信号与传输介质

传输介质的链接与布线

数制转换

信号

信息传递的媒介

数据

用于描述事物的某些属性的具体量值

信息

人对现实世界事物存在方式或运动状态的某种认识

信号的分类

(1)模拟信号

模拟信号是倍号参数(幅度、频率)大小连续变化的电磁波,可以以不同的频率在媒体上传输,是一个连续变化的物理量

(2)数字信号

数字信号是不连续的物理量,信号参数也不连续变化。数字信号使用几个不连续的物理状态来代表数字。现在最常见的数字信号是振幅取值一般只有两种(0和1)波形的信号,成为二进制信号。脉冲的出现表示1,不出现表示0

模拟信号和数字信号的区别:

1:模拟信号:信号连绵不断,幅度大小不固定。

2:数字信号:信号是离散的,幅度大小固定不变

信号失真的原因主要是以下几个

信号在传输过程中因为受到外界干扰或传输介质本身的阻抗等特性,会产生一定程度的失真。

(1)噪声

信号在信道中传输时,往往会受到噪声的干扰。”噪声“的简单定义:在信号的传输、处理过程中,由于设备自身、环境干扰等原因而产生的附加信号。这些信号与输入信号无关,是有害的。

(2)衰减

除了噪声意外,影响信号传输的另一个因素是信号的衰减,即随着信号的传播,能量逐渐减少。模拟信号和数字信号在传播过程中都存在衰减,为了补偿衰减,在传输过程中要经常对数字信号和模拟信号进行放大处理。模拟信号的问题在于当他被放大时,伴随的累计噪声也将被放大,这将使得模拟信号的变形更加严重。

数字信号的优势

(1)抗干扰能力强

(2)传输距离远并能保证质量

双绞线

总共有8根双绞线,两两绞合在一起

常用的有5类超5类和6类

双绞线分类

屏蔽双绞线

铜线外包裹一层金属网膜

用于电磁环境非常复杂的工业环境中

非屏蔽双绞线

用于电磁干扰相对较弱的环境

双绞线标准与分类

EIA/TIA-56——商用建筑物电信布线标准

Cat 5:主要用于100Base-T和10Base-T网络

Cat 5e:衰减更小,串扰更少,性能优于5类线

Cat 6:传输效率可达1Gbps

Cat 7:传输频率可达10Gbps

光纤概述

光线的特点

传输带宽高

由于可见光的频率范围极大,因此光纤传输系统可以使用的带宽范围很大。目前,光纤传输技术带宽可以超过50000GHz,而且今后可能更高。当前10Gb/s的传输瓶颈是光电信号转换的速度跟不上而导致的。如果将来某天实现了完全的光交叉和光互连(即全光网络),那么网络的速度将成千上万倍地增加。

传输距离远

光线的传输距离要远远大于双绞线,其中最大传输距离早已超过100km,且随着光通信技术的发展还会有所提高。不同种类光线的最大传输距离是不同的,而且传输速率,纤芯直径等参数都会影响光线的传输距离。

抗干扰能力强

在各种传输介质中,光线的抗干扰能力是最强的,原因有两个:第一,它本身有绝缘体构成,不受电磁干扰,因此在室外传输时,不受雷电和高压电产生的强磁干扰的影响:第二由于光纤传输的时光信号,因此不会像电信号那样传声磁场而使的信号相互抵消。

光线的优点很多,而且随着现在光线价格的不断降低、技术越来越成熟,普及率也越来越高,相信在不远的将来,光纤网络的普遍覆盖比会成为现实。

光纤分类

光纤分为单模光纤和多模光纤

单模光纤:用于高速度、长距离、成本高,端接较难,窄芯线,需要激光源,耗散极小,高效

多模光纤:用于低速度、短距离,成本低,端接较易,宽芯线,聚光好,光源可采用激光或发光二极管,耗散大,低效。

以太网接口

RJ-45接口

信号与传输介质,数值的转换_双绞线

光纤接口

分类

FC原型带螺纹光纤接头

ST卡接是圆形光纤接头

SC方形光纤接头

LC窄体方形光纤接头

MT-RJ收发一体的方形光纤接头

双绞线的链接规范

EIA/TIA 568A和568B(重点)

T568A:白绿、绿、白橙、蓝、白蓝、橙、白棕、棕

T568B:白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕

线序1,2用于发送数据

线序3,6用于接收数据


线缆的链接

标准网线(又称为直通线、平行线,straight-through)就是RJ-45两端同时采用T568A或T568B标准的接法。

交叉网线(Crossover)则一段采用T568A标准制作,而另一端采用T568B标准制作。

全返线(Rolled)线序一般是一头为T568B,另外一头的颜色全反过来(线序1235678-87654321),主要联机的电脑和交换机、路由器的Console口。

不同设备间用直通线:路由-交换、PC-交换

相同设备间用交叉线:PC-PC、路由-路由、交换-交换、PC-路由(Pc网口与路由器网口是同类的)

数制

数制:计数过程中采用进位的方法称为进位计数制

数位:数字符号在一个数中所处的位置

基数:某种进位计数制中数位上所能使用的数字符号的个数

位权:某种进位计数制中数位所代表的大小,即处在某一位上的“1”所表示的数值的大小

我们一般说的百兆,千兆网络的单位是bps(比特率,即位/秒,bit/s)比如我们说网卡或光纤的传输速度是百兆,也就是100Mbps的意思。而在实际应用中(迅雷等下载工具)使用的传输单位是字节/秒(Byte/s)

Byte是字节,而bit是二进制位单元

8bit = 1 byte

1024 byte = 1KB

1024 KB = 1 MB

1024 MB = 1GB

1024 GB = 1 TB

1024 TB = 1 PB

1024 PB = 1 EB

1024 EB = 1 ZB

1024 ZB = 1 YB

计算机的数值

十进制数(Decimal number)用后缀D表示或无后缀 特点是逢十进一

(1010)10,1010D,1010

八进制数(octal Number)用后缀O表示 特点是逢8进一

(1010)8,1010o

二进制数(Binary number)用后缀B表示 特点是逢二进一

(1010)2,1010B

十六进制数(Hexadecimal numaber)用后缀H表示 特点是逢十六进一

(1010)16,1010H,0x1010

十进制

基数是10数值部分用十个不同的数字符号0,1,2,3,4,5,6,7,8,9来表示

八进制

基数是8数值部分用的八个不同的数字符号0,1,2,3,4,5,6,7来表示

二进制

基数为2数值部分用两个不同的数字符号0,1来表示

十六进制

基数是16它还有16个数字符号,除了十进制中的十个数外,还使用了六个英文字母:0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F。其中A-F分别代表十进制数的10-15

二进制数转换八进制数:3位已转换

二进制数转换十六进制数:4位一转换

信号与传输介质,数值的转换_数字信号_02

信号与传输介质,数值的转换_后缀_03

总结

信号分为数字信号和模拟信号,数字信号的抗干扰能力更强

ELA/TIA 568A/B

计算机中常用的数制有十进制、八进制、十六进制、二进制,他们之间可以互相转化