高交換速度速度p計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中使用最為廣泛最為廣泛的一種交換技術(shù)。的一種交換技術(shù)。分組交換有分組交換有虛電路交換虛電路交換和和數(shù)據(jù)報(bào)分組交換數(shù)據(jù)報(bào)分組交換兩種。兩種。河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院41三、分組交換的工作原

49、理三、分組交換的工作原理 1、虛電路分組交換原理和特點(diǎn)：、虛電路分組交換原理和特點(diǎn)：3.2 數(shù)據(jù)交換技術(shù)數(shù)據(jù)交換技術(shù) 在虛電路交換中，為了進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，網(wǎng)絡(luò)的源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間要在虛電路交換中，為了進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，網(wǎng)絡(luò)的源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間要先建一條先建一條邏輯通路邏輯通路（規(guī)劃但未占用）（規(guī)劃但未占用）。每個(gè)分組除了包含。每個(gè)分組除了包含數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)之外還包含之外還包含一個(gè)一個(gè)虛電路標(biāo)識(shí)符虛電路標(biāo)識(shí)符。 在預(yù)先建好的路徑上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都知道把這些分組引導(dǎo)到哪里去，在預(yù)先建好的路徑上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都知道把這些分組引導(dǎo)到哪里去，不再不再需要路由選擇需要路由選擇來判定。來判定。 之所以稱為之所以稱為“虛電路

50、虛電路”，是因?yàn)檫@條電路，是因?yàn)檫@條電路不是專用不是專用的，的，仍然需要緩沖和仍然需要緩沖和排隊(duì)排隊(duì)。主要特點(diǎn)：主要特點(diǎn)：在數(shù)據(jù)傳送之前必須通過虛呼叫設(shè)置一條虛電路。在數(shù)據(jù)傳送之前必須通過虛呼叫設(shè)置一條虛電路。并非電路交換那樣的專用通路，分組在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上仍然需要緩沖，并并非電路交換那樣的專用通路，分組在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上仍然需要緩沖，并在線路上進(jìn)行排隊(duì)等待輸出在線路上進(jìn)行排隊(duì)等待輸出河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院42三、分組交換的工作原理三、分組交換的工作原理 2、數(shù)據(jù)報(bào)分組交換原理與特點(diǎn)：、數(shù)據(jù)報(bào)分組交換原理與特點(diǎn)：3.2 數(shù)據(jù)交換技術(shù)數(shù)據(jù)交換技術(shù) 每個(gè)分組的傳送是被每個(gè)分組的傳送是被單獨(dú)

51、處理單獨(dú)處理的。每個(gè)分組稱為一個(gè)的。每個(gè)分組稱為一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)數(shù)據(jù)報(bào)，每個(gè)數(shù)，每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)自身攜帶足夠的地址信息。據(jù)報(bào)自身攜帶足夠的地址信息。一個(gè)節(jié)點(diǎn)收到一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)后，根據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)中的地址信息和節(jié)點(diǎn)所存儲(chǔ)一個(gè)節(jié)點(diǎn)收到一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)后，根據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)中的地址信息和節(jié)點(diǎn)所存儲(chǔ)的的路由信息路由信息，找出一個(gè)合適的出路，把數(shù)據(jù)報(bào)原樣的發(fā)送到下一節(jié)點(diǎn)。，找出一個(gè)合適的出路，把數(shù)據(jù)報(bào)原樣的發(fā)送到下一節(jié)點(diǎn)。河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院43一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義：一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義：3.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)利用利用通信設(shè)備和線路通信設(shè)備和線路，將地理位置不同的、功能獨(dú)立的多個(gè)，將地理位置不同的

52、、功能獨(dú)立的多個(gè)計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互系統(tǒng)互連起來，以功能完善的連起來，以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件網(wǎng)絡(luò)軟件（即網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、信息交換方式、網(wǎng)絡(luò)（即網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、信息交換方式、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等）實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中操作系統(tǒng)等）實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中資源共享和信息交換資源共享和信息交換的系統(tǒng)。的系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)的主要網(wǎng)絡(luò)的主要作用作用是資源共享和信息交換。是資源共享和信息交換。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由以下三個(gè)部分組成：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由以下三個(gè)部分組成： （1）具有獨(dú)立功能的多臺(tái)計(jì)算機(jī)；）具有獨(dú)立功能的多臺(tái)計(jì)算機(jī)； （2）通信設(shè)備與線路；）通信設(shè)備與線路； （3）功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件。）功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件。河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院443.3

53、 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院45二、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：二、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：3.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí) 指網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)在指網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)在物理上的連接形式物理上的連接形式。網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有：星形結(jié)構(gòu)、。網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有：星形結(jié)構(gòu)、總線結(jié)構(gòu)、環(huán)形結(jié)構(gòu)、樹形結(jié)構(gòu)、混合結(jié)構(gòu)及網(wǎng)形結(jié)構(gòu)?？偩€結(jié)構(gòu)、環(huán)形結(jié)構(gòu)、樹形結(jié)構(gòu)、混合結(jié)構(gòu)及網(wǎng)形結(jié)構(gòu)。 在實(shí)際應(yīng)用中，主要是將星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和環(huán)型網(wǎng)絡(luò)拓在實(shí)際應(yīng)用中，主要是將星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和環(huán)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)撲結(jié)構(gòu)綜合綜合應(yīng)用。應(yīng)用。河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院46三、網(wǎng)

54、絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：三、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：3.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)1 1、星形結(jié)構(gòu)：、星形結(jié)構(gòu)：以以中央節(jié)點(diǎn)中央節(jié)點(diǎn)為中心，節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)傳輸必須通過中央節(jié)點(diǎn)，任意兩個(gè)節(jié)為中心，節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)傳輸必須通過中央節(jié)點(diǎn)，任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的通信點(diǎn)間的通信最多只需兩步最多只需兩步中心節(jié)點(diǎn)通常由中心節(jié)點(diǎn)通常由集線器集線器(Hub)或或交換機(jī)交換機(jī)充當(dāng)，是目前局域網(wǎng)最常見的方式。充當(dāng)，是目前局域網(wǎng)最常見的方式。 要求中央節(jié)點(diǎn)的可靠性很高。要求中央節(jié)點(diǎn)的可靠性很高。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、網(wǎng)絡(luò)控制容易、便于擴(kuò)充；優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、網(wǎng)絡(luò)控制容易、便于擴(kuò)充；缺點(diǎn)：對(duì)中央節(jié)點(diǎn)依賴性較高缺點(diǎn)：對(duì)中央節(jié)點(diǎn)依賴性較高河南理工大學(xué)

55、電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院47三、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：三、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：3.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)2 2、總線結(jié)構(gòu)：、總線結(jié)構(gòu)：采用一條稱為公共總線的傳輸介質(zhì)，將各計(jì)算機(jī)直接與總線連接。采用一條稱為公共總線的傳輸介質(zhì)，將各計(jì)算機(jī)直接與總線連接。主機(jī)對(duì)于從設(shè)備的控制是利用主機(jī)對(duì)于從設(shè)備的控制是利用廣播方式廣播方式發(fā)送下去的，而從設(shè)備只對(duì)含有自己地址碼發(fā)送下去的，而從設(shè)備只對(duì)含有自己地址碼的指令做相關(guān)的回應(yīng)；在從設(shè)備做回應(yīng)的情況下，其他的從設(shè)備和主機(jī)保持沉默。的指令做相關(guān)的回應(yīng)；在從設(shè)備做回應(yīng)的情況下，其他的從設(shè)備和主機(jī)保持沉默。會(huì)出現(xiàn)多個(gè)設(shè)備同時(shí)發(fā)起通信，會(huì)出現(xiàn)多個(gè)設(shè)備同時(shí)發(fā)起通信

56、，競(jìng)爭(zhēng)總線競(jìng)爭(zhēng)總線的現(xiàn)象。要通過的現(xiàn)象。要通過主機(jī)主機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)度調(diào)度來協(xié)來協(xié)調(diào)各個(gè)設(shè)備訪問傳輸介質(zhì)的順序。主機(jī)對(duì)整個(gè)總線必須具有絕對(duì)的調(diào)各個(gè)設(shè)備訪問傳輸介質(zhì)的順序。主機(jī)對(duì)整個(gè)總線必須具有絕對(duì)的控制權(quán)控制權(quán)。優(yōu)點(diǎn)：安裝簡(jiǎn)單、易于擴(kuò)充、可靠性高優(yōu)點(diǎn)：安裝簡(jiǎn)單、易于擴(kuò)充、可靠性高缺點(diǎn)：由于共用一條總線，對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的場(chǎng)合不太適用；傳輸距離有限，故缺點(diǎn)：由于共用一條總線，對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的場(chǎng)合不太適用；傳輸距離有限，故障診斷和隔離也比較困難。障診斷和隔離也比較困難。河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院48三、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：三、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：3.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)

57、知識(shí)3 3、環(huán)形結(jié)構(gòu)：、環(huán)形結(jié)構(gòu)：各節(jié)點(diǎn)通過各節(jié)點(diǎn)通過接口接口連接在一條連接在一條閉合的環(huán)形閉合的環(huán)形通信線路中通信線路中環(huán)形結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是：每個(gè)端用戶都與相臨的兩個(gè)端用戶相連，因而存在著點(diǎn)到點(diǎn)環(huán)形結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是：每個(gè)端用戶都與相臨的兩個(gè)端用戶相連，因而存在著點(diǎn)到點(diǎn)鏈路，但總是以單向方式操作，即每臺(tái)計(jì)算機(jī)按位置不同有一個(gè)順序編號(hào)，信號(hào)鏈路，但總是以單向方式操作，即每臺(tái)計(jì)算機(jī)按位置不同有一個(gè)順序編號(hào)，信號(hào)按計(jì)算機(jī)編號(hào)順序以按計(jì)算機(jī)編號(hào)順序以“接力接力”方式傳輸。方式傳輸。例如：若計(jì)算機(jī)例如：若計(jì)算機(jī)A欲將數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)欲將數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)D時(shí)，必須先傳送給時(shí)，必須先傳送給B，B收到信號(hào)后發(fā)收到信號(hào)

58、后發(fā)現(xiàn)不是給自己的，于是再傳給現(xiàn)不是給自己的，于是再傳給C ，直到傳送到計(jì)算機(jī)，直到傳送到計(jì)算機(jī)D 。河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院49三、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：三、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：3.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)3 3、環(huán)形結(jié)構(gòu)：、環(huán)形結(jié)構(gòu)：p 環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)例子是環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)例子是令牌環(huán)網(wǎng)令牌環(huán)網(wǎng)(Token ring network ) 。在老式的令牌環(huán)網(wǎng)中，。在老式的令牌環(huán)網(wǎng)中，數(shù)據(jù)傳輸速度可達(dá)數(shù)據(jù)傳輸速度可達(dá)16Mbps，新型的快速令牌環(huán)網(wǎng)速度可達(dá)，新型的快速令牌環(huán)網(wǎng)速度可達(dá)100Mbps。p如果多個(gè)計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)要同時(shí)往外發(fā)送數(shù)據(jù)包，就會(huì)形成沖突。如果多個(gè)計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)要同時(shí)

59、往外發(fā)送數(shù)據(jù)包，就會(huì)形成沖突。在令牌環(huán)網(wǎng)中有在令牌環(huán)網(wǎng)中有一個(gè)一個(gè)令牌令牌(Token)，沿著環(huán)形總線在入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)間依次傳遞。，沿著環(huán)形總線在入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)間依次傳遞。令牌實(shí)際上是一個(gè)特殊格式的幀，本身令牌實(shí)際上是一個(gè)特殊格式的幀，本身并不包含信息并不包含信息，僅控制信道的使用，確保在，僅控制信道的使用，確保在同一時(shí)刻只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)能夠獨(dú)占信道同一時(shí)刻只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)能夠獨(dú)占信道。令牌在工作中有令牌在工作中有“閑閑”和和“忙忙”兩種狀態(tài)。兩種狀態(tài)?！伴e閑”表示令牌沒有被占用，即網(wǎng)中表示令牌沒有被占用，即網(wǎng)中沒有計(jì)算機(jī)在傳送信息；沒有計(jì)算機(jī)在傳送信息；“忙忙”表示令牌已被占用，即網(wǎng)中有信息正在傳送

60、。表示令牌已被占用，即網(wǎng)中有信息正在傳送。所有的站點(diǎn)都可以俘獲令牌。所有的站點(diǎn)都可以俘獲令牌。希望傳送數(shù)據(jù)的希望傳送數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)只有取得節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)只有取得“閑閑”令牌后令牌后才能發(fā)送數(shù)據(jù)幀，并在發(fā)送之前將其置為才能發(fā)送數(shù)據(jù)幀，并在發(fā)送之前將其置為“忙忙”狀態(tài)。狀態(tài)。當(dāng)所傳數(shù)據(jù)被目的節(jié)點(diǎn)接收后，令牌被重新置為當(dāng)所傳數(shù)據(jù)被目的節(jié)點(diǎn)接收后，令牌被重新置為“閑閑”。令牌環(huán)網(wǎng)需要維護(hù)令牌，一旦失去令牌就無法工作，所以需要選擇專門的節(jié)點(diǎn)監(jiān)令牌環(huán)網(wǎng)需要維護(hù)令牌，一旦失去令牌就無法工作，所以需要選擇專門的節(jié)點(diǎn)監(jiān)視和管理令牌視和管理令牌。解決方法：解決方法：河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院50三、網(wǎng)