第三章數據傳輸基本概念

第三章數據傳輸基本概念 新興高中資訊電子科

本章綱要 3-1 連線與傳輸  3-2 傳輸訊號：類比、數位  3-3 調變處理  3-4 編碼處理  3-5 傳輸模式：單工、半雙工、全雙工  3-6 傳輸方式：序列、並列  3-7 傳輸技術：同步、非同步  3-8 多工處理：TDM、TDMA、FDM、WDM  3-9 多工器與集訊器  新興高中資訊電子科

3-1 連線與傳輸 • 數據的傳輸主要包含五個部份 • 資料來源 (Data source) • 資料發送者 (Transmitter) • 通訊通道 (Communication channel) • 資料接收者 (Receiver) • 資料目的 (Data sink) 新興高中資訊電子科

3-1 連線與傳輸 • 數據通訊設備 (DCE :Data Communication Equipment) • 「資料發送者」與「資料接收者」 • 透過通訊通道建立傳訊雙方的實體網路連結 • 數據終端設備 (DTE :Data Terminal Equipment) • 「資料來源」與「資料目的」 • 負責資料的連結新興高中資訊電子科

3-1 連線與傳輸 • 電腦的連線主要有三種方式 • 專屬(dedicated) 建立公司內部電腦間的固定連線 • 租用專線(leased / private) 向電話公司租用傳輸線，建立電腦的連線 • 撥接(switched / dial-up) 透過電話撥接與電話公司連線，再經由電話公司與其他電腦連線新興高中資訊電子科

3-1 連線與傳輸 • 訊號傳輸訊號在傳輸媒介中傳遞時，會有部份被吸收或散射，傳輸距離太長 訊號強度會衰減解決方式: 在通訊雙方間加上「訊號加強器」(data regenerator) 或「中繼器」(repeater) 新興高中資訊電子科

3-1 連線與傳輸 訊號衰減新興高中資訊電子科

3-2 傳輸訊號：類比、數位 • 類比訊號連續變化的電磁波，可透過多種傳輸媒介進行傳送新興高中資訊電子科

3-2 傳輸訊號：類比、數位 • 數位訊號不連續的電壓脈波，主要是以不同的電位狀態來表示新興高中資訊電子科

3-2 傳輸訊號：類比、數位 • 電腦通訊過程 • 電腦發出二進位的數位訊號 • 傳輸媒介傳送的訊號為類比訊號 • 必須透過「數據機」將數位訊號轉換成類比訊號新興高中資訊電子科

3-2 傳輸訊號：類比、數位 • 類比訊號和數位訊號的比較新興高中資訊電子科

3-3 調變處理 • 類比訊號具有三個重要的特性 • 波幅 (amplitude) 訊號的強度或波形的大小 • 波頻 (frequency) 單位時間內的週期數 • 相位 (phase) 代表不同的電波在時序上的相對狀態新興高中資訊電子科

3-3 調變處理 • 類比訊號的調變處理將類比訊號以二進位值表示來進行編碼 • 「波幅調變」(ASK；Amplitude Shift Keying) • 「波頻調變」(FSK；Frequency Shift Keying) • 「相位調變」(PSK；Phase Shift Keying) 新興高中資訊電子科

3-3 調變處理 • 「波幅調變」(ASK；Amplitude Shift Keying) 以不同的波幅來表示不同的二進位值新興高中資訊電子科

3-3 調變處理 • 「波頻調變」(FSK；Frequency Shift Keying) 以不同的頻率來表示不同的二進位值新興高中資訊電子科

3-3 調變處理 • 「相位調變」(PSK；Phase Shift Keying) 利用觀察相位是否有變化來代表二進位值新興高中資訊電子科

3-4 編碼處理 • 同步處理(Synchronization) 在訊號傳送端與接收端間做時脈的調整 • 非同步處理的傳輸錯誤 • 若接收速率為傳送速率的二倍傳送”0110”  接收到 “00111100” 新興高中資訊電子科

3-4 編碼處理 • 自調時脈 (Self-Clocking) 數位編碼方式將有關時脈(Clocking)的訊息包含在訊號中，可隨時進行時脈的調整新興高中資訊電子科

3-4 編碼處理 • 常見的數位編碼方式 (P.3-12~3-14) • RZ ( Return to Zero ) 歸零編碼 • NRZ-L ( Non Return to Zero Level ) 不歸零編碼 • NRZ-I (Non Return to Zero Inverted) 反向不歸零編碼 • Manchester 曼徹斯特編碼 • Differential Manchester 差動式曼徹斯特編碼 • MLT-3 編碼新興高中資訊電子科

3-4 編碼處理 • 各種數位編碼方式示意圖新興高中資訊電子科

3-4 編碼處理 • 各種數位編碼方式之比較新興高中資訊電子科

3-5 傳輸模式：單工/半雙工/全雙工 • 傳輸模式有三種 (訊號傳輸方向性): • 單工 ( Simplex ) 通訊雙方只能進行單向的數據傳輸 ex:收音機 • 半雙工 ( Half-duplex ) 通訊雙方能進行雙向的數據傳輸，但在同一時間只允許其中一個方向傳輸 ex:無線對講機 • 全雙工 ( Full-duplex ) 通訊雙方能同時進行雙向的數據傳輸 ex:電話新興高中資訊電子科

3-6 傳輸方式：序列/並列 • 傳輸模式有三種 (訊號傳輸方向性): • 序列傳送 ( Serial ) 將位元組中一個一個位元依序送出，當然接收端也會依序收到各位元 • 並列傳送 ( Parallel ) 將位元組中之各位元同時發出，在理想狀況下接收端會同時收到各位元新興高中資訊電子科

3-6 傳輸方式：序列/並列 • 序列傳送與並列傳送方式之比較新興高中資訊電子科

3-7 傳輸技術：同步/非同步 • 非同步傳輸 ( Asynchronous ) 又稱做「起止傳輸」( Start-Stop ) ，通訊雙方靠起始碼[0]與結束碼[1]進行通訊上的溝通，故可使用不一致的速率來傳送字元新興高中資訊電子科

3-7 傳輸技術：同步/非同步 • 同步傳輸 ( Synchronous ) 通訊雙方的時脈必須一致 • 建立同步關係的方式 • 雙方具有同步的計時器，使用時脈線傳送時脈訊息 • 將時脈的訊息和訊號一同傳送新興高中資訊電子科

3-8 多工處理: TDM/TDMA/FDM/WDM • 分時多工 ( TDM;Time Division Multiplexing ) • 多個使用者在不同時間使用相同的頻寬來傳送訊號 • 在相鄰時槽間加上一小段的保護時間 ( Guard Time )，可防止相鄰時槽間訊號傳輸的干擾新興高中資訊電子科

3-8 多工處理: TDM/TDMA/FDM/WDM • 分頻多工 ( FDM;Frequency Division Multiplexing ) • 多個使用者在相同時間使用不同的頻寬來傳送訊息 • 分波長多工( WDM;Wave-length Division Multiplexing ) • 透過光進行訊號傳輸，可傳遞大容量的訊號新興高中資訊電子科

3-9 多工器與集訊器 • 多工器 ( Multiplexer ) • 需成對存在，分別與電腦主機及終端機連接 • 負責處理主機對終端機或終端機對主機的訊號傳輸 • 成對的多工器間則是使用通訊電路進行訊號傳輸新興高中資訊電子科

3-9 多工器與集訊器 • 集訊器 ( Concentrator ) • 透過微電腦控制的通訊設備 • 可儲存各個終端機低速傳送過來的資料 • 使用高速傳輸的通訊電路將資料送給電腦主機處理新興高中資訊電子科

3-9 多工器與集訊器 • 多工器與集訊器之比較新興高中資訊電子科

第三章 數據傳輸基本概念