《计算机网络教学》ch2 物理层(1)

1、整理ppt1思考题思考题在在OSI/RMOSI/RM中，各层都有差错控制过程，试指出以下每种差中，各层都有差错控制过程，试指出以下每种差错发生在错发生在OSI/RMOSI/RM的哪些层？的哪些层？（1 1）噪声使传输链路上的一个）噪声使传输链路上的一个0 0变为一个变为一个1 1；（2 2）一个分组被传送到错误的目的站；）一个分组被传送到错误的目的站；（3 3）收到一个序号错误的帧；）收到一个序号错误的帧；（4 4）分组交换网交付给一个终端的分组的序号错误；）分组交换网交付给一个终端的分组的序号错误；（5 5）把传输的位流分成帧；）把传输的位流分成帧；（6 6）在通过子网时决定使用哪条路由路径

2、。）在通过子网时决定使用哪条路由路径。整理ppt2OSI Model Data Flow（回顾）-Encapsulating & De-encapsulating Data 整理ppt3第二章第二章 物理层物理层整理ppt4主要内容主要内容n数据通信数据通信基础基础n多路复用多路复用n交换技术交换技术n传输介质传输介质整理ppt52.1 2.1 数据通信数据通信基础基础n数据通信模型数据通信模型(三要素三要素)整理ppt62.1 2.1 数据通信数据通信基础基础n数据通信模型数据通信模型(三要素三要素)噪声噪声u 任何信道都不是完美无缺的，因此会对传输的信号产生任何信道都不是完美无缺的

3、，因此会对传输的信号产生干扰，称为干扰，称为“噪声噪声”。p 外界：闪电、串扰、电气设备外界：闪电、串扰、电气设备p 内部：介质特性（衰减、延迟与频率有关）内部：介质特性（衰减、延迟与频率有关）整理ppt7n模拟信号模拟信号n时间上连续，包含无时间上连续，包含无穷多个信号值穷多个信号值n数字信号数字信号n时间上离散，仅包含时间上离散，仅包含有限数目的信号值。有限数目的信号值。最常见的是二值信号最常见的是二值信号2.1 2.1 数据通信数据通信基础基础t ta a） 模拟信号模拟信号t tb b） 数字信号数字信号整理ppt82.1 2.1 数据通信数据通信基础基础n数据数据(Data)(Dat

4、a)n传递（携带）信息的实体传递（携带）信息的实体n信息信息(Information)(Information)n是数据的内容或解释是数据的内容或解释n信号信号(Signal)(Signal)n是数据的电磁或电子编码是数据的电磁或电子编码n传输传输(Transmission)(Transmission)n指信号的传递指信号的传递整理ppt9信息信息数据数据信号信号在信道上传输在信道上传输信号信号数据数据信息信息An 信息通过数据通信系统的传输过程信息通过数据通信系统的传输过程n把携带把携带信息信息的的数据数据用物理用物理信号信号形式通过信道传送到目的地形式通过信道传送到目的地n信息和数据（二进

5、制位）不能直接在信道上传输信息和数据（二进制位）不能直接在信道上传输数据编码数据编码调制调制解调解调数据解码数据解码01000001A01000001信道信道n编码编码：数据：数据适合传输的数字信号适合传输的数字信号便于同步、识别、纠错便于同步、识别、纠错n调制调制：数字信号：数字信号适合传输的形式适合传输的形式按频率、幅度、相位按频率、幅度、相位n解调解调：接收波形：接收波形数字信号数字信号n解码解码：数字信号：数字信号原始数据原始数据基带传输基带传输频带频带/宽带传输宽带传输整理ppt10 数字数据的数字信号编码数字数据的数字信号编码n使数字数据能在数字信道上传输使数字数据能在数字信道上传

6、输n把数字数据转换成某种数字脉冲信号把数字数据转换成某种数字脉冲信号n常见的有两类：常见的有两类：不归零码和曼彻斯特编码不归零码和曼彻斯特编码n不归零码（不归零码（NRZ，Non-Return to Zero）n二进制数字二进制数字0、1分别用两种电平来表示；分别用两种电平来表示；n常用常用5V表示表示1，5V表示表示0；n缺点：缺点：n存在直流分量，传输中不能有变压器或电容；存在直流分量，传输中不能有变压器或电容；n不具备自同步机制，传输时必须使用外同步。不具备自同步机制，传输时必须使用外同步。整理ppt11n曼彻斯特编码（曼彻斯特编码（Manchester Coding）n用电压的变化表示

7、用电压的变化表示0和和1。n规定在规定在每个码元的中间发生跳变每个码元的中间发生跳变：n高高低的跳变代表低的跳变代表0，低，低高的跳变代表高的跳变代表1n每个码元中间都要发生跳变，接收端可将此变每个码元中间都要发生跳变，接收端可将此变化提取出来作为同步信号。这种化提取出来作为同步信号。这种编码也称为自编码也称为自同步码（同步码（Self-Synchronizing Code）。）。n缺点：需要双倍的传输带宽（即信号速率是数缺点：需要双倍的传输带宽（即信号速率是数据速率的据速率的2倍）。倍）。n差分曼彻斯特编码（差分曼彻斯特编码（Differential ）n每个码元的中间每个码元的中间仍要发生

8、跳变。仍要发生跳变。n用用码元开始处码元开始处有无跳变来表示有无跳变来表示0和和1 ，有跳变，有跳变代表代表0，无跳变代表，无跳变代表1。整理ppt12n三种数字编码的波形图三种数字编码的波形图整理ppt13数字数据编码方法+常见数字数据编码方法：F曼切斯特编码：比特周期T分为前T/2和后T/2。前T/2 ：比特的反码。后T/2 ：比特的原码。F差分曼切斯特编码：比特的中间跳变仅作为同步时钟。每比特的值反映在其开始边界是否发生跳变：0：有跳变；1：无跳变。F不归零编码：正电平表示：1；负电平表示：0。整理ppt14数字数据编码图(a)曼切斯特编码(b)差分曼切斯特(c)不归零编码0 0 1 1

9、 0整理ppt15n 基带基带/频带频带/宽带传输宽带传输n基带传输基带传输：不需调制，编码后的数字脉冲信号：不需调制，编码后的数字脉冲信号直接在信道上传送。直接在信道上传送。 需好信道需好信道 。n例如：以太网（局域网）例如：以太网（局域网）n频带传输频带传输：数字信号调制成音频模拟信号后再：数字信号调制成音频模拟信号后再传送，接收方需要解调。传送，接收方需要解调。n例如：通过电话网络传输数据例如：通过电话网络传输数据n宽带传输宽带传输：把信号调制成频带为几十：把信号调制成频带为几十MHZ到几到几百百MHZ的模拟信号后再传送，接收方需要解调。的模拟信号后再传送，接收方需要解调。n例如：闭路电

10、视的信号传输例如：闭路电视的信号传输整理ppt16n调制解调（为什么要调制）调制解调（为什么要调制）数字信号不利于长距离传输。它由无数数字信号不利于长距离传输。它由无数个谐波组成，频带很宽个谐波组成，频带很宽, ,因此相应的损耗因此相应的损耗也很大。也很大。一个正弦信号能比其它信号传输到更远一个正弦信号能比其它信号传输到更远的地方。的地方。整理ppt17 数字数据的调制数字数据的调制n使数字数据能在模拟信道上传输使数字数据能在模拟信道上传输n三种常用的调制技术三种常用的调制技术：n调幅/幅移键控ASK （Amplitude Shift Keying）n调频/频移键控FSK （Frequency

11、 Shift Keying）n调相/相移键控PSK （Phase Shift Keying）n原理：用数字信号对载波的不同参量进行调制。原理：用数字信号对载波的不同参量进行调制。 载波信号载波信号 S(t) = Acos( t+ ) nS(t)的参量包括：的参量包括： 幅度幅度A、频率频率 、初相位初相位 n调制就是要使调制就是要使A、 或或 随数字基带信号的变化而变化随数字基带信号的变化而变化整理ppt18nASK：用载波的两个不同振幅表示：用载波的两个不同振幅表示0和和1nFSK：用载波的两个不同频率表示：用载波的两个不同频率表示0和和1nPSK：用载波的起始相位的变化表示：用载波的起始相

12、位的变化表示0和和1整理ppt19n调制解调调制解调 n调制方式：调幅、调频和调相。调制方式：调幅、调频和调相。n正弦信号的振幅、频率或相位被调制后可用来正弦信号的振幅、频率或相位被调制后可用来传递信息。传递信息。n通过改变幅度、频率和相位变化的状态数，可通过改变幅度、频率和相位变化的状态数，可以在一个载波周期中（一个状态变化）编入多以在一个载波周期中（一个状态变化）编入多位数据位数据 。整理ppt202.1 2.1 数据通信数据通信基础基础n误码率误码率(ERB, Error bit rate )(ERB, Error bit rate )n信道传输可靠性指标，是一个概率值信道传输可靠性指标

13、，是一个概率值n带宽带宽（BWBW，Band widthBand width）n信道传输能力的度量。在信道传输能力的度量。在传统的通信工程传统的通信工程中中 BW fBW fmaxmax f fmin min , , 单位：赫兹（单位：赫兹（HzHz）n在在计算机网络计算机网络中，一般用每秒允许传输的二进中，一般用每秒允许传输的二进制位数作为带宽的计量单位。主要单位：制位数作为带宽的计量单位。主要单位： b/s b/s ，kb/skb/s，Mb/sMb/s，Gb/sGb/s 例如：传统以太网理论上每秒可以传输例如：传统以太网理论上每秒可以传输1 1千万千万比特，它的带宽为比特，它的带宽为10M

14、b/s10Mb/s整理ppt21n时延时延（DelayDelay）：信息从网络的一端传送到）：信息从网络的一端传送到另一端所需时间另一端所需时间n时延时延= =处理时延处理时延+ +排队时延排队时延+ +发送时延发送时延+ +传播时延传播时延n处理时延处理时延= =对数据进行处理和错误校验所需的时间对数据进行处理和错误校验所需的时间n排队时延排队时延= =数据在中间结点等待转发的延迟时间数据在中间结点等待转发的延迟时间n发送时延发送时延= =数据位数数据位数/ /信道带宽信道带宽n传播时延传播时延=d/s=d/s， d:d:距离，距离，s:s:介质中信号传播速度介质中信号传播速度2.1 2.1

15、 数据通信数据通信基础基础整理ppt22发送时延和传播时延示意图发送时延和传播时延示意图时间时间事件事件A.1sS decides to send pkt to DS starts sending pkt时延时延值值发送发送(transmission)(transmission)0.005s传播传播(propagation)(propagation)0.01sDSSDB.1.005sS finishes transmitting pkt to DC.1.01sD begins to recv pktD.1.015sD recvs entire pkt and delivers to appli

16、cationB.D.C.A.事件事件time整理ppt23n往返时延往返时延（RTTRTT，Round-Trip TimeRound-Trip Time）：从发送方发送数据）：从发送方发送数据开始，到发送方收到接收方的确认所经历的时间开始，到发送方收到接收方的确认所经历的时间n时延带宽乘积时延带宽乘积：某一信道所能容纳的比特数：某一信道所能容纳的比特数n时延带宽乘积时延带宽乘积= =带宽带宽传播时延传播时延n例如，某信道的时延带宽乘积为例如，某信道的时延带宽乘积为100100万比特，这意味着第一个比特万比特，这意味着第一个比特到达目的端时，源端已发送了到达目的端时，源端已发送了100100万比

17、特万比特2.1 2.1 数据通信数据通信基础基础信道信道带宽带宽传播时延传播时延管道体积管道体积=时延带宽乘积时延带宽乘积整理ppt24n多路复用多路复用：多个信息源共享一个公共信道：多个信息源共享一个公共信道n为何要复用？为何要复用？提高线路利用率提高线路利用率n适用场合：当信道的传输能力大于每个信源的适用场合：当信道的传输能力大于每个信源的平均传输需求时平均传输需求时n类比：公共运输系统（铁路、海运、航空）类比：公共运输系统（铁路、海运、航空）DEMUX复用器复用器解复用器解复用器共享信道共享信道MUX信信源源信信宿宿2.2 多路传输复用多路传输复用(Multiplexing)整理ppt2

18、5n 复用的基本思想：复用的基本思想：n把公共共享信道用某种方法划分成多个子信道，把公共共享信道用某种方法划分成多个子信道，每个子信道传输一路数据每个子信道传输一路数据。n复用方法复用方法n频分复用频分复用FDM （Frequency Division Multiplexing）n按频率划分不同的信道，如按频率划分不同的信道，如CATV系统系统n波分复用波分复用WDM （Wave Division Multiplexing） n按波长划分不同的信道，用于光纤传输按波长划分不同的信道，用于光纤传输n时分复用时分复用TDM （Time Division Multiplexing）n按时间划分不同的

19、信道，目前应用最广泛按时间划分不同的信道，目前应用最广泛n码分复用码分复用CDM （Code Division Multiplexing）n按地址码划分不同的信道，非常有发展前途按地址码划分不同的信道，非常有发展前途整理ppt262.2 2.2 多路传输复用多路传输复用(Multiplexing)(Multiplexing)n复用复用(Multiplexing)(Multiplexing)n频分多路复用技术频分多路复用技术 - FDM- FDMn时分多路复用技术时分多路复用技术 - TDM- TDMn统计时分多路复用统计时分多路复用 - STDM- STDMn波分多路复用技术波分多路复用技术

20、- WDM- WDMn码分多路复用技术码分多路复用技术 - CDM- CDMn反向复用反向复用(Inverse multiplexing)(Inverse multiplexing)整理ppt27频分多路复用技术频分多路复用技术(FDM)(FDM)nFDMFDM的原理的原理n一条通信线路的一条通信线路的整个传输频带被划分为若干个频率通道，整个传输频带被划分为若干个频率通道，n每路信号占用一个频率通道进行传输。每路信号占用一个频率通道进行传输。n频率通道之间留有防护频带以防相互干扰。频率通道之间留有防护频带以防相互干扰。1Channel 330031001Channel 21Channel 16

21、064687260646872Channel 1Channel 3Channel 2频率(KHz)(c)频率(KHz)(b)频率(Hz)(a)a)a)原来的带宽原来的带宽 b)b)被升频后的带宽被升频后的带宽 c)c)复用后的信道复用后的信道整理ppt28n波分复用波分复用光的频分复用光的频分复用n在同一条光纤中同时传输多个光波长的技术在同一条光纤中同时传输多个光波长的技术n原理：整个波长频带被划分为若干个波长范围，每路信号原理：整个波长频带被划分为若干个波长范围，每路信号占用一个波长范围来进行传输。占用一个波长范围来进行传输。n当光复用系统的光信道间隔较小时当光复用系统的光信道间隔较小时，称

22、为，称为密集波分复用密集波分复用(DWDM(DWDM) ) F2F1F3光谱光谱F1F2F3共享光纤的光谱共享光纤的光谱光纤光纤2光纤光纤3光纤光纤1共享光纤共享光纤 棱柱棱柱/衍射光栅衍射光栅波分多路复用技术波分多路复用技术(WDM)整理ppt29波分多路复用波分多路复用(WDM)(WDM)nWDMWDM（波分多路复用波分多路复用）n一种能够在同一条光纤中同时传输多个光波长的技术一种能够在同一条光纤中同时传输多个光波长的技术n基本原理基本原理n在发送端将不同波长的光信号组合（复用）起来，在接收端又在发送端将不同波长的光信号组合（复用）起来，在接收端又将组合的光信号分解（解复用）并送到不同的终

23、端将组合的光信号分解（解复用）并送到不同的终端n每个波长可以承载不同形式（如：每个波长可以承载不同形式（如：SONETSONET、以太网和、以太网和ATMATM等）、不同数据率（如：等）、不同数据率（如：OCOC一一3 3、OCOC一一1212、OCOC一一4848和和OCOC一一192192等）的负载等）的负载n光信道间隔较大的光复用系统，通常信号的波长间隔在光信道间隔较大的光复用系统，通常信号的波长间隔在5050一一100mn100mn量级量级nDWDMDWDMn当光复用系统的光信道间隔较小时当光复用系统的光信道间隔较小时( (波长间隔在波长间隔在1 1一一1 1OmnOmn量级量级) )

24、时，称为时，称为密集波分复用密集波分复用(DWDM(DWDM) )整理ppt30WDM Provide High CapacityOC-48OC-1921481610Gb/s40Gb/s40Gb/s10Gb/s2.5Gb/s320Gb/s3280Gb/sOC-76840Gb/s220Gb/s80Gb/s20Gb/s160Gb/sFiberOC-x * y 整理ppt31时分多路复用技术时分多路复用技术(TDM)(TDM)n传输时将时间分成等长的时间片传输时将时间分成等长的时间片n通过时间片轮转方式将时间片依次分配给指定的通过时间片轮转方式将时间片依次分配给指定的信号信号n在接收方也通过时间片轮

25、转方式在指定的时间片在接收方也通过时间片轮转方式在指定的时间片依次接收指定的信号依次接收指定的信号D2D1D3数字信号数字信号MUX复用后的数据流复用后的数据流1231D3D2D12D1D2复用器复用器tD33整理ppt32时分多路复用技术时分多路复用技术(TDM)(TDM)nTDMTDM的缺点的缺点n某用户无数据发送，其他用户也不能占用该通某用户无数据发送，其他用户也不能占用该通道，将会造成带宽浪费道，将会造成带宽浪费n改进改进n统计时分多路复用（统计时分多路复用（STDMSTDM），用户不固定占用），用户不固定占用某个通道，有空槽就将数据放入某个通道，有空槽就将数据放入整理ppt33n统计

26、（异步）统计（异步）TDMSTDMnSTDM：用户不固定占用某个时隙，有空时隙：用户不固定占用某个时隙，有空时隙就将数据放入。就将数据放入。ABCD待发数据待发数据t1 t2 t3C2D2A2B2轮转轮转2轮转轮转1A1B1C1D1同步同步TDM带宽浪费A1B1轮转轮转1统计统计TDM可用带宽B2轮转轮转2C2整理ppt342.3 2.3 交换技术交换技术n为什么要采用交换技术？为什么要采用交换技术？n节省线路投资，提高线路利用率。节省线路投资，提高线路利用率。整理ppt352.3 2.3 交换技术交换技术 电路交换电路交换(Circuit (Circuit Switching)Switchi

27、ng)分组交换分组交换(Packet (Packet Switching)Switching)数据报数据报(Datagram)(Datagram)虚电路虚电路(Virtual (Virtual Switching)Switching)交换技术交换技术(Switching)(Switching)报文交换报文交换(Message (Message Switching)Switching)整理ppt36电路交换电路交换n原理原理n直接利用可切换的物理通信线路连接通信双方直接利用可切换的物理通信线路连接通信双方n示意图示意图n三个阶段三个阶段n建立电路建立电路n传输数据传输数据n拆除电路拆除电路整理p

28、pt37n三种交换方式的事件顺序三种交换方式的事件顺序呼呼叫叫请请求求呼呼叫叫应应答答数数据据ABCD寻路延迟寻路延迟线路交换线路交换ABCD分组交换分组交换t tABCD报文交换报文交换整理ppt38电路交换电路交换n特点特点n在发送数据前，必须建立起点到点的物理通路在发送数据前，必须建立起点到点的物理通路n通信过程始终占用物理通路，线路利用率低。通信过程始终占用物理通路，线路利用率低。n建立物理通路时间较长，传输数据阶段延迟较短建立物理通路时间较长，传输数据阶段延迟较短n例例nTelephone networksTelephone networksnISDN (Integrated Ser

29、vices Digital Networks)ISDN (Integrated Services Digital Networks)n不适用于计算机通信：因为计算机数据具有突发不适用于计算机通信：因为计算机数据具有突发性的特点，真正传输数据的时间不到性的特点，真正传输数据的时间不到10%。n例如：建立连接的时间为秒，计算机以例如：建立连接的时间为秒，计算机以1Mb/s的速率的速率发送发送10k字节。线路利用率？字节。线路利用率？整理ppt39报文交换报文交换n例例n电报电报n原理原理n要发送的信息以要发送的信息以报文报文（逻辑上完整的信息段）（逻辑上完整的信息段）为单位进行为单位进行存储存储-

30、转发转发，不需要建立专用的物理，不需要建立专用的物理通路，通路，要将接收方的地址一起发送要将接收方的地址一起发送n在交换过程中，交换设备将接收到的报文先存在交换过程中，交换设备将接收到的报文先存储，待信道空闲时再转发出去，一级一级中转，储，待信道空闲时再转发出去，一级一级中转，直到目的地。直到目的地。整理ppt40n三种交换方式的事件顺序三种交换方式的事件顺序呼呼叫叫请请求求呼呼叫叫应应答答数数据据ABCD寻路延迟寻路延迟线路交换线路交换ABCD分组交换分组交换t t报文报文ABCD排队延迟排队延迟报文交换报文交换整理ppt41报文交换报文交换n与电路交换比，报文交换的优点与电路交换比，报文交

31、换的优点n没有建立和拆除连接所需的等待时间；没有建立和拆除连接所需的等待时间；n线路利用率高：节点间的信道可共享线路利用率高：节点间的信道可共享n异步传输方式：收发双方无需同时工作异步传输方式：收发双方无需同时工作n灵活性高：可进行传输速率和代码转换灵活性高：可进行传输速率和代码转换n传输性能好：可实现报文的差错控制和纠错控制传输性能好：可实现报文的差错控制和纠错控制n缺点：不适合实时通信和交互式通信缺点：不适合实时通信和交互式通信n报文大小不一，造成存储管理复杂；报文大小不一，造成存储管理复杂；n大报文造成存储转发的延时过长，且对存储容量要求大报文造成存储转发的延时过长，且对存储容量要求较高

32、；较高；n延时抖动较大延时抖动较大n出错后整个报文全部重发。出错后整个报文全部重发。n比较：下载时若无断点续传功能，一旦出错你会怎样做？比较：下载时若无断点续传功能，一旦出错你会怎样做？整理ppt42分组交换n源节点把报文划分成等长数据段源节点把报文划分成等长数据段n每个数据段前添加发送点地址和接收点地址等首每个数据段前添加发送点地址和接收点地址等首部和尾部数据构成分组部和尾部数据构成分组n以分组为单位以分组为单位(中间节点中间节点)采取存储转发方式传输采取存储转发方式传输n目的节点把分组合成报文目的节点把分组合成报文n传输可分为传输可分为数据报数据报方式和方式和虚电路虚电路方式方式n适用于计

33、算机网络。适用于计算机网络。Message123nHeaderDataiTrailer整理ppt43分组交换分组交换n原理原理n分组分组：把报文分成较小的信息段，在前面加入源地址和：把报文分成较小的信息段，在前面加入源地址和目的地址等控制信息目的地址等控制信息n信息以信息以分组分组为单位进行存储转发。源节点把报文分为分为单位进行存储转发。源节点把报文分为分组，中间节点存储转发，目的节点把分组合成报文组，中间节点存储转发，目的节点把分组合成报文n示意图示意图整理ppt44分组交换n数据报数据报（ ）传输方式Host AHost BHost EHost DHost CNode 1Node 2Nod

34、e 3Node 4Node 5Node 6Node 7 各分组独立传输各分组独立传输 各分组的传输路径可能不同各分组的传输路径可能不同 各分组的到达顺序可能不同各分组的到达顺序可能不同 接收端重新排序各分组接收端重新排序各分组整理ppt45n三种交换方式的事件顺序三种交换方式的事件顺序呼呼叫叫请请求求呼呼叫叫应应答答数数据据ABCD寻路延迟寻路延迟线路交换线路交换ABCD分组交换分组交换t t报文报文ABCD排队延迟排队延迟报文交换报文交换分组分组2 2分组分组1分组分组3 3分组分组4 4整理ppt46分组交换n数据报数据报（ ）传输方式 各分组独立传输 各分组的传输路径可能不同 各分组的到

35、达顺序可能不同 接收端重新排序各分组Host AHost BHost EHost DHost CNode 1Node 2Node 3Node 4Node 5Node 6Node 7n交换速率高n线路利用率高n用通信协议保证传输的可靠性n管理和控制复杂整理ppt47分组交换n虚电路虚电路传输方式Host AHost BHost EHost DHost CNode 1Node 2Node 3Node 4Node 5Node 6Node 7 建立连接建立连接 节点间的物理线路可共享节点间的物理线路可共享虚电路虚电路 虚电路号虚电路号 各分组的传输路径相同，顺序相同各分组的传输路径相同，顺序相同 拆除

36、连接拆除连接整理ppt48数据报和虚电路方式的主要差别数据报和虚电路方式的主要差别对比方面对比方面数据报数据报虚电路虚电路建立连接建立连接无无有有接收方的地址接收方的地址 每个分组均有每个分组均有建立虚电路时使用地址，之后每建立虚电路时使用地址，之后每个分组使用较短的虚电路号个分组使用较短的虚电路号分组顺序分组顺序到达接收方的可能与到达接收方的可能与发送顺序不同发送顺序不同按发送顺序到达按发送顺序到达路由选择路由选择各分组独立选择路由各分组独立选择路由建立虚电路时完成路由，所有分建立虚电路时完成路由，所有分组的路由相同组的路由相同整理ppt49ATM的基本概念nATM信元结构5字节5字节48字

37、节信源头用户数据53字节整理ppt50ATM的工作原理n信元交换、ATM端用户、ATM交换机n物理链路、虚通路、虚通道物理链路虚通路虚通道整理ppt51用于多媒体传输的虚通道用于多媒体传输的虚通道信元文本声音视频虚通路信元信元虚通道1虚通道2虚通道3整理ppt52交换方式比较交换方式比较n电路交换电路交换适用于实时信息和模拟信号传送，适用于实时信息和模拟信号传送，在线路带宽比较低的情况下使用比较经济在线路带宽比较低的情况下使用比较经济n报文交换报文交换适用于线路带宽比较高的情况，可适用于线路带宽比较高的情况，可靠灵活，但延迟大靠灵活，但延迟大n分组交换分组交换缩短了延迟，也能满足一般的实时缩短

38、了延迟，也能满足一般的实时信息传送。在高带宽的通信中更为经济、合信息传送。在高带宽的通信中更为经济、合理、可靠理、可靠整理ppt532.4 2.4 传输介质传输介质n有线介质有线介质n如：同轴电缆、双绞线、光纤等如：同轴电缆、双绞线、光纤等n特点：需布线，抗干扰性好特点：需布线，抗干扰性好n无线介质无线介质 n使用电磁波或光波携带信息，如：微波、红外使用电磁波或光波携带信息，如：微波、红外线、无线电等线、无线电等n特点：无需布线，抗干扰性差特点：无需布线，抗干扰性差整理ppt54同轴电缆同轴电缆n由同心的内导体、电绝缘体、屏蔽层、保护外套由同心的内导体、电绝缘体、屏蔽层、保护外套组成。组成。

39、n分类分类粗缆（直径为粗缆（直径为厘米）厘米）细缆（直径为细缆（直径为厘米）厘米） 整理ppt55同轴电缆同轴电缆n同轴电缆按阻抗可分为同轴电缆按阻抗可分为n5050同轴电缆（基带同轴电缆）同轴电缆（基带同轴电缆）n传输数字信号，传输距离可达几公里传输数字信号，传输距离可达几公里n它可分为：细缆（它可分为：细缆（10Base210Base2）和粗缆）和粗缆 (10Base5(10Base5）n7575同轴电缆（宽带同轴电缆）同轴电缆（宽带同轴电缆）n即即CATVCATV电缆。频带可达电缆。频带可达500MHz500MHz，适于传输模拟信号，适于传输模拟信号，传输距离可达几十公里传输距离可达几十

40、公里n抗干扰性和价格介于双绞线和光纤之间抗干扰性和价格介于双绞线和光纤之间整理ppt56双绞线双绞线(a) Category 3 UTP(b) Category 3 UTPn双绞线由两根绞合成有规则的螺旋形图样的绝缘铜双绞线由两根绞合成有规则的螺旋形图样的绝缘铜线组成。线组成。 n非屏蔽双绞线（非屏蔽双绞线（UTP）：外皮为塑料，不具有屏蔽）：外皮为塑料，不具有屏蔽能力。能力。 n屏蔽双绞线屏蔽双绞线(STP)：外皮为金属，具有屏蔽能力。：外皮为金属，具有屏蔽能力。 nLAN上常用上常用UTP，3类传类传10M，5类传类传10M/100M，RJ45头头以太网使用以太网使用nRJ11头头电话使用

41、电话使用整理ppt57双绞线双绞线n双绞线的特点双绞线的特点结构简单，容易安装，普通结构简单，容易安装，普通UTPUTP较便宜较便宜 有一定的传输速率有一定的传输速率 具有较高的容性阻抗，信号衰减较大，具有较高的容性阻抗，信号衰减较大，传输距离有限传输距离有限有辐射，容易被窃听有辐射，容易被窃听整理ppt58双绞线双绞线n双绞线可用于传输模拟及数字信号，传输距离取双绞线可用于传输模拟及数字信号，传输距离取决于具体采用的技术决于具体采用的技术n在模拟传输时很容易到达在模拟传输时很容易到达15km15km或更大的距离，或更大的距离，n数字传输时，对数字传输时，对100BaseT100BaseT点到

42、点最大距离为点到点最大距离为100m100mn当距离太长时当距离太长时n对模拟信号：每隔对模拟信号：每隔5-65-6公里需加公里需加放大器放大器，将衰减了的信，将衰减了的信号放大为合适数值号放大为合适数值n对数字信号：每隔对数字信号：每隔2-32-3公里需加公里需加转发器转发器，将失真了的数，将失真了的数字信号进行整形字信号进行整形整理ppt59墙墙上上插插座座配配线线架架可可扩扩展展的的接接线线板板连连接接插插头头双绞线布线组件双绞线布线组件整理ppt60光纤光纤n依靠光波承载信息依靠光波承载信息玻璃封套玻璃封套塑料外套塑料外套玻璃内芯玻璃内芯整理ppt61高密度多芯光缆高密度多芯光缆剖面结构剖面结构光纤束光纤束加强芯加强芯外鞘外鞘外套外套加强芯加强芯光纤光纤芯芯封套封套整理ppt62光纤传送模式（光纤传送模式（MMFMMF、SMFSMF） 多模多模 （MMF） 输入电信号输入电信号输出电信号输出电信号单模单模 （SMF） 波长波长: 1