上海交大計算機網絡2課件

計算機網絡講義 第2章 物理層 傳輸介質 電話系統(PSTN) Internet 的本地接入 傳輸介質 雙絞線 同軸電纜 光纜 無線傳輸 雙絞線 (twisted pair) 線間干擾較小、價格便宜、易于安裝 可傳輸模擬信號，也可傳輸數字信號 在電話系統的最后一公里，用于傳輸模擬信號 在計算機網絡中，用于傳輸數字信號，常用8芯無屏蔽雙絞線(UTP)通常的傳輸距離為100 m 如Cat3(10 Mbps)和Cat5(100 Mbps) 傳輸介質 雙絞線 同軸電纜 光纜 無線傳輸 同軸電纜 50Ω同軸電纜 50Ω同軸電纜用于數字信號傳輸，目前基本已被雙絞線所替代 75Ω同軸電纜 75Ω同軸電纜用于模擬信號傳輸，目前主要用于電視信號的傳輸 由于75Ω同軸電纜的帶寬極寬，所以，也被用于城域網，如有線通 傳輸介質 雙絞線 同軸電纜 光纜 無線傳輸 光纜 多模光纜：信號通過光的折射在光纖中傳輸，距離2 km 單模光纜：直線傳輸，距離10 km 光纜相對銅纜的特性 帶寬高 距離遠 損耗低 重量輕無電磁干擾 防竊聽 端口設備價格高 傳輸介質 雙絞線 同軸電纜 光纜 無線傳輸 無線傳輸 無線電傳輸 微波傳輸 紅外線和毫米波 光波傳輸 用于通信的電磁波頻段 地面無線通信模型 傳輸距離：天線的高度、類型和信號強度 傳輸可靠性：障礙物 傳輸正確性：氣象條件 衛星通信模型 VSAT：甚小孔徑衛星終端 very small aperture satellite terminals 第2章 物理層 傳輸介質 電話系統(PSTN) Internet 的本地接入 電話系統(PSTN) 公用電話交換網，簡稱：PSTN Public Switched Telephone Network 電話系統的樹狀結構 每部電話完全互聯是不可能的，所以一般為樹狀結構 電話系統的數字化趨勢 與模擬傳輸相比，數字傳輸具有明顯的優勢，所以電話系統數字化是發展趨勢 本地回路 電話系統中的電話局間都已采用光纜連接，并大多已實現數字傳輸 本地回路要實現光纖到戶成本太高且無必要，因為家庭電話毋需復用，也不允許復用 Internet 是OVER在電話系統上的，所以必須實現遠距離數字數據的傳輸，并且應用對帶寬的需求必將對本地回路的信道復用提出要求 Internet 可通過本地回路的接入方法接入 電話系統的數字化趨勢 與模擬傳輸相比，數字傳輸具有明顯的優勢，所以電話系統數字化是發展趨勢 主干線 PCM 采樣和量化 T1線路 E1線路 SONET和SDH PCM(Pulse Code Modulation) 脈沖編碼調制PCM 由于數字傳輸的明顯優勢，所以，主干線都采用數字傳輸，于是終端用戶(如電話的語音信號)的模擬數據到達本地局后，都必須轉換成數字數據，以適合主干線的傳輸 PCM以采樣定理為基礎 采樣定理：如果在規定的時間間隔內，以有效信號f(t)最高頻率的二倍或二倍以上的速率對該信號進行采樣，則這些采樣值中包含了全部原始信號信息 主干線 PCM 采樣和量化 T1線路 E1線路 SONET和SDH 采樣和量化 采樣速率：8000次/秒 電話系統的歷史及其對整個世界的覆蓋決定了計算機網絡必須OVER在電話系統的承載網上 根據人的聽覺功能，電話系統中每個信道的頻寬為4000 Hz，根據Nyquist定理，對于4000 Hz的信號，多于8000次/秒的采樣是無意義的 采樣值的量化 一次采樣值分成多少個等級，將決定量化后的數據量，如等分成256個等級，則必須用8 bit表示 采樣和量化舉例 主干線 PCM 采樣和量化 T1線路 E1線路 SONET和SDH T1線路 1.544M b/s T1線路由24個多路復用信道組成 主干線 PCM 采樣和量化 T1線路 E1線路 SONET和SDH E1線路 2.048M b/s E1線路由32個多路復用信道組成 多個T1或E1線路的復用 一次群：T1 = 1.544M b/s E1 = 2.048M b/s 二次群：T2 = T1 x 4 + … = 6.312M b/s E2 = E1 x 4 + … = 8.848M b/s 三次群：T3 = T2 x 6 + … = 44.736M b/s E3 = E2 x 4 + … = 34.304M b/s 四次群：T4 = T3 x 7 + … = 274.176M b/s E4 = E3 x 4 + … = 139.264M b/s 主干線 PCM 采樣和量化 T1線路 E1線路 SO

總結

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