Transcript 第3 章實體層
資料和訊號 資料通訊的概念下，傳輸的目的是資料的交換，但是 應用程式上的資料無法直接傳輸到網路上；例如圖片， 必須轉為傳輸媒體可接受的傳輸內容及格式，再由傳 輸媒體藉著電磁信號在實體通道上的傳送，達到傳輸 的目的。因此，網路傳輸的資料須轉為訊號才能在媒 體上傳輸 類比與數位資料 就資料的形式而言，可為類比(analog)或數位(digital) 類比資料是一種自然連續的資訊，數位則是人為不連 續的離散資訊。 類比和數位訊號 Y = 振幅 就傳送的訊號而言，也可分為類比或數位。 X = 時間 類比訊號在一段時間內是由無限 多個不同強度的訊號(振幅)所構成 數位訊號可為不連續的任意值， 應用上通常指定為0和1。 Y = 振幅 X = 時間 數位資料轉為數位訊號 在傳送端將一系列位元串流的數位資料編碼為數位訊 號，接收端再將數位訊號解碼為數位資料的過程，稱 為數位對數位的轉換 NRZ 不歸零編碼 振幅 正 1 0 0 1 0 1 時間 曼徹斯特編碼 0 1 正 0 電壓在位元中間改變 0 負 1 0 1 1 0 類比訊號轉為數位訊號 在類比訊號取樣 步驟1：量化 96 74 52 步驟2：編碼 數位資料儲存 0 1 0 0 1 0 1 數位訊號傳送 0 0 1 0 0 1 0 1 0 PCM脈衝調碼 是一種將類比訊號轉為數位訊號的方式 PCM編碼方式需經過類比訊號取樣、數字量化、數位 編碼，再轉成數位訊號。取樣率最小應以類比訊號最 高頻率的2倍時可得到一定的品質。如人類的聲音最高 頻率4KHz，取樣率為8K(即8000)個樣本，每個樣本8 位元，其速率為8位元 x 8000 = 64000 = 64Kbps。在資 料通訊中，PCM技術常使用於T1或E1的電路。 訊號調變 改變類比訊號為另一屬性的類比訊號傳輸，或將數位 資料轉為類比訊號傳輸的行為稱為訊號調變(signal modulation) 數位資料轉為類比訊號 傳送 調變 媒介 類比資料 數位資料 ( 0101010) 數位調變技術 解調變 接收 數位資料 ( 0101010) BFSK 類比訊號轉換為另一種類比訊號 AM 數位傳輸模式 資料傳輸模式 (數位訊號) 序列傳輸模式 平行傳輸模式 同步 非同步 平行傳輸 0 1 0 0 0 0 0 1 序列傳輸 數據機 RS-232 01000001 序列傳輸：非同步 資料(B) 間隔時間 (非固定) 1 01000010 0 開始位元 傳送端 (鍵盤) 1 資料(A) 1000010 0 結束位元 接收端 (主機) 序列傳輸：同步 資料(B) 資料(A) 訊框 01000010 傳送端 10000010 接收端 傳輸能力 頻寬 測量傳送和接收兩端間媒體所能傳輸資料量大小的屬性， 為一個評估網路品質的重要數據，例如每個人或企業向 ISP申請網路連線時(如ADSL)，第一個詢問的就是頻寬 的大小。 傳輸量 測量傳送和接收兩端間資料傳輸的速度，它與兩端的設 備和鏈結有關。傳輸量受限於頻寬，其值不能大於頻寬。 傳輸損耗：衰減與放大修正 傳輸損耗：失真 傳輸損耗：雜訊 雜訊形成的原因有二，一是來自內部，另一個來自外 部。內部的雜訊如銅線本身傳輸時產生的熱感應，它 會產生額外的訊號；或兩條導線互相干擾產生的串音， 一條當作傳送端天線另一條當作接收端天線。而外部 的雜訊則來自外在環境，如家電用品或路邊的機車所 產生的磁場。雜訊通常會造成訊號的失真。 導引式媒介 導引式媒介指的是資料通訊有賴實體媒介，將資料從 A端引導傳輸到B端。一般通用的媒介有雙絞線、同軸 線和光纖纜線等三種導引式媒介。 UTP及線序 雙絞線與串音 非預期的訊號因電磁感應的關係，從某一電路或頻道 漏到另一條電路或頻道上，造成雜訊干擾。纏繞的線 路可解決串音的問題，因為在雙絞的線路上一點，A 線較接近雜訊，再下一次的纏繞，變成B較接近雜訊， 於是兩線對於外界的雜訊干擾可得到平衡 UTP類別 EIA/TIA 568A和568B 同軸線 光纖 非導引式媒介 非導引式媒介沒有實體的傳輸線材，利用空氣當媒介， 使用電波做傳輸，所以比較沒有空間或環境的限制。 因為使用開放的空間以廣播的方式傳送，因此任何人 都能接收資料。 目前非導引式媒介所使用的電磁波可分為無線電波、 微波及紅外線。無線電波的頻譜介於3KHz到1GHz之 間，微波介於1GHz到300GHz之間，而紅外線則在 300GHz到400THz之間。 行動通訊 • 1G屬於最早期的行動通訊系統，使用類比訊號，提供 單純語音通訊且沒有漫遊的功能。 • 2G則使用數位蜂巢式系統和語音加密技術。因為使用 了全數位化的資料服務，因此在語音傳輸的基礎上增 加入了簡訊(SMS)和電子郵件服務。 • 3G比前兩代大大的提高了傳輸的頻寬，所以能夠處理 語音、文字、圖形、音樂以及影像等多媒體傳輸，除 了提供影像電話和視訊會議等多種服務外，並與 Internet結合提供網頁瀏覽 WLAN Ad Hoc mode Infrastructure mode WLAN 標準 802.11a 運作的頻帶在5GHz，可提供8種不同傳輸速率，範圍從6Mbps到54Mbps(最 高傳輸速率為54Mbps)。頻道數量為12個，接收通訊範圍約為24公尺。 802.11b 運作的頻帶在2.4GHz，傳輸速率可為1、2、5.5和11 Mbps(最高傳輸速率為 11Mbps)。頻道數量為14個，接收通訊範圍最大約為100公尺。 802.11g 運作的頻帶在2.4GHz，可與802.11b向下相容。傳輸速率可為6、9、12、18、 24、36、48和54 Mbps，而且也可另外使用其他的調變技術轉換為802.11b 的1到11 Mbps。頻道數量為14個，接收通訊最大範圍約為100公尺。 802.11n 為IEEE於2009年推出的最新標準，運作的頻帶與802.11bg相同為2.4GHz， 以使用多支天線的多重輸入多重輸出技術提升頻寬。除了與先前的標準相 容外，傳輸速率最高可達600Mbps，且有更遠的接收距離。 藍芽 Logo 連線