上海交大计算机网络2课件

计算机网络讲义 第2章 物理层 传输介质 电话系统(PSTN) Internet 的本地接入 传输介质 双绞线 同轴电缆 光缆 无线传输 双绞线 (twisted pair) 线间干扰较小、价格便宜、易于安装 可传输模拟信号，也可传输数字信号 在电话系统的最后一公里，用于传输模拟信号 在计算机网络中，用于传输数字信号，常用8芯无屏蔽双绞线(UTP)通常的传输距离为100 m 如Cat3(10 Mbps)和Cat5(100 Mbps) 传输介质 双绞线 同轴电缆 光缆 无线传输 同轴电缆 50Ω同轴电缆 50Ω同轴电缆用于数字信号传输，目前基本已被双绞线所替代 75Ω同轴电缆 75Ω同轴电缆用于模拟信号传输，目前主要用于电视信号的传输 由于75Ω同轴电缆的带宽极宽，所以，也被用于城域网，如有线通 传输介质 双绞线 同轴电缆 光缆 无线传输 光缆 多模光缆：信号通过光的折射在光纤中传输，距离2 km 单模光缆：直线传输，距离10 km 光缆相对铜缆的特性 带宽高 距离远 损耗低 重量轻无电磁干扰 防窃听 端口设备价格高 传输介质 双绞线 同轴电缆 光缆 无线传输 无线传输 无线电传输 微波传输 红外线和毫米波 光波传输 用于通信的电磁波频段 地面无线通信模型 传输距离：天线的高度、类型和信号强度 传输可靠性：障碍物 传输正确性：气象条件 卫星通信模型 VSAT：甚小孔径卫星终端 very small aperture satellite terminals 第2章 物理层 传输介质 电话系统(PSTN) Internet 的本地接入 电话系统(PSTN) 公用电话交换网，简称：PSTN Public Switched Telephone Network 电话系统的树状结构 每部电话完全互联是不可能的，所以一般为树状结构 电话系统的数字化趋势 与模拟传输相比，数字传输具有明显的优势，所以电话系统数字化是发展趋势 本地回路 电话系统中的电话局间都已采用光缆连接，并大多已实现数字传输 本地回路要实现光纤到户成本太高且无必要，因为家庭电话毋需复用，也不允许复用 Internet 是OVER在电话系统上的，所以必须实现远距离数字数据的传输，并且应用对带宽的需求必将对本地回路的信道复用提出要求 Internet 可通过本地回路的接入方法接入 电话系统的数字化趋势 与模拟传输相比，数字传输具有明显的优势，所以电话系统数字化是发展趋势 主干线 PCM 采样和量化 T1线路 E1线路 SONET和SDH PCM(Pulse Code Modulation) 脉冲编码调制PCM 由于数字传输的明显优势，所以，主干线都采用数字传输，于是终端用户(如电话的语音信号)的模拟数据到达本地局后，都必须转换成数字数据，以适合主干线的传输 PCM以采样定理为基础 采样定理：如果在规定的时间间隔内，以有效信号f(t)最高频率的二倍或二倍以上的速率对该信号进行采样，则这些采样值中包含了全部原始信号信息 主干线 PCM 采样和量化 T1线路 E1线路 SONET和SDH 采样和量化 采样速率：8000次/秒 电话系统的历史及其对整个世界的覆盖决定了计算机网络必须OVER在电话系统的承载网上 根据人的听觉功能，电话系统中每个信道的频宽为4000 Hz，根据Nyquist定理，对于4000 Hz的信号，多于8000次/秒的采样是无意义的 采样值的量化 一次采样值分成多少个等级，将决定量化后的数据量，如等分成256个等级，则必须用8 bit表示 采样和量化举例 主干线 PCM 采样和量化 T1线路 E1线路 SONET和SDH T1线路 1.544M b/s T1线路由24个多路复用信道组成 主干线 PCM 采样和量化 T1线路 E1线路 SONET和SDH E1线路 2.048M b/s E1线路由32个多路复用信道组成 多个T1或E1线路的复用 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 主干线 PCM 采样和量化 T1线路 E1线路 SO