第2章网络与通信原理简介2

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1、2.5网络传输介质和介质访问控制方式•网络传输介质（信道，媒介，媒质）：传输介质是网络收发双方的物理通道，是通信过程中的信息载体。通常可分为有线介质和无线介质两大类，通信性能的高低主要取决于传输介质的特性，且直接影响到网络协议。•介质访问控制方式：为了解决在同一时间多个节点同时争用传输介质，需要协调各个节点访问介质的顺序，实现数据交换。即节点取得介质访问控制权力的方法。通常可分为确定型访问控制和随机型访问控制。•网络传输介质和介质访问控制方式直接影响网络性能的高低。2.5.1网络传输介质有线介质：无线介质：明线超短波及微波接力双绞线卫星通信光波视距

2、传播对称电缆中长波地表面波传播同轴电缆短波电离层反射光导纤维超短波及微波对流层散射波导超短波超视距绕射网络传输介质的主要特性：物理特性：有线介质指介质材料和物理结构等；无线介质指传输频段。传输特性：传输信号性质、传输容量、频率范围、调制要求等。连通特性：适合点到点或多点通信。传输距离：节点间的最大传输距离。抗干扰特性：抵抗各种噪声能力（电、磁）。每个特性之间是相互关联的，如传输容量与传输距离存在直接关系等，同时要考虑到性能价格比（安装、维护、器件等费用）。双绞线（TwistedPair）：双绞线由两根彼此绝缘的铜线组成，这两根线按照规则的螺线状绞合

3、在一起。每一对线作为一根通信链路使用。通常，将许多这样的线结捆扎在一起，并用坚硬的、起保护作用的护皮包裹成一根电缆。将线对绞合起来是为了减轻同一根电缆内的相邻线对之间的串扰，且相邻线对通常具有不同的绞合长度。同轴电缆（CoaxialCable）：同轴电缆由同轴的两个导体构成，外导体是一个圆柱形的空管（在可弯曲的同轴电缆中，它可以由金属丝编织而成），内导体是金属线（芯线）。它们之间填充着绝缘介质，可能是塑料，也可能是空气。在采用空气绝缘的情况下，内导体依靠有一定间距的绝缘子来定位。光导纤维（光纤）：Fiber光纤是一种纤细（2~125μm）柔韧能够传

4、导光线的介质。有多种玻璃和塑料可用于制造光纤，使用超高纯二氧化硅熔丝的光纤可得到最低损耗。光纤的外形是圆柱体，由三个同轴部分组成：芯、覆层以及防护罩。通常可分为单模光纤和多模光纤两类。主要特性有低传输损耗、高带宽、高传输速率、抗干扰能力强等。卫星中继信道：•人造卫星中继信道可视为无线电中继信道的一种特殊形式。•卫星中继信道由通信卫星、地球站、上行线路及下行线路构成。其中上行与下行线路是地球站至卫星及卫星至地球站的电波传播路径，而信道设备集中于地球站与卫星中继站中。相对于地球站来说，同步卫星在空中的位置是静止的。•轨道在赤道平面上的人造同步卫星，当它

5、离地面高度为35860km时，可以实现地球上18000km范围内的多点之间的联接，采用三个适当配置的同步卫星中继站就可以覆盖全球（除两极盲区外）。•这种信道具有传输距离远、覆盖地域广、传播稳定可靠、传输容量大等突出的优点。目前广泛用来传输多路电话、电报、数据和电视。2.5.2介质访问控制方式•介质访问控制方式通常可分为确定型访问控制和随机型访问控制（即随机的或受控的）两种。•在随机介质访问控制方式中，常用的是CSMA/CD（CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection：载波监听多路访问/冲突检测）

6、，采用了总线争用技术。•在受控介质访问控制方式中，常用的是TokenBus（令牌总线）和TokenRing（令牌环）两种方式。1.CSMA/CD随机介质访问控制方式m冲突：当两个或两个以上的用户同时都在共享介质上发送信息时，就产生的冲突（也叫碰撞）。m工作原理：当一帧和它相邻帧（之前、之后）的发送或到达间隔小于T时，则产生冲突。冲突之后，各站等待一段随0机时间后再进行重传。（T为传送一帧所用的时间）0发送成功16冲突重发站1T0冲突重发25发送成功冲突重发37发送成功4站N1234567帧到达TT00TT00CSMA方法的几种类型：•CSMA规则：

7、侦听介质的活动；如果没有活动，则立即传送；否则等待。即“先听后说”。•CSMA有三种：1-坚持CSMA；非坚持CSMA；P-坚持CSMA。•1-坚持CSMA：(1)假如侦听介质空闲时，则立即发送。(2)假如介质忙，继续监听直到介质空闲，则立即发送。(3)假如冲突发生，则等待一段随机时间，重复第一步。•非坚持CSMA：(1)假如侦听介质空闲时，同1-坚持CSMA。(2)如果介质忙，则等待随机长的时间后，重复上述侦听过程。(3)发生冲突时，同1-坚持CSMA。•P-坚持CSMA：(1)假如侦听介质空闲时，则以概率P发送，而以（1-P）概率推迟到下一时隙

8、，不断重复此过程。(2)如果介质忙，则等待随机长的时间后，重复上述侦听过程。(3)发生冲突时，则等待下一时隙重复上述过程。