资料通讯-传输媒介与讯号

第2章資料通訊资料通讯-传输媒介与讯号共32页，您现在浏览的是第1页!傳輸媒介與訊號資料需轉成訊號在傳輸媒介(media)上傳輸銅線承載電的訊號、光纖承載光的訊號2资料通讯-传输媒介与讯号共32页，您现在浏览的是第2页!傳輸媒介與訊號空間適合承載某些電磁波3资料通讯-传输媒介与讯号共32页，您现在浏览的是第3页!訊號的數位與類比訊號的數位與類比類比訊號：大小為連續值之訊號例：電話，聲音之類比震動產生類比電流變動數位訊號：有限個不連續值之訊號例二階基頻訊號：兩種電位代表0及1因有分階所以抗雜訊力較強，如±1V所組成之二階基頻訊號，若以0為判斷分界，則可忍受近1V之雜訊(Noise)4资料通讯-传输媒介与讯号共32页，您现在浏览的是第4页!基頻傳輸與寬頻傳輸訊號的傳輸方式分為兩大類：基頻(Baseband)傳輸：『直接控制訊號狀態』的傳輸技術。寬頻(Broadband)傳輸：『控制載波(Carrier)訊號狀態』的傳輸技術。寬頻上網所用寬頻與寬頻傳輸之意義不同，寬頻上網與載波無關，純指傳輸頻寬較寬，實則指傳輸速率較高5资料通讯-传输媒介与讯号共32页，您现在浏览的是第5页!載波訊號的調變與解調(1/2)載波Carrier：載送資料的訊號資料會改變載波的特性，可能振幅、頻率、相位(角度，與起始時間之差距)6资料通讯-传输媒介与讯号共32页，您现在浏览的是第6页!載波傳輸(1/2)不等於類比傳輸早期AM/FM無線電廣播、電話或電視是類比傳輸隨數位資料的普遍，亦使得數位傳輸普及數位傳輸vs.類比傳輸：前者在傳輸的中介系統會判斷原資料內容，還原後再傳送7资料通讯-传输媒介与讯号共32页，您现在浏览的是第7页!二階基頻訊號的編碼方式(1/5)即訊號只有兩種邏輯狀態Nonreturn-To-Zero(NRZ,不回歸零)1=高電位。0=低電位這是最原始的基頻傳輸方式100VG-AnyLAN網路便採用這種傳輸方式。8资料通讯-传输媒介与讯号共32页，您现在浏览的是第8页!二階基頻訊號的編碼方式(3/5)Nonreturn-To-Zero-Inverted(NRZI,不回歸零反轉)1=變換電位狀態。0=不變換電位狀態10BASE-F網路採用這種傳輸方式假設前一個位元是低電位之示意圖9资料通讯-传输媒介与讯号共32页，您现在浏览的是第9页!二階基頻訊號的編碼方式(5/5)DifferentialManchester(差動式曼徹斯特)位元中間仍有電位變化1=顛倒上一個位元的電位狀態變化方式

即位元開始無電位變化0=沿用上一個位元的電位狀態變化方式

即位元開始有電位變化TokenRing網路採用這種傳輸方式以前一個位元由低電升到高電位為例10资料通讯-传输媒介与讯号共32页，您现在浏览的是第10页!多階基頻訊號的編碼方式(2/2)後來可以區分出五種邏輯狀態的『脈衝振幅調變5』(PAM5)基頻傳輸也問世了,100BASE-T2與1000BASE-T皆採用這種五階基頻傳輸方式。11资料通讯-传输媒介与讯号共32页，您现在浏览的是第11页!MLT-3示意圖(1/2)前一位元是正電位前一位元是負電位12资料通讯-传输媒介与讯号共32页，您现在浏览的是第12页!振幅調變技術在類比使用調幅(振幅調變AmplitudeModulation,AM)在數位使用鍵控幅移(振幅偏移鍵制AmplitudeShiftKeying,ASK)一般以較弱訊號代表0，較強訊號代表113资料通讯-传输媒介与讯号共32页，您现在浏览的是第13页!相位調變技術在類比使用調相(相位調變PhaseModulation,PM)在數位使用鍵控相移(相位偏移鍵制PhaseShiftKeying,PSK)差動式鍵控相移(差動式相位偏移鍵制DifferentialPhaseShiftKeying,DPSK)相位不變代表0，相位改變代表114资料通讯-传输媒介与讯号共32页，您现在浏览的是第14页!同步化(Synchronization)接收端需知兩件事，才能順利轉換訊號回資料訊號從那裡開始定義不送資料時之閒置(idle)狀態，當開始不在閒置狀態時，即表示訊號開始一個位元時間為多久參考同一時脈(clock)，而時脈訊號可藉由另一條線路傳給接收端，或隱含在訊號內，如曼徹斯特與差動式曼徹斯特同步化：將時脈傳給接收端以隨時修正時脈。若有誤差則在數個位元之後會誤讀位元資料，如誤差1%，則在50或100位元後會誤讀15资料通讯-传输媒介与讯号共32页，您现在浏览的是第15页!半雙工(HalfDuplex)通訊端可以接收與發送資料，不能同時收發。如無線對講機(香腸、火腿)16资料通讯-传输媒介与讯号共32页，您现在浏览的是第16页!頻寬的由來頻寬(Bandwidth)：類比通訊時代指訊號波段的頻帶寬度(SignalBandwidth),也就是訊號頻寬。線路頻寬：在數位時代，常用來代表線路的傳輸(位元)速率(bitrate,bps,bitspersecond)或傳輸量(throughput)如100BaseTx之傳輸速率為100Mbps較精確的說法，速率應稱為容量(capacity)而頻寬仍應指數位資料轉換成訊號後所佔之頻寬一般頻寬愈高，所能承載的資料量愈高17资料通讯-传输媒介与讯号共32页，您现在浏览的是第17页!資料的數位與類比數位：可數的資訊，依序排列成鋸齒狀不連續性分佈類比：不可數資訊，依序排列成較平滑的連續性分佈18资料通讯-传输媒介与讯号共32页，您现在浏览的是第18页!數位化資料的數位化(digitize)：將類比資料經取樣(sampling)、量化(quantizing)、編碼(coding)，變成數位資料數位化時代的來臨為了資訊處理上的方便，類比資料數位化是時勢所趨，且透過數位傳輸技術傳送19资料通讯-传输媒介与讯号共32页，您现在浏览的是第19页!基頻訊號的發送與接收以銅線為例：直接改變電位狀態來傳輸資料20资料通讯-传输媒介与讯号共32页，您现在浏览的是第20页!載波訊號的調變與解調(2/2)將資料放上載波的動作稱為『調變(Modulation)』。執行調變動作的裝置或程式稱為『調變器(Modulator)』。而將資料與載波分離的動作稱為『解調(Demodulation)』。執行解調變動作的裝置或程式稱為『解調器(Demodulator)』。一般調變與解調做在一起，即所謂的數據機(Modem魔電)21资料通讯-传输媒介与讯号共32页，您现在浏览的是第21页!載波傳輸(2/2)不等於單向傳輸早期用同軸電纜

之乙太網路，

10Base2使用基頻訊號而且向兩個方向傳輸，10Broad36則

使用寬頻訊號，但

只向一固定方向

傳輸但並非基頻寬頻傳輸皆需如此22资料通讯-传输媒介与讯号共32页，您现在浏览的是第22页!二階基頻訊號的編碼方式(2/5)Return-To-Zero(RZ,回歸零)1=在位元的前半段保持高電位，後半段則恢復到低電位狀態。0=低電位10MbpsARCNET網路採用這種傳輸方式。23资料通讯-传输媒介与讯号共32页，您现在浏览的是第23页!二階基頻訊號的編碼方式(4/5)Manchester(曼徹斯特)固定在每個位元中變換電位狀態1=由低電位轉變到高電位0=由高電位轉變到低電位10BASE-T網路採用這種傳輸方式24资料通讯-传输媒介与讯号共32页，您现在浏览的是第24页!多階基頻訊號的編碼方式(1/2)以三階的電流脈衝為例訊號通常區分成三種電位狀態，『正電位』、『零電位』、『負電位』使用三階的基頻傳輸方式有BipolarAlternateMarkInversion(Bipolar-AMI,雙極交替記號反轉)：早期T-Carrier網路採用這種傳輸方式。Bipolar-8-ZeroSubstitution(B8ZS,雙極訊號八零替換)：新式T-Carrier網路採用這種傳輸方式。Highdensitybipolar3(HDB3,高密度雙極訊號3)：E-Carrier網路採用這種傳輸方式。MultilevelTransmission3(MLT-3,多階傳輸3)：100BASE-TX網路採用這種傳輸方式。25资料通讯-传输媒介与讯号共32页，您现在浏览的是第25页!MLT-3編碼方式據說是MarioMazzola,LucaCafiero,andTazioDeNicolo三人所開發，因而命名MLT-3的運作方式0=不變化電位狀態1=依照正弦波電位順序(0、+、0、-)變換電位狀態26资料通讯-传输媒介与讯号共32页，您现在浏览的是第26页!MLT-3示意圖(2/2)前一位元是零電位且此位元前一相異電位為負電位前一位元是零電位且此位元前一相異電位為正電位27资料通讯-传输媒介与讯号共32页，您现在浏览的是第27页!頻率調變技術在類比使用調頻(頻率調變FrequencyModulation,FM)在數位使用鍵控頻移(頻率偏移鍵制FrequencyShiftKeying,FSK)以較低頻率訊號代表0，較高頻率訊號代表1為例28资料通讯-传输媒介与讯号共32页，您现在浏览的是第28页!正交振幅調變技術QAM(QuadratureAmplitudeModulation)是一種結合ASK與PSK的綜合型調變技術,同時控制載波的『振幅強度』與『相位偏移量』,讓同一個載波訊號得以呈現出更多的邏輯狀態。29资料通讯-传输媒介与讯号共32页，您现在浏览的是第29页!單工(Simplex)發送端與接收端角色分得很清楚。發送端只能發送訊息出去,不能接收訊息；接收端只能接收訊息,不能發送