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按一下以編輯母片標題樣式,*,*,2-,*,/32,按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,第,2,章,資料通訊,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,傳輸媒介與訊號,空間適合承載某些電磁波,3,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,4,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,1 V,所組成之二階基頻訊號，若以,0,為判斷分界，則可忍受近,1 V,之雜訊,(Noise),5,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,6,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,7,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,8,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,),9,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,),10,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,11,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,12,二階基頻,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。,13,二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,10Mbps ARCNET,網路採用這種傳輸方式。,14,二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,15,二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,16,二階基頻訊號的編碼方式,(5/5),Differential Manchester(,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,Token Ring,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,17,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,Bipolar Alternate Mark Inversion(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-Zero Substitution(B8ZS,雙極訊號八零替換,),：新式,T-Carrier,網路採用這種傳輸方式。,High density bipolar 3(HDB3,高密度雙極訊號,3),：,E-Carrier,網路採用這種傳輸方式。,Multilevel Transmission 3(MLT-3,多階傳輸,3),：,100BASE-TX,網路採用這種傳輸方式。,18,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。,19,MLT-3,編碼方式,據說是,Mario,Mazzola,Luca,Cafiero,and,Tazio,De Nicolo,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,20,MLT-3,示意圖,(1/2),前一位元是正電位,前一位元是負電位,21,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,22,振幅調變技術,在,類比使用調幅,(,振幅調變,Amplitude Modulation,AM),在數位使用鍵控幅移,(,振幅偏移鍵制,Amplitude Shift Keying,ASK),一般以較弱訊號代表,0,，較強訊號代表,1,23,頻率調變技術,在,類比使用調頻,(,頻率調變,Frequency Modulation,FM),在數位使用鍵控頻移,(,頻率偏移鍵制,Frequency Shift Keying,FSK),以較低頻率訊號代表,0,，較高頻率訊號代表,1,為例,24,相位調變技術,在,類比使用調相,(,相位調變,Phase Modulation,PM),在數位使用鍵控相移,(,相位偏移鍵制,Phase Shift Keying,PSK),差動式鍵控相移,(,差動式相位偏移鍵制,Differential Phase Shift Keying,DPSK),相位不變代表,0,，相位改變代表,1,25,正交振幅調變技術,QAM(,Quadrature,Amplitude Modulation),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。,26,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,27,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,不能發送訊息出去。如生活上之電視機及收音機,28,半雙工,(Half Duplex),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,),29,全雙工,(Full Duplex),通訊端可以同時執行資料的接收與發送動作。,30,頻寬的由來,頻寬,(Bandwidth),：,類比通訊時代指訊號波段的頻帶寬度,(Signal Bandwidth),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,(bit rate,bps,bits per second),或,傳輸量,(throughput),如,100BaseTx,之傳輸速率為,100 Mbps,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,31,訊號頻寬,訊號頻率的變動範圍,訊號頻寬指的是訊號頻率的變動範圍，通常由最高頻率減去最低頻率而得，單位為,赫茲,(Hertz,Hz),。,32,
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