第3章 物理層

1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層吳功宜吳功宜 編著編著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層3本章學(xué)習(xí)要求本章學(xué)習(xí)要求： 掌握：物理層與物理層協(xié)議的基本概念掌握：物理層與物理層協(xié)議的基本概念 掌握：掌握：數(shù)據(jù)通信的基本概念數(shù)據(jù)通信的基本概念 了解：傳輸介質(zhì)類型及主要特性了解：傳輸介質(zhì)類型及主要特性 了解：無(wú)線與衛(wèi)星通信技術(shù)的基本概念了解：無(wú)線與衛(wèi)星通信技術(shù)的基本概念 掌握：數(shù)據(jù)編碼的類型和基本方法掌握：數(shù)據(jù)編碼的類型和基本方法 掌握：基帶傳輸?shù)幕靖拍钫莆眨夯鶐鬏數(shù)幕靖拍?理解：頻帶傳輸?shù)幕靖拍罾斫猓侯l帶傳輸?shù)幕?/p>

2、本概念 掌握：多路復(fù)用的分類與特點(diǎn)掌握：多路復(fù)用的分類與特點(diǎn) 理解：同步數(shù)字體系理解：同步數(shù)字體系SDH的基本概念的基本概念計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層43.1 物理層與物理層協(xié)議的基本概念物理層與物理層協(xié)議的基本概念 3.1.1 物理層的基本概念物理層的基本概念 通信子網(wǎng)分為點(diǎn)通信子網(wǎng)分為點(diǎn)- -點(diǎn)通信線路通信子網(wǎng)與廣播點(diǎn)通信線路通信子網(wǎng)與廣播信道通信子網(wǎng)信道通信子網(wǎng); ; 廣域網(wǎng)主要采用點(diǎn)到點(diǎn)通信線路，局域網(wǎng)與城廣域網(wǎng)主要采用點(diǎn)到點(diǎn)通信線路，局域網(wǎng)與城域網(wǎng)一般采用廣播信道域網(wǎng)一般采用廣播信道; ; 由于技術(shù)上存在較大的差異，因此在物理層和由于技術(shù)上存在較大的差異，因此在

3、物理層和數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議上出現(xiàn)了兩個(gè)分支，一類是基數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議上出現(xiàn)了兩個(gè)分支，一類是基于點(diǎn)于點(diǎn)- -點(diǎn)通信線路，另一類是基于廣播的信道。點(diǎn)通信線路，另一類是基于廣播的信道。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層53.1.2 物理層基本服務(wù)功能物理層基本服務(wù)功能 物理層設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮的是如何在連接開放系物理層設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮的是如何在連接開放系統(tǒng)的傳輸介質(zhì)上傳輸各種數(shù)據(jù)的比特流；統(tǒng)的傳輸介質(zhì)上傳輸各種數(shù)據(jù)的比特流； 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以利用的物理傳輸介質(zhì)與傳輸設(shè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以利用的物理傳輸介質(zhì)與傳輸設(shè)備存在著很大的差異，設(shè)計(jì)物理層的主要目的備存在著很大的差異，設(shè)計(jì)物理層的主要目的是向數(shù)據(jù)鏈路

4、層屏蔽通信技術(shù)的差異性；是向數(shù)據(jù)鏈路層屏蔽通信技術(shù)的差異性； 數(shù)據(jù)鏈路實(shí)體通過(guò)與物理層的接口，將數(shù)據(jù)傳數(shù)據(jù)鏈路實(shí)體通過(guò)與物理層的接口，將數(shù)據(jù)傳送給物理層，通過(guò)物理層按比特流的順序，將送給物理層，通過(guò)物理層按比特流的順序，將信號(hào)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)數(shù)據(jù)鏈路實(shí)體。信號(hào)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)數(shù)據(jù)鏈路實(shí)體。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層63.1.3 物理層向數(shù)據(jù)鏈路層提供的服務(wù)物理層向數(shù)據(jù)鏈路層提供的服務(wù) 物理連接的建立、維護(hù)與釋放物理連接的建立、維護(hù)與釋放 ； 物理連接分為點(diǎn)物理連接分為點(diǎn)-點(diǎn)連接與多點(diǎn)連接點(diǎn)連接與多點(diǎn)連接 ； 數(shù)據(jù)傳輸分為全雙工、半雙工與單工方式數(shù)據(jù)傳輸分為全雙工、半雙工與單工方

5、式 ； 數(shù)據(jù)傳輸分為串行傳輸方式與并行傳輸方式數(shù)據(jù)傳輸分為串行傳輸方式與并行傳輸方式 ； 串行傳輸方式的物理數(shù)據(jù)服務(wù)單元是位；串行傳輸方式的物理數(shù)據(jù)服務(wù)單元是位； 并行傳輸方式的物理數(shù)據(jù)服務(wù)單元是并行傳輸方式的物理數(shù)據(jù)服務(wù)單元是N位，位，N為并行連接的物理通道數(shù)。為并行連接的物理通道數(shù)。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層3.2 數(shù)據(jù)通信的基本概念數(shù)據(jù)通信的基本概念 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型 傳輸傳輸系統(tǒng)系統(tǒng)輸輸入入信信息息輸輸入入數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)發(fā)送發(fā)送的信號(hào)的信號(hào)接收接收的信號(hào)的信號(hào)輸輸出出數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)源點(diǎn)源點(diǎn)終點(diǎn)終點(diǎn)發(fā)送器發(fā)送器接收器接收器調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器PC 機(jī)機(jī)公用

6、電話網(wǎng)公用電話網(wǎng)調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器數(shù)字比特流數(shù)字比特流數(shù)字比特流數(shù)字比特流模擬信號(hào)模擬信號(hào)模擬信號(hào)模擬信號(hào) 輸入輸入漢字漢字顯示顯示漢字漢字?jǐn)?shù)據(jù)通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)源系統(tǒng)源系統(tǒng)目的系統(tǒng)目的系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)輸輸出出信信息息PC 機(jī)機(jī)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層83.2 數(shù)據(jù)通信的基本概念數(shù)據(jù)通信的基本概念 一般意義上幾個(gè)概念：一般意義上幾個(gè)概念： 信息：指整個(gè)事物運(yùn)行的狀態(tài)及狀態(tài)變化的方信息：指整個(gè)事物運(yùn)行的狀態(tài)及狀態(tài)變化的方式，是抽象的意識(shí)或知識(shí)。式，是抽象的意識(shí)或知識(shí)。 消息：指包含有信息的語(yǔ)言、文字和圖像等。消息：指包含有信息的語(yǔ)言、文字和圖像等。在通信中，消息是

7、指擔(dān)負(fù)著傳送信息任務(wù)單個(gè)在通信中，消息是指擔(dān)負(fù)著傳送信息任務(wù)單個(gè)符號(hào)或符號(hào)序列。符號(hào)或符號(hào)序列。 信號(hào)：信號(hào)是消息的物理表現(xiàn)。是信息的載體，信號(hào)：信號(hào)是消息的物理表現(xiàn)。是信息的載體，是物理性的。是物理性的。 數(shù)據(jù)：載有信息的可觀測(cè)、可傳輸、可存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)：載有信息的可觀測(cè)、可傳輸、可存儲(chǔ)的及可處理的信號(hào)均稱為數(shù)據(jù)。及可處理的信號(hào)均稱為數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層93.2.1 信息、數(shù)據(jù)與信號(hào)信息、數(shù)據(jù)與信號(hào)1.信息的基本概念信息的基本概念 通信的目的是交換信息，通信的目的是交換信息， 信息的載體信息的載體(消息消息)可以是數(shù)字、可以是數(shù)字、文字、語(yǔ)音、圖形或圖像，計(jì)算機(jī)

8、產(chǎn)生的信息一般是字文字、語(yǔ)音、圖形或圖像，計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的信息一般是字母、數(shù)字、語(yǔ)音、圖形或圖像的組合；母、數(shù)字、語(yǔ)音、圖形或圖像的組合； 為了傳送這些信息，首先要將字母、數(shù)字、語(yǔ)音、圖形為了傳送這些信息，首先要將字母、數(shù)字、語(yǔ)音、圖形或圖像用二進(jìn)制代碼的數(shù)據(jù)來(lái)表示；或圖像用二進(jìn)制代碼的數(shù)據(jù)來(lái)表示； 為了傳輸二進(jìn)制代碼的數(shù)據(jù)，必須將它們用模擬或數(shù)字為了傳輸二進(jìn)制代碼的數(shù)據(jù)，必須將它們用模擬或數(shù)字信號(hào)編碼的方式表示；信號(hào)編碼的方式表示； 數(shù)據(jù)通信是指在不同計(jì)算機(jī)之間傳送表示字母、數(shù)字、數(shù)據(jù)通信是指在不同計(jì)算機(jī)之間傳送表示字母、數(shù)字、符號(hào)的二進(jìn)制代碼符號(hào)的二進(jìn)制代碼0、1比特序列的模擬或數(shù)字信號(hào)的過(guò)比

9、特序列的模擬或數(shù)字信號(hào)的過(guò)程。程。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層102.信號(hào)的概念信號(hào)的概念 信號(hào)是數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中電信號(hào)的表示形式；信號(hào)是數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中電信號(hào)的表示形式； 模擬信號(hào)（模擬信號(hào)（analog signal）的信號(hào)電平是連續(xù)的信號(hào)電平是連續(xù)變化的；變化的； 數(shù)字信號(hào)（數(shù)字信號(hào)（digital signal）是用兩種不同的電平是用兩種不同的電平去表示去表示0、1比特序列的電壓脈沖信號(hào)表示；比特序列的電壓脈沖信號(hào)表示； 按照在傳輸介質(zhì)上傳輸?shù)男盘?hào)類型，通信系統(tǒng)分按照在傳輸介質(zhì)上傳輸?shù)男盘?hào)類型，通信系統(tǒng)分為模擬通信系統(tǒng)與數(shù)字通信系統(tǒng)兩種。為模擬通信系統(tǒng)與數(shù)字通信系

10、統(tǒng)兩種。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層11 模擬信號(hào)波型模擬信號(hào)波型 數(shù)字信號(hào)波型數(shù)字信號(hào)波型0V(t)V(t)t t0V(t)V(t)t t計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層12信息編碼標(biāo)準(zhǔn)信息編碼標(biāo)準(zhǔn) ASCII 碼被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織碼被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO接受，成為國(guó)接受，成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 646，又稱為國(guó)際又稱為國(guó)際5號(hào)碼號(hào)碼; 它用于計(jì)算機(jī)內(nèi)碼，也用做數(shù)據(jù)通信中的編碼它用于計(jì)算機(jī)內(nèi)碼，也用做數(shù)據(jù)通信中的編碼標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn); ASCII碼采用碼采用7位二進(jìn)制比特編碼，可以表示位二進(jìn)制比特編碼，可以表示128個(gè)字符個(gè)字符; 字符分為圖形字符與控制字符兩類

11、。圖形字符字符分為圖形字符與控制字符兩類。圖形字符包括數(shù)字、字母、運(yùn)算符號(hào)、商用符號(hào)等；控包括數(shù)字、字母、運(yùn)算符號(hào)、商用符號(hào)等；控制字符用于數(shù)據(jù)通信收發(fā)雙方動(dòng)作的協(xié)調(diào)與信制字符用于數(shù)據(jù)通信收發(fā)雙方動(dòng)作的協(xié)調(diào)與信息格式的表示。息格式的表示。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層13多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用 利用數(shù)字通信系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)多媒體信息的傳輸是利用數(shù)字通信系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)多媒體信息的傳輸是通信技術(shù)研究的重要內(nèi)容之一；通信技術(shù)研究的重要內(nèi)容之一； 與文本、圖形信息傳輸相比較，語(yǔ)音、圖像信與文本、圖形信息傳輸相比較，語(yǔ)音、圖像信息傳輸要求數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)具有高速率與低延時(shí)息傳輸要求數(shù)據(jù)通信系

12、統(tǒng)具有高速率與低延時(shí)的特性；的特性；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層14多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用 如果每幀圖像由如果每幀圖像由1024*768個(gè)點(diǎn)陣組成，圖像顏色個(gè)點(diǎn)陣組成，圖像顏色有有256種，每個(gè)點(diǎn)陣用種，每個(gè)點(diǎn)陣用1字節(jié)表示，每秒傳送字節(jié)表示，每秒傳送30幀幀圖像，那么每秒需要傳送圖像，那么每秒需要傳送23592960字節(jié)。字節(jié)。 如果傳送數(shù)字化的信號(hào)，每秒鐘對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行如果傳送數(shù)字化的信號(hào)，每秒鐘對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行22050次取樣，每次取樣占用次取樣，每次取樣占用1字節(jié)，則單聲道每字節(jié)，則單聲道每秒需要傳送秒需要傳送22050字節(jié)，雙聲道立體聲每秒需要字節(jié)，雙聲道立體

13、聲每秒需要傳送傳送44100字節(jié)。字節(jié)。 多媒體技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用對(duì)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)提出了多媒體技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用對(duì)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)提出了更高的要求。更高的要求。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層153.2.2 數(shù)據(jù)傳輸類型與通信方式數(shù)據(jù)傳輸類型與通信方式 網(wǎng)絡(luò)中兩臺(tái)計(jì)算機(jī)的通信過(guò)程網(wǎng)絡(luò)中兩臺(tái)計(jì)算機(jī)的通信過(guò)程 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層16網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)中要解決的幾個(gè)基本問(wèn)題網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)中要解決的幾個(gè)基本問(wèn)題： 數(shù)據(jù)傳輸類型數(shù)據(jù)傳輸類型 模擬信號(hào)傳輸模擬信號(hào)傳輸 數(shù)字信號(hào)傳輸數(shù)字信號(hào)傳輸 數(shù)據(jù)通信方式數(shù)據(jù)通信方式 串行通信、并行通信串行通信、并行通信 單工通信、半

14、雙工或全雙工通信單工通信、半雙工或全雙工通信 同步技術(shù)同步技術(shù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層17串行通信與并行通信串行通信與并行通信 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層18單工、半雙工與全雙工通信單工、半雙工與全雙工通信 發(fā)送接收單向通道雙向通道雙向通道(a)(b)(c)發(fā)送接收發(fā)送接收接收發(fā)送接收發(fā)送計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層19同步技術(shù)同步技術(shù) 同步是要求通信的收發(fā)雙方在時(shí)間基準(zhǔn)上保持一致。同步是要求通信的收發(fā)雙方在時(shí)間基準(zhǔn)上保持一致。數(shù)據(jù)通信的同步包括數(shù)據(jù)通信的同步包括位同步位同步和和字符同步字符同步兩種。兩種。 位同步：為了解決數(shù)據(jù)

15、通信中收發(fā)雙方的時(shí)鐘頻率位同步：為了解決數(shù)據(jù)通信中收發(fā)雙方的時(shí)鐘頻率的一致性問(wèn)題，要求接收端根據(jù)發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)的的一致性問(wèn)題，要求接收端根據(jù)發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)鐘頻率與比特流的起始時(shí)刻來(lái)校正自己的時(shí)鐘頻時(shí)鐘頻率與比特流的起始時(shí)刻來(lái)校正自己的時(shí)鐘頻率與接收數(shù)據(jù)的起始時(shí)刻的過(guò)程。包括以下兩種方率與接收數(shù)據(jù)的起始時(shí)刻的過(guò)程。包括以下兩種方法：法： 外同步法：在發(fā)送端發(fā)送一路數(shù)據(jù)信號(hào)的同時(shí)，另外同步法：在發(fā)送端發(fā)送一路數(shù)據(jù)信號(hào)的同時(shí)，另外發(fā)送一路同步時(shí)鐘信號(hào)；外發(fā)送一路同步時(shí)鐘信號(hào)； 內(nèi)同步法：從自含時(shí)鐘編碼的發(fā)送數(shù)據(jù)中提取同步內(nèi)同步法：從自含時(shí)鐘編碼的發(fā)送數(shù)據(jù)中提取同步時(shí)鐘的方法。時(shí)鐘的方法。計(jì)算機(jī)網(wǎng)

16、絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層20同步技術(shù)同步技術(shù) 字符同步：保證收發(fā)雙方正確傳輸字符字符同步：保證收發(fā)雙方正確傳輸字符的過(guò)程。實(shí)現(xiàn)字符同步的方法主要有的過(guò)程。實(shí)現(xiàn)字符同步的方法主要有同同步式步式和和異步式異步式兩種。兩種。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層21同步傳輸與異步傳輸同步傳輸與異步傳輸SYNSYN.一個(gè)或多個(gè)SYN字符控制字符數(shù)據(jù)字符控制字符終止位(邏輯“0”)起始位(邏輯“1”)tb0b1b2b3b4b5b6字節(jié)5字節(jié)4字節(jié)3 字節(jié)2字節(jié)1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層223.2.3 傳輸介質(zhì)的主要類型傳輸介質(zhì)的主要類型 雙絞線雙絞線 同

17、軸電纜同軸電纜 光纖電纜光纖電纜 無(wú)線與衛(wèi)星通信信道無(wú)線與衛(wèi)星通信信道計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層231. 雙絞線的主要特性雙絞線的主要特性 屏蔽雙絞線屏蔽雙絞線 STP 非屏蔽雙絞線非屏蔽雙絞線UTP銅線絕緣層外屏蔽層外部保護(hù)層（a）屏蔽雙絞線（a）屏蔽雙絞線銅線絕緣層外部保護(hù)層（b）非屏蔽雙絞線（b）非屏蔽雙絞線計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層24 1 1類線（類線（CAT1CAT1）：一種包括兩個(gè)電線對(duì)的）：一種包括兩個(gè)電線對(duì)的UTPUTP形式。形式。1 1類適類適用于話音通信，而不適用于數(shù)據(jù)通信。它每秒最多只能用于話音通信，而不適用于數(shù)據(jù)通信。它每秒

18、最多只能傳輸傳輸2 02 0千位（千位（KbpsKbps）的數(shù)據(jù)；）的數(shù)據(jù)； 2 2類線（類線（CAT2CAT2）：一種包括四個(gè)電線對(duì)的）：一種包括四個(gè)電線對(duì)的UTPUTP形式。數(shù)據(jù)形式。數(shù)據(jù)傳輸速率可以達(dá)到傳輸速率可以達(dá)到4Mbps4Mbps。但由于大部分系統(tǒng)需要更高的。但由于大部分系統(tǒng)需要更高的吞吐量，吞吐量，2 2類很少用于現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)中；類很少用于現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)中； 3 3類線（類線（CAT3CAT3）：一種包括四個(gè)電線對(duì)的）：一種包括四個(gè)電線對(duì)的UTPUTP形式。在帶形式。在帶寬為寬為16MHz16MHz時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸速度最高可達(dá)時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸速度最高可達(dá)10Mbps10Mbps。3 3類一般類一

19、般用于用于10Mbps10Mbps的的EthernetEthernet或或4Mbps4Mbps的的Token RingToken Ring。雖然。雖然3 3類類比比5 5類便宜，但為了獲得更高的吞吐量，網(wǎng)絡(luò)管理員正逐類便宜，但為了獲得更高的吞吐量，網(wǎng)絡(luò)管理員正逐漸用漸用5 5類代替類代替3 3類；類； 4 4類線（類線（CAT4CAT4）：一種包括四個(gè)電線對(duì)的）：一種包括四個(gè)電線對(duì)的UTPUTP形式。它能形式。它能支持高達(dá)支持高達(dá)10Mbps10Mbps的吞吐量，的吞吐量，CAT4CAT4可用于可用于16Mbps16Mbps的的Token Token RingRing或或10Mbps10Mbp

20、s的的EthernetEthernet網(wǎng)絡(luò)中。它可確保信號(hào)帶寬高網(wǎng)絡(luò)中。它可確保信號(hào)帶寬高達(dá)達(dá)20MHz20MHz。并且與。并且與CAT1CAT1、CAT2CAT2或或CAT3CAT3相比，它能提供更多相比，它能提供更多的保護(hù)以防止串?dāng)_和衰減；的保護(hù)以防止串?dāng)_和衰減；非屏蔽雙絞線非屏蔽雙絞線UTPUTP的種類的種類計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層25 5 5類線（類線（CAT5CAT5）：用于新網(wǎng)安裝及更新到快速）：用于新網(wǎng)安裝及更新到快速Ethernet Ethernet 的最流行的的最流行的UTPUTP形式。形式。CAT5CAT5包括四個(gè)電線對(duì)，支持包括四個(gè)電線對(duì)，支持10

21、0Mbps 100Mbps 吞吐量和吞吐量和100Mbps100Mbps信號(hào)速率。除信號(hào)速率。除100Mbps 100Mbps EthernetEthernet之外，之外，CAT5CAT5電纜還支持其他的快速連網(wǎng)技術(shù)，電纜還支持其他的快速連網(wǎng)技術(shù)，例如異步傳輸模式（例如異步傳輸模式（ATMATM）；）； 增強(qiáng)增強(qiáng)CAT5CAT5：CAT5CAT5電纜的更高級(jí)別的版本。它包括高質(zhì)電纜的更高級(jí)別的版本。它包括高質(zhì)量的銅線，能提供一個(gè)高的纏繞率，并使用先進(jìn)的方量的銅線，能提供一個(gè)高的纏繞率，并使用先進(jìn)的方法以減少串?dāng)_。增強(qiáng)法以減少串?dāng)_。增強(qiáng)CAT5CAT5能支持高達(dá)能支持高達(dá)200MHz200MHz

22、的信號(hào)速的信號(hào)速率，是常規(guī)率，是常規(guī)CAT5CAT5容量的容量的2 2倍；倍； 6 6類線（類線（CAT6CAT6）：包括四對(duì)電線對(duì)的雙絞線電纜。每對(duì)）：包括四對(duì)電線對(duì)的雙絞線電纜。每對(duì)電線被箔絕緣體包裹，另一層箔絕緣體包裹在所有電電線被箔絕緣體包裹，另一層箔絕緣體包裹在所有電線對(duì)的外面，同時(shí)一層防火塑料封套包裹在第二層箔線對(duì)的外面，同時(shí)一層防火塑料封套包裹在第二層箔層外面。層外面。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層262.同軸電纜的主要特性同軸電纜的主要特性 內(nèi)導(dǎo)體絕緣層外屏蔽層外部保護(hù)層計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層27同軸電纜的種類同軸電纜的種類 根據(jù)同軸

23、電纜帶寬的不同，可以分為兩類：根據(jù)同軸電纜帶寬的不同，可以分為兩類：基帶同軸電纜和寬帶同軸電纜?；鶐S電纜和寬帶同軸電纜。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層283. 光纖電纜的主要特性光纖電纜的主要特性光纖芯包層外部保護(hù)層(a)(a)保護(hù)層包層光纖芯(b)(b)光電轉(zhuǎn)換LED發(fā)送端輸入光電轉(zhuǎn)換PIN接收端輸出光纖光信號(hào)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層29單模光纖與多模光纖的比較單模光纖與多模光纖的比較 輸入脈沖輸出脈沖（a）多模光纖（a）多模光纖（b）單模光纖（b）單模光纖輸入脈沖輸出脈沖計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層30 吞吐量：已證明，光纜

24、可以以每秒吞吐量：已證明，光纜可以以每秒10GB10GB的速度的速度可靠地傳輸數(shù)據(jù)，可望在將來(lái)進(jìn)一步改進(jìn)后，可靠地傳輸數(shù)據(jù)，可望在將來(lái)進(jìn)一步改進(jìn)后，纖維有可能超過(guò)這一限制。光纜驚人的吞吐量纖維有可能超過(guò)這一限制。光纜驚人的吞吐量與光在玻璃纖維上傳輸?shù)奈锢硖匦杂嘘P(guān)。與光在玻璃纖維上傳輸?shù)奈锢硖匦杂嘘P(guān)。 成本：光纜是一種最昂貴的電纜。將光纜連接成本：光纜是一種最昂貴的電纜。將光纜連接到每個(gè)臺(tái)式機(jī)上的成本在目前幾乎是負(fù)擔(dān)不起到每個(gè)臺(tái)式機(jī)上的成本在目前幾乎是負(fù)擔(dān)不起的，因此，光纜一般僅用于長(zhǎng)距離傳輸或必須的，因此，光纜一般僅用于長(zhǎng)距離傳輸或必須負(fù)擔(dān)非常大量的通信業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)主干中。負(fù)擔(dān)非常大量的通信業(yè)務(wù)

25、的網(wǎng)絡(luò)主干中。光纖電纜的主要特點(diǎn)光纖電纜的主要特點(diǎn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層31 連接器：光纜可以使用許多不同類型的連接器。連接器：光纜可以使用許多不同類型的連接器。 抗噪性：光纜不受抗噪性：光纜不受EM IEM I和和RFIRFI的影響。它的強(qiáng)的影響。它的強(qiáng)抗噪性也是光纜在需要中繼器再生一個(gè)信號(hào)前抗噪性也是光纜在需要中繼器再生一個(gè)信號(hào)前能傳輸如此長(zhǎng)的距離的一個(gè)原因。能傳輸如此長(zhǎng)的距離的一個(gè)原因。 尺寸和可擴(kuò)展性：由光纜組成的網(wǎng)絡(luò)段能跨越尺寸和可擴(kuò)展性：由光纜組成的網(wǎng)絡(luò)段能跨越10001000米。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)度根據(jù)所使用的光纜類米。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)度根據(jù)所使用的光纜類型的不同

26、而不同。型的不同而不同。TIA / EIATIA / EIA建議：對(duì)于多模建議：對(duì)于多模光纜，網(wǎng)段長(zhǎng)度應(yīng)限制為光纜，網(wǎng)段長(zhǎng)度應(yīng)限制為2km2km；對(duì)單模光纜，；對(duì)單模光纜，網(wǎng)段長(zhǎng)度為網(wǎng)段長(zhǎng)度為10km10km。光纖電纜的主要特點(diǎn)光纖電纜的主要特點(diǎn)(續(xù)續(xù))計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層324 . 無(wú)線與衛(wèi)星通信技術(shù)無(wú)線與衛(wèi)星通信技術(shù) 電磁波的傳播有兩種方式：電磁波的傳播有兩種方式： 以無(wú)線方式一種是在自由空間中傳播以無(wú)線方式一種是在自由空間中傳播 以有線方式在同軸電纜、雙絞線、光纖中傳輸以有線方式在同軸電纜、雙絞線、光纖中傳輸 根據(jù)波長(zhǎng)分成不同波段，目前根據(jù)波長(zhǎng)分成不同波段，目

27、前以無(wú)線方式進(jìn)行以無(wú)線方式進(jìn)行通信的通信的主要有：主要有： 無(wú)線（無(wú)線（radio） 微波（微波（microwave） 紅外（紅外（infrared） 可見光（可見光（visible light） 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層課件制作人：謝希仁無(wú)線電無(wú)線電微波微波紅外線紅外線可見光可見光紫外線紫外線X射線射線 射線射線雙絞線雙絞線同軸電纜同軸電纜衛(wèi)星衛(wèi)星地面微波地面微波 調(diào)幅調(diào)幅無(wú)線電無(wú)線電 調(diào)頻調(diào)頻無(wú)線電無(wú)線電 海事海事無(wú)線電無(wú)線電光纖光纖電視電視(Hz)f (Hz)fLFMFHFVHFUHFSHFEHFTHF波段波段104 105 106 107 108 109 101

28、0 1011 1012 1013 1014 1015 1016100 102 104 106 108 1010 1012 1014 1016 1018 1020 1022 1024 移動(dòng)移動(dòng)無(wú)線電無(wú)線電 電信領(lǐng)域使用的電磁波的頻譜計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層34（1）無(wú)線通信）無(wú)線通信 視距傳播視距傳播 電離層反射電離層反射地球表面地球表面電離層計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層35（2）微波通信）微波通信 微波適用于長(zhǎng)距離的傳輸系統(tǒng)微波適用于長(zhǎng)距離的傳輸系統(tǒng) 微波幾乎沿直線傳播，能量非常集中，有微波幾乎沿直線傳播，能量非常集中，有 較高的信噪比較高的信噪比

29、微波不能穿透建筑物微波不能穿透建筑物 大氣對(duì)微波信號(hào)的吸收和散射影響很大。大氣對(duì)微波信號(hào)的吸收和散射影響很大。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層36（3） 蜂窩無(wú)線通信蜂窩無(wú)線通信 多址接入方法：多址接入方法： 頻分多址接入（頻分多址接入（FDMA） 時(shí)分多址接入（時(shí)分多址接入（TDMA） 碼分多址接入（碼分多址接入（CDMA） 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層37（4）衛(wèi)星通信）衛(wèi)星通信 衛(wèi)星地球表面衛(wèi)星發(fā)送多點(diǎn)接收多點(diǎn)接收計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層383.3 數(shù)據(jù)編碼技術(shù)數(shù)據(jù)編碼技術(shù) 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 模擬數(shù)據(jù)：指在某個(gè)時(shí)間段產(chǎn)生的連續(xù)的值，例如

30、聲模擬數(shù)據(jù)：指在某個(gè)時(shí)間段產(chǎn)生的連續(xù)的值，例如聲音和視頻、溫度和壓力等都是時(shí)間的連續(xù)函數(shù)，即為音和視頻、溫度和壓力等都是時(shí)間的連續(xù)函數(shù)，即為模擬數(shù)據(jù)。模擬數(shù)據(jù)。 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)：指在某個(gè)時(shí)間段產(chǎn)生的離散的值，例如文數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)：指在某個(gè)時(shí)間段產(chǎn)生的離散的值，例如文本信息和整數(shù)。本信息和整數(shù)。 電信號(hào)電信號(hào) 模擬信號(hào)：正弦波或余弦波表示的連續(xù)的值。模擬信號(hào)：正弦波或余弦波表示的連續(xù)的值。 數(shù)字信號(hào)：用脈沖表示的離散的值。數(shù)字信號(hào)：用脈沖表示的離散的值。 信道信道 模擬信道模擬信道 數(shù)字信道數(shù)字信道計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層39數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)在模擬信道上傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)在模擬信

31、道上傳輸 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)在數(shù)字信道上傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)在數(shù)字信道上傳輸 模擬數(shù)據(jù)在數(shù)字信道上傳輸模擬數(shù)據(jù)在數(shù)字信道上傳輸計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層403.3.1 數(shù)據(jù)編碼類型 模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)編碼：PCM數(shù)據(jù)編碼方法模擬數(shù)據(jù)編碼數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼振幅鍵控ASK移頻鍵控FSK移相鍵控PSK非歸零碼NRZ曼徹斯特編碼差分曼徹斯特編碼計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層41數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)在模擬信道上傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)在模擬信道上傳輸 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)在數(shù)字信道上傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)在數(shù)字信道上傳輸 模擬數(shù)據(jù)在數(shù)字信道上傳輸模擬數(shù)據(jù)在數(shù)字信道上傳輸計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理

32、層42 傳統(tǒng)的電話通信信道是為傳輸語(yǔ)音信號(hào)設(shè)計(jì)的，只適用于傳統(tǒng)的電話通信信道是為傳輸語(yǔ)音信號(hào)設(shè)計(jì)的，只適用于傳輸音頻范圍（傳輸音頻范圍（300Hz3400Hz）的模擬信號(hào)，無(wú)法直接的模擬信號(hào)，無(wú)法直接傳輸計(jì)算機(jī)的數(shù)字信號(hào)；傳輸計(jì)算機(jī)的數(shù)字信號(hào)； 為了利用模擬語(yǔ)音通信的電話交換網(wǎng)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的數(shù)字?jǐn)?shù)為了利用模擬語(yǔ)音通信的電話交換網(wǎng)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的傳輸，必須首先將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)；據(jù)信號(hào)的傳輸，必須首先將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)； 將發(fā)送端數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)變換成模擬數(shù)據(jù)信號(hào)的過(guò)程稱為調(diào)將發(fā)送端數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)變換成模擬數(shù)據(jù)信號(hào)的過(guò)程稱為調(diào)制制，將調(diào)制設(shè)備稱為調(diào)制器（將調(diào)制設(shè)備稱為調(diào)制器（mod

33、ulator）；）； 將接收端模擬數(shù)據(jù)信號(hào)還原成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的過(guò)程稱為解將接收端模擬數(shù)據(jù)信號(hào)還原成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的過(guò)程稱為解調(diào)調(diào)，將解調(diào)設(shè)備稱為解調(diào)器（將解調(diào)設(shè)備稱為解調(diào)器（demodulator）；）； 同 時(shí) 具 備 調(diào) 制 與 解 調(diào) 功 能 的 設(shè) 備 稱 為 調(diào) 制 解 調(diào) 器同 時(shí) 具 備 調(diào) 制 與 解 調(diào) 功 能 的 設(shè) 備 稱 為 調(diào) 制 解 調(diào) 器（modem）。3.3.2 模擬數(shù)據(jù)編碼方法模擬數(shù)據(jù)編碼方法 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層43 在調(diào)制過(guò)程中，選擇音頻范圍內(nèi)的某一角頻率在調(diào)制過(guò)程中，選擇音頻范圍內(nèi)的某一角頻率的正的正（余）弦信號(hào)作為載波，該正（

34、余）弦信號(hào)可以寫為：（余）弦信號(hào)作為載波，該正（余）弦信號(hào)可以寫為： u（t）= umsin（t+0） 3個(gè)可以改變的電參量：個(gè)可以改變的電參量： 振振 幅幅 um 角頻率角頻率 相相 位位 可以通過(guò)變化可以通過(guò)變化3個(gè)電參量，來(lái)實(shí)現(xiàn)模擬數(shù)據(jù)信號(hào)編碼的目個(gè)電參量，來(lái)實(shí)現(xiàn)模擬數(shù)據(jù)信號(hào)編碼的目的。的。 根據(jù)改變的三個(gè)電參量，分為根據(jù)改變的三個(gè)電參量，分為振幅鍵控、頻移鍵控振幅鍵控、頻移鍵控與相移鍵控與相移鍵控。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層443.3.2 模擬數(shù)據(jù)編碼方法模擬數(shù)據(jù)編碼方法 01001000+0+0+0+0212+數(shù)據(jù)(a)ASK(b)FSK(c)PSK(絕對(duì))(d

35、)PSK(相對(duì))121計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層451. 振幅鍵控（振幅鍵控（amplitude shift keying , ASK） u um msinsin（1 1t+t+0 0） 數(shù)字?jǐn)?shù)字1 1 u u（t t）= = 0 0 數(shù)字?jǐn)?shù)字0 0 用載波的兩個(gè)不同振幅來(lái)表示兩個(gè)二進(jìn)制值，用載波的兩個(gè)不同振幅來(lái)表示兩個(gè)二進(jìn)制值，如用無(wú)信號(hào)表示如用無(wú)信號(hào)表示0 0 有信號(hào)表示有信號(hào)表示1 1 振幅鍵控振幅鍵控ASKASK信號(hào)實(shí)現(xiàn)容易，技術(shù)簡(jiǎn)單，但抗信號(hào)實(shí)現(xiàn)容易，技術(shù)簡(jiǎn)單，但抗干擾能力較差。干擾能力較差。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層46 二進(jìn)制幅度鍵控

36、信號(hào)波形圖二進(jìn)制幅度鍵控信號(hào)波形圖 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層472.移頻鍵控（移頻鍵控（ frequency-shift keying ，F(xiàn)SK ） u um msinsin（1 1t+t+0 0） 數(shù)字?jǐn)?shù)字1 1 u u（t t）= = u um msinsin（2 2t+t+0 0） 數(shù)字?jǐn)?shù)字0 0 移頻鍵控移頻鍵控FSK信號(hào)實(shí)現(xiàn)容易，技術(shù)簡(jiǎn)單，抗干信號(hào)實(shí)現(xiàn)容易，技術(shù)簡(jiǎn)單，抗干擾能力較強(qiáng)，是目前最常用的調(diào)制方法之一。擾能力較強(qiáng)，是目前最常用的調(diào)制方法之一。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層48計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層493.移

37、相鍵控（移相鍵控（phase-shift keying，PSK） 絕對(duì)調(diào)相絕對(duì)調(diào)相 u um msinsin（t+0t+0） 數(shù)字?jǐn)?shù)字1 1 u u（t t）= = u um msinsin（t+t+ ） 數(shù)字?jǐn)?shù)字0 0計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層503.3.2 模擬數(shù)據(jù)編碼方法模擬數(shù)據(jù)編碼方法 01001000+0+0+0+0212+數(shù)據(jù)(a)ASK(b)FSK(c)PSK(絕對(duì))(d)PSK(相對(duì))121計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層51數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的調(diào)制舉例：數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的調(diào)制舉例： 若有傳輸數(shù)據(jù)：若有傳輸數(shù)據(jù)：010011100，畫出其，畫出其ASK，F(xiàn)S

38、K與與PSK的信號(hào)波形？的信號(hào)波形？計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層523.移相鍵控（移相鍵控（phase-shift keying，PSK） 移相鍵控可以分為移相鍵控可以分為： 絕對(duì)調(diào)相絕對(duì)調(diào)相 相對(duì)調(diào)相相對(duì)調(diào)相 二相調(diào)相二相調(diào)相 多相調(diào)相多相調(diào)相 目前廣泛應(yīng)用的調(diào)制技術(shù)是正交調(diào)相：目前廣泛應(yīng)用的調(diào)制技術(shù)是正交調(diào)相：QPSK(Quadrature Phase-shift Keying)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層533.3.2 模擬數(shù)據(jù)編碼方法模擬數(shù)據(jù)編碼方法 4.4.正交調(diào)相（正交調(diào)相（QPSKQPSK） 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層

39、54常用的幾種常用的幾種modem標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) V.32(QAM-32) 4(1)V.32(QAM-32) 4(1)2400=9600bps2400=9600bps V.32bis(QAM-128) 6(1) 6(1)2400=14400bps2400=14400bps V.34 12V.34 122400=28800bps2400=28800bps V.34bis 14V.34bis 142400=33600bps2400=33600bps V.90 7V.90 78000=56000bps8000=56000bps計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層55數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)在

40、模擬信道上傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)在模擬信道上傳輸 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)在數(shù)字信道上傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)在數(shù)字信道上傳輸 模擬數(shù)據(jù)在數(shù)字信道上傳輸模擬數(shù)據(jù)在數(shù)字信道上傳輸計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層563.3.3 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼方法數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼方法 基帶傳輸在基本不改變數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)頻帶（即波形）基帶傳輸在基本不改變數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)頻帶（即波形）的情況下直接傳輸數(shù)字信號(hào)的情況下直接傳輸數(shù)字信號(hào)( (數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)用離散的信數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)用離散的信號(hào)來(lái)表示號(hào)來(lái)表示) )，可以達(dá)到很高的數(shù)據(jù)傳輸速率與系統(tǒng)，可以達(dá)到很高的數(shù)據(jù)傳輸速率與系統(tǒng)效率效率; ; 在基帶傳輸在基帶傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的編碼方式數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的編碼方式主要有：主要

41、有： 非歸零碼非歸零碼NRZ 曼徹斯特（曼徹斯特（manchester）編碼編碼 差分曼徹斯特差分曼徹斯特（difference anchester）編碼編碼計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層571.非歸零碼非歸零碼NRZ NRZ碼的缺點(diǎn)是無(wú)法判斷一位的開始與結(jié)束，碼的缺點(diǎn)是無(wú)法判斷一位的開始與結(jié)束，收發(fā)雙方不能保持同步；收發(fā)雙方不能保持同步； 為保證收發(fā)雙方的同步，必須在發(fā)送為保證收發(fā)雙方的同步，必須在發(fā)送NRZ碼的碼的同時(shí)，用另一個(gè)信道同時(shí)傳送同步信號(hào)；同時(shí)，用另一個(gè)信道同時(shí)傳送同步信號(hào)； 如果信號(hào)中如果信號(hào)中“1”與與“0”的個(gè)數(shù)不相等時(shí)，存的個(gè)數(shù)不相等時(shí)，存在直流分量在直

42、流分量。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層58數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼信號(hào)的波形數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼信號(hào)的波形01001011數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)(a)非歸零碼同步時(shí)鐘(b)曼徹斯特編碼(c)差分曼徹斯特編碼計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層592雙極性不歸零碼雙極性不歸零碼 (BNRZ) 用正電平和負(fù)電平分別表示二進(jìn)制數(shù)據(jù)用正電平和負(fù)電平分別表示二進(jìn)制數(shù)據(jù)的的1和和0，正和負(fù)的幅值相等，正和負(fù)的幅值相等 。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層603雙極性歸零編碼（雙極性歸零編碼（BRZ） 使用了正、負(fù)和零三個(gè)電平，信號(hào)本使用了正、負(fù)和零三個(gè)電平，信號(hào)本身攜帶同步信息，解決了同步問(wèn)

43、題。缺點(diǎn)身攜帶同步信息，解決了同步問(wèn)題。缺點(diǎn)是編碼一個(gè)比特，需要兩次信號(hào)變化，增是編碼一個(gè)比特，需要兩次信號(hào)變化，增加了占用帶寬，且線路上的平均電壓值還加了占用帶寬，且線路上的平均電壓值還不為零。不為零。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層614. 雙相位編碼(biphase encoding) 信號(hào)在每個(gè)比特內(nèi)部的中間發(fā)生改變，但不歸零而是將電壓變?yōu)橄喾础?曼徹斯特編碼（Manchester encoding） 差分曼徹斯特編碼（differential Manchester encoding）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層62（1）曼徹斯特（）曼徹斯特（man

44、chester）編碼編碼曼徹斯特編碼的規(guī)則曼徹斯特編碼的規(guī)則： 每比特的周期每比特的周期T分為前分為前T/2與后與后T/2兩部分；兩部分； 通過(guò)前通過(guò)前T/2傳送該比特的反碼，通過(guò)后傳送該比特的反碼，通過(guò)后T/2傳送該比特傳送該比特 的原碼；的原碼； 由信號(hào)跳變方向決定是由信號(hào)跳變方向決定是0或或1曼徹斯特編碼的優(yōu)點(diǎn)曼徹斯特編碼的優(yōu)點(diǎn)： 每個(gè)比特的中間有一次電平跳變，兩次電平跳變的時(shí)每個(gè)比特的中間有一次電平跳變，兩次電平跳變的時(shí) 間間隔可以是間間隔可以是T/2或或T 利用電平跳變可以產(chǎn)生收發(fā)雙方的同步信號(hào)利用電平跳變可以產(chǎn)生收發(fā)雙方的同步信號(hào) 曼徹斯特編碼信號(hào)又稱做曼徹斯特編碼信號(hào)又稱做“自含

45、鐘編碼自含鐘編碼”信號(hào)，發(fā)送信號(hào)，發(fā)送曼徹斯特編碼信號(hào)時(shí)無(wú)需另發(fā)同步信號(hào)。曼徹斯特編碼信號(hào)時(shí)無(wú)需另發(fā)同步信號(hào)。曼徹斯特編碼的缺點(diǎn)曼徹斯特編碼的缺點(diǎn)：傳輸速率慢，比：傳輸速率慢，比BRZ慢一半，兩慢一半，兩個(gè)電平才一個(gè)比特。個(gè)電平才一個(gè)比特。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層63數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼信號(hào)的波形數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼信號(hào)的波形01001011數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)(a)非歸零碼同步時(shí)鐘(b)曼徹斯特編碼(c)差分曼徹斯特編碼計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層64（2）差分曼徹斯特）差分曼徹斯特（difference manchester）編碼編碼差分曼徹斯特編碼是對(duì)曼徹斯特編碼的改進(jìn)

46、。差分曼徹斯特編碼是對(duì)曼徹斯特編碼的改進(jìn)。差分曼徹斯特編碼與曼徹斯特編碼不同點(diǎn)主要是差分曼徹斯特編碼與曼徹斯特編碼不同點(diǎn)主要是： 每比特的中間跳變僅做同步之用；每比特的中間跳變僅做同步之用； 每比特的值根據(jù)其開始邊界是否發(fā)生跳變來(lái)決每比特的值根據(jù)其開始邊界是否發(fā)生跳變來(lái)決 定定; 一個(gè)比特開始處出現(xiàn)電平跳變表示傳輸二進(jìn)制一個(gè)比特開始處出現(xiàn)電平跳變表示傳輸二進(jìn)制0,不發(fā)生跳變表示傳輸二進(jìn)制不發(fā)生跳變表示傳輸二進(jìn)制1。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層65數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼信號(hào)的波形數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼信號(hào)的波形01001011數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)(a)非歸零碼同步時(shí)鐘(b)曼徹斯特編碼(c)差分曼徹斯特編

47、碼計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層66Eg：畫出比特流：畫出比特流1100011001的非歸零碼、曼的非歸零碼、曼徹斯特編碼以及差分曼徹斯特編碼波形圖。徹斯特編碼以及差分曼徹斯特編碼波形圖。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層67數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)在模擬信道上傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)在模擬信道上傳輸 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)在數(shù)字信道上傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)在數(shù)字信道上傳輸 模擬數(shù)據(jù)在數(shù)字信道上傳輸模擬數(shù)據(jù)在數(shù)字信道上傳輸計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層683.3.4 脈沖編碼調(diào)制方法脈沖編碼調(diào)制方法 PCM（Pulse Code Modulation）技術(shù)以采樣）技術(shù)以采樣定理

48、為基礎(chǔ)，包括如下三部分內(nèi)容：定理為基礎(chǔ)，包括如下三部分內(nèi)容：采樣采樣u采樣定理：如果在規(guī)定的時(shí)間間隔內(nèi)，以有效信采樣定理：如果在規(guī)定的時(shí)間間隔內(nèi)，以有效信號(hào)號(hào)f(t)最高頻率的二倍或二倍以上的速率對(duì)該信號(hào)最高頻率的二倍或二倍以上的速率對(duì)該信號(hào)進(jìn)行采樣，則這些采樣值中包含了全部原始信號(hào)信進(jìn)行采樣，則這些采樣值中包含了全部原始信號(hào)信息。息。量化量化編碼編碼計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層69D8D7D6D5D4D3D2D100.51.01.5At0.270.30.620.61.281.31.521.51.261.30.730.70.410.40.120.1(a)樣本量化級(jí)二進(jìn)制編碼

49、編碼信號(hào)0001010001111101111111010110001136131513741D1D2D3D4D5D6D7D8(b)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層70采樣、量化和編碼采樣、量化和編碼計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層71語(yǔ)音信道語(yǔ)音信道 語(yǔ)音數(shù)據(jù)的最高頻率通常為語(yǔ)音數(shù)據(jù)的最高頻率通常為3400Hz，如果以，如果以8000Hz的采樣頻率對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行采樣的話，的采樣頻率對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行采樣的話，則在采樣值中包含了語(yǔ)音信號(hào)的完整特征，由則在采樣值中包含了語(yǔ)音信號(hào)的完整特征，由此而還原出的語(yǔ)音是完全可理解和可識(shí)別的。此而還原出的語(yǔ)音是完全可理解和可識(shí)別的

50、。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層72PCM用于數(shù)字語(yǔ)音系統(tǒng)用于數(shù)字語(yǔ)音系統(tǒng)： 聲音分為聲音分為128個(gè)量化級(jí)；個(gè)量化級(jí)； 每個(gè)量化級(jí)采用每個(gè)量化級(jí)采用7位二進(jìn)制編碼表示；位二進(jìn)制編碼表示； 采樣速率為采樣速率為8000樣本樣本/秒；秒； 數(shù)據(jù)傳輸速率應(yīng)達(dá)到數(shù)據(jù)傳輸速率應(yīng)達(dá)到7位位8000/秒秒 =56kb/s； 如果每個(gè)量化級(jí)采用如果每個(gè)量化級(jí)采用7+1=8位二進(jìn)制編碼表示位二進(jìn)制編碼表示; 數(shù)據(jù)傳輸速率應(yīng)達(dá)到數(shù)據(jù)傳輸速率應(yīng)達(dá)到8位位8000/秒秒 = 64kb/s。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層733.4 基帶傳輸技術(shù)基帶傳輸技術(shù) 3.4.1 基帶傳輸?shù)亩?/p>

51、義基帶傳輸?shù)亩x 在數(shù)據(jù)通信中，表示計(jì)算機(jī)二進(jìn)制的比特序列的數(shù)字?jǐn)?shù)在數(shù)據(jù)通信中，表示計(jì)算機(jī)二進(jìn)制的比特序列的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)是典型的矩形脈沖信號(hào)據(jù)信號(hào)是典型的矩形脈沖信號(hào); ; 矩形脈沖信號(hào)的固有頻帶稱做基本頻帶矩形脈沖信號(hào)的固有頻帶稱做基本頻帶, ,簡(jiǎn)稱為基帶簡(jiǎn)稱為基帶, ,矩矩形脈沖信號(hào)就叫做基帶信號(hào)形脈沖信號(hào)就叫做基帶信號(hào); ; 在數(shù)字通信信道上，直接傳送基帶信號(hào)的方法稱為基帶在數(shù)字通信信道上，直接傳送基帶信號(hào)的方法稱為基帶傳輸傳輸; ; 在發(fā)送端，基帶傳輸?shù)臄?shù)據(jù)經(jīng)過(guò)編碼器變換變?yōu)橹苯觽髟诎l(fā)送端，基帶傳輸?shù)臄?shù)據(jù)經(jīng)過(guò)編碼器變換變?yōu)橹苯觽鬏數(shù)幕鶐盘?hào)，例如曼徹斯特編碼或差分曼徹斯特編碼輸?shù)幕鶐?/p>

52、號(hào)，例如曼徹斯特編碼或差分曼徹斯特編碼信號(hào)信號(hào); ; 在接收端由解碼器恢復(fù)成與發(fā)送端相同的矩形脈沖信號(hào)在接收端由解碼器恢復(fù)成與發(fā)送端相同的矩形脈沖信號(hào); ; 基帶傳輸是一種最基本的數(shù)據(jù)傳輸方式。基帶傳輸是一種最基本的數(shù)據(jù)傳輸方式。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層743.4.2 通信信道帶寬對(duì)基帶傳輸?shù)挠绊懲ㄐ判诺缼拰?duì)基帶傳輸?shù)挠绊?基本分析方法基本分析方法 在通信技術(shù)中，觀察與分析電信號(hào)的基本方法有在通信技術(shù)中，觀察與分析電信號(hào)的基本方法有兩種：時(shí)域方法和頻域方法；兩種：時(shí)域方法和頻域方法； 時(shí)域方法是以時(shí)間時(shí)域方法是以時(shí)間t為自變量，觀察電信號(hào)隨時(shí)為自變量，觀察電信號(hào)隨時(shí)

53、間變化的情況；頻域方法是通過(guò)傅立葉分析，以間變化的情況；頻域方法是通過(guò)傅立葉分析，以頻率頻率f為自變量，觀察電信號(hào)的頻譜組成、振幅為自變量，觀察電信號(hào)的頻譜組成、振幅與相位，分析電信號(hào)通過(guò)某一通信信道后頻譜分與相位，分析電信號(hào)通過(guò)某一通信信道后頻譜分量的變化，最終給出電信號(hào)波形的變化以及引起量的變化，最終給出電信號(hào)波形的變化以及引起傳輸失真的情況；傳輸失真的情況； 時(shí)域時(shí)域 示波器；頻域示波器；頻域 頻譜儀。頻譜儀。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層75數(shù)字信號(hào)的傅立葉分析數(shù)字信號(hào)的傅立葉分析計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層76任何信號(hào)的傳輸都可理解為以傅立任何

54、信號(hào)的傳輸都可理解為以傅立葉級(jí)數(shù)的形式傳遞葉級(jí)數(shù)的形式傳遞 如每個(gè)傅立葉級(jí)數(shù)的信號(hào)分量被等量衰減，則合如每個(gè)傅立葉級(jí)數(shù)的信號(hào)分量被等量衰減，則合成后，振幅有所衰減，基本形狀不變。成后，振幅有所衰減，基本形狀不變。 對(duì)于已知的對(duì)于已知的g(t)，可求得：，可求得：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層77諧波數(shù)越高，傳輸質(zhì)量越好諧波數(shù)越高，傳輸質(zhì)量越好 如傳輸如傳輸ASCII字符字符b，即，即01100010，可求得：，可求得：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層78計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層79對(duì)指定的最高頻率，傳輸帶寬是有限的對(duì)指定的最高頻率，傳輸

55、帶寬是有限的 波特率：信號(hào)變化的次數(shù)（每秒采樣的次數(shù)）波特率：信號(hào)變化的次數(shù)（每秒采樣的次數(shù)） 比特率：數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾时忍芈剩簲?shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾蔮ps 如果信號(hào)分為兩級(jí)：如果信號(hào)分為兩級(jí)：0、1，則波特率，則波特率=比特率比特率 如果信號(hào)分為：如果信號(hào)分為：0、1、2、3、4、5、6、7 則一次信號(hào)變化（一次采樣）可表示則一次信號(hào)變化（一次采樣）可表示3bit 如果信號(hào)分為如果信號(hào)分為V級(jí)，則比特率級(jí)，則比特率=log2V波特率波特率計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層80對(duì)指定的最高頻率，傳輸帶寬是有限的（續(xù)）對(duì)指定的最高頻率，傳輸帶寬是有限的（續(xù)） 如：設(shè)波特率如：設(shè)波特率=比特率

56、比特率=b bps 那么：發(fā)送那么：發(fā)送8bit需要需要T=8/b秒，因而基頻秒，因而基頻f=1/T=b/8Hz 如：截止頻率為如：截止頻率為F 則：最大的諧波次數(shù)則：最大的諧波次數(shù)n滿足滿足nf=F，即，即n=F/f=8F/b計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層81當(dāng)截止頻率當(dāng)截止頻率F為為3000Hz時(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸速率（數(shù)據(jù)傳輸速率（bps）發(fā)送的諧波數(shù)發(fā)送的諧波數(shù)n30080600401200202400104800596002192001384000計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層82波特率和比特率波特率和比特率 兩者之間的差別在于每次采樣的量化值兩者之間的差

57、別在于每次采樣的量化值計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層833.4.3 數(shù)據(jù)傳輸速率的定義與信道速率的極限數(shù)據(jù)傳輸速率的定義與信道速率的極限 數(shù)據(jù)傳輸速率的定義數(shù)據(jù)傳輸速率的定義 數(shù)據(jù)傳輸速率是描述數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的重要技術(shù)指標(biāo)之一；數(shù)據(jù)傳輸速率是描述數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的重要技術(shù)指標(biāo)之一； 數(shù)據(jù)傳輸速率在數(shù)值上，等于每秒鐘傳輸構(gòu)成數(shù)據(jù)代碼數(shù)據(jù)傳輸速率在數(shù)值上，等于每秒鐘傳輸構(gòu)成數(shù)據(jù)代碼的二進(jìn)制比特?cái)?shù)，單位為比特的二進(jìn)制比特?cái)?shù)，單位為比特/秒，記做秒，記做bps； 常用的數(shù)據(jù)傳輸速率單位有：常用的數(shù)據(jù)傳輸速率單位有：Kb/s、Mb/s、Gb/s與與Tb/s，其中：其中： 1Kb/s = 11

58、03 b/s 1Mb/s = 1106 b/s 1Gb/s = 1109 b/s 1Tb/s = 11012 b/s計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層84信道速率的極限值信道速率的極限值 信道帶寬和數(shù)據(jù)傳輸速率的關(guān)系：信道帶寬和數(shù)據(jù)傳輸速率的關(guān)系：奈奎斯特準(zhǔn)則奈奎斯特準(zhǔn)則：無(wú)噪聲的信道中：無(wú)噪聲的信道中香農(nóng)定理香農(nóng)定理：有噪聲的信道中：有噪聲的信道中計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層85Nyquist定理定理 在無(wú)噪聲信道中，當(dāng)帶寬為在無(wú)噪聲信道中，當(dāng)帶寬為f Hz，信號(hào)電平為，信號(hào)電平為V級(jí)級(jí)時(shí)，則：時(shí)，則： 最大數(shù)據(jù)傳輸速率最大數(shù)據(jù)傳輸速率Rmax=2flog2

59、V b/s (信號(hào)電平為信號(hào)電平為V級(jí)，若在二進(jìn)制中，僅為級(jí)，若在二進(jìn)制中，僅為0、1兩級(jí)，兩級(jí)，即：以每秒高于即：以每秒高于2f次的速率對(duì)線路采樣時(shí)無(wú)意義的，次的速率對(duì)線路采樣時(shí)無(wú)意義的，因?yàn)楦哳l分量已被濾波器濾掉無(wú)法再恢復(fù)因?yàn)楦哳l分量已被濾波器濾掉無(wú)法再恢復(fù))計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層86Shannon定理定理u在噪聲信道中，當(dāng)帶寬為在噪聲信道中，當(dāng)帶寬為f Hz，信噪比為，信噪比為S/N時(shí)，時(shí)，則：則： 最大數(shù)據(jù)傳輸速率最大數(shù)據(jù)傳輸速率Rmax=flog2（1+ S/N ） b/s 很多情況下信噪比用分貝（很多情況下信噪比用分貝（dB）表示，則）表示，則 信噪比（信

60、噪比（dB）=10log 10 S/Nu如：信噪比為如：信噪比為30dB，則，則S/N=1000 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3章章 物理層物理層87舉例：噪聲信道中的傳輸速率舉例：噪聲信道中的傳輸速率u在噪聲信道（語(yǔ)音信道）中，當(dāng)帶寬為在噪聲信道（語(yǔ)音信道）中，當(dāng)帶寬為3500 Hz，信噪比為信噪比為30dB(較為真實(shí)的電話信道較為真實(shí)的電話信道)，則：，則： 最大數(shù)據(jù)傳輸速率最大數(shù)據(jù)傳輸速率Rmax=flog2（1+ S/N ） b/s =3500log2（1+1000） 35000 35000 （b/s)b/s) 最大數(shù)據(jù)傳輸速率為最大數(shù)據(jù)傳輸速率為35k b/s，是在噪聲信道中的，是在