transmission media

傳輸媒體三大問題:
attenuation(訊號衰減):由訊號送出時能量的損失
 延遲干擾:速度上的差異造成接收訊號時distortion(失真)
noise(雜訊):來自傳送端的多餘能量,分為
 thermal noise(熱流雜訊):由線路上電子的隨機移動造成,無法避免
 交叉通話,或稱Cross Talk(串音):附近對線所產生的雜訊
 電流流經導體都會產生RFI(Radio Frequency Interference,電波干擾)相鄰的導體的電流方向一致,彼此干擾會重疊,電流方向相反則彼此抵消
impulse noise(脈衝雜訊):由電源線上的突波或其他原因造成的

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wireless communication(無線通訊)
與有線的差異性
 decreased signal strength(訊號強度的衰減)
  低頻可穿越物體,但能量隨距離遞減,也稱為path loss(路徑損耗) 
  高頻時成直線易受物體干擾,所有頻率皆易受電子裝備干擾
 multipath proagation(多路徑傳播):訊號傳送時會向四面八方發送,會導致接收端收到的訊號模糊不清
 interference from other sources:易受干擾,無法偵測碰撞

interference大致分為:
 narrowband(窄頻):與spread-spectrum相對的技術
 簡易的解決方法是改變ap使用的通道,也可使用spectrum analyzer(頻譜分析儀)找出窄頻來源
 干擾原因包括cb無線電或香腸族無線電
 all band(所有波段):
 bluetooth每秒會在2.4ghz範圍附近跳躍數次,會造成802.11b網路上之嚴重干擾 
 微波爐散出的microwave(微波),即使是1瓦特也會對radio frequency(無線電頻率)造成干擾
 使用2.4ghz頻譜的無線電話,也會造成網路效能下降
 weather(氣候)
 濃霧或高濕度的環境會影響無線網路的通訊品質
 閃電可能對大氣充電,而改變了傳輸訊的路徑 

ps:
hidden terminal problem(隱藏端點問題)
B可連到A和C,但A與C無法互連, 會干擾B
障礙物和Signal attenuation/fading(衰減)都會產生此問題 
不過此問題可透過RTS/CTS機制解決

...

實體層特性
SNR越高,BER越低
在相同SNR下,高位元傳輸速率的調變技術,會有較高的BER
ex:qam256(8Mbps)會比qam16(4mbps)有較高的BER,但若BER過高,高速率也無用
ps:
SNR和BER變化時,常透過動態地選擇調變技術,是為了在合理的BER下用最高速率
ps:
SNR(signal-to-noise ratio,訊號雜訊比):收到的訊號與雜訊強度的相對計量單位,以dB(分貝)為單位
BER(bit error ratio,位元錯誤率)

... 

常見的傳輸方式有以下:
無線電波:頻率範圍75khz-10mhz之間的電磁波,也稱RF(radio frequency,射頻)電波,可在每個方向廣播,多頻率,頻率愈高,傳送愈遠
Microwave(微波):頻率範圍0.3ghz-300ghz間,波長範圍約在1m至1mm,以直線傳送,用於長途電話通訊,行動電話,電視,傳播,會被雨水吸收,經濟(每50公里設微波塔即可)
IR(infrared,紅外線)及毫米波:波長在1毫米到770奈米之間,短程通訊,用於搖控器等,無法穿越物體
光波傳輸:兩端互架雷射(含雷射器及光檢測器),頻寬高成本低,但不能貫穿兩水或厚霧


頻段分為:
一般頻段:需執照也需花錢購買
ISM頻段:工業科學醫用頻段,可任意使用頻率傳輸,但範圍小不會互相干擾,且不需執照使用的頻段
各國規定不同,如美國的ISM有902-928MHz,2400-2484.5MHz,5725-5850MHz,而歐洲是900Mhz,各國共同的是2.4ghz

常用頻段說明
900mhz:可支援行動電話及其它的消費性產品,因此band太過擁擠,會常碰到平擾情況
2.4ghz:最大傳輸範圍可達25英哩,易受微波爐及電達設備干擾,藍芽及一些802.11,802.11g,802.11b使用
5ghz:供高速數據裝置使用,802.11a使用

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無線電話
cordless phone(室內無線電話)
mobile phone(行動電話),也稱cell phone(蜂巢式電話)
第一代行動電話:類比式聲音
IMTS(improved mobile telephone system,改良式的行動電話系統)
AMPS(advanced mobile phone system,先進式行動電話系統)
在日本用為MCS-L1,在英國用為TACS,此設備被稱為蜂巢式系統
小系統中的所有基地台會連到MTSO(行動式電話交換局)或MSC(行動交換中心)的設備
ps:
從一個基地台到另一個叫交遞handoff,又分:
soft handoff(軟式交遞)
hard handoff(硬式交遞)
第二代行動電話:數位式聲音,voice channels
D-AMPS(數位式先進行動電話系統),AMPS第二代,採FDM和TDM將頻譜分割為頻道
IS-136 TDMA,
GSM(global system for mobile communications,全球行動通訊系統):和DAMPS類式,
整合FDMA和TDMA技術  
CDMA(code division multiple access,分碼多重存取):第三代行動電話基礎
PDC(personal communication services,個人通訊服務):只在日本用,D-AMPS修改版
2.5G,voice and data channel
EDGE(enhanced data rates for gsm evolution,GSM增強型資料傳輸率)
GPRS(general packet radio service,整合封包無線電服務):建構於D-AMPS或GSM上的覆蓋封包網路overlay ip network
3G(第三代行動電話):數位式語音及資料
W-CDMA(wideband-CDMA,寬頻多碼多重存取):ericsson提出,採DSSS,可和GSM互連
歐盟力推此系統並稱之UMTS(universal mobile telecommunication system,全球行動電訊系統)
CDMA2000:qualcomm提出,採DSSS,不能和GSM互連,美規


參考cnet

網路類型 技術名稱 涵蓋範圍 頻寬 上網能力 移動能力
WPAN 藍芽、Wireless USB... 十公尺內 各技術不同 間接
WLAN WiFi 802.11b 數十公尺 11M 間接 極低
WiFi 802.11g 54M
WiFi 802.11a 54M
802.11n (MIMO) 300M
WMAN WiMAX 802.16d 數十公里 70M 間接
WiMAX 802.16e 70M
WWAN GPRS(2.5G) 極大 20~40K 直接 極高
WCDMA(3G) 384K/128K
CDMA2000(3G) 153.6K/153.6K
WCDMA+HSDPA(3.5G) 14.4M/384K
WCDMA+HSDPA
+HSUPA(3.75G)
上行5.76M
3G LTE 100M/50M

 

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Twisted Pair Cable(雙絞線):
在ethernet纜線的規格中屬於10BaseT,...等
兩對或四對相互纏繞的銅線組成,最長距離約100公尺,傳輸型態為base(基頻)
纏繞可提供cancellation(扺銷)與differential signal(差動式訊號)來滅少雜訊影響
(ex:電磁干擾),避免crosstalk
連接器和插座使用RJ-45,也稱iso8877
若在不同對線上傳輸,可支援全雙工

提高傳輸品質建議
線材含銅率要高
理想長度建議在50公尺內
避開大電源
避開高溫環境

雙絞線兩種型態為:
STP(Shielded Twisted Pair,屏蔽雙絞線):有一層導電金屬膜將每對雙絞線包裹起來,且這四對又在另外包覆一次,提供更好的抗干擾能力
ScTP(screened twisted pair):也稱錫鉑封雙絞線,STP的另一種形式,只有用金屬箔包覆這四對雙絞線
STP和ScTP需接地,較難安裝,若安裝錯誤則容易受干擾,且成本較高
UTP(Unshielded Twisted Pair,非屏蔽雙絞線):易受雜訊甘擾,價格最低,不需接地

(EIA)(TIA)(NEMA)等機構的UTP雙絞線標準等級
CATEGORY-1 1983年廣泛用老式電話線,不適合高速傳輸,主要用於語音傳輸
CATEGORY-2 4Mbps,傳輸頻率1mhz,用於舊的tokenring
CATEGORY-3 10Mbps 91m,傳輸頻率16mhz,LAN網線最低低...級了
CATEGORY-4 16Mbps 91m,傳輸頻率20mhz,Token Ring網路用最低等級
CATEGORY-5 100Mbps 91m,傳輸頻率100mhz,也稱5號線,速度和抗干擾優,可用在FDDI網路上,1988
CATEGORY-5e 1000Mbps,可用在FDDI網路,Gigabit Ethernet,和5號線價格差不多
CATEGORY-6 1000Mbps可超過,傳輸頻率250mhz,可用在FDDI網路,Gigabit Ethernet
CATEGORY-6a 傳輸頻率500mhz,可用於10Gigabit Ethernet
CATEGORY-7 傳輸頻率600mhz,用於10Gigabit Ethernet
ps:cate越高纏繞的密度越高,因此成本越高

RJ-45
有8條顏色的線
帶有正極的電壓有兩對,視為tip(尖端),t1-t4
帶有負極的電壓有兩對,稱為ring(環),r1-r4
由左而右為:1白橘+2橘 ,3白綠+4藍 ,5白藍+6綠 ,7白棕+8棕
線1傳送正電,線2傳送負電,線3接收正電,線6接收負電
在fast ethernet中:12網路傳送用,36網路接收用,78電話用,45保留
由於傳輸與接收用不同的線,因此不會發生碰撞,並能順利進行full duplex傳輸
ps:gigabit ethernet使用8條線,Token Ring使用36和45

依線的排列不同分為
straight-through(標準連接線),雙絞線兩邊接頭的線材排列順序一樣的
ex:一端的順序為標準12345678,另一端的順序也為標準12345678
使用時機:設備兩邊的連接埠只標示一個x時使用,像是switch對router或pc或server,hub對pc或server
crossover(跳線),交錯某一雙絞線使線性連線的設備上可正確的排列傳及接收訊號
12跳36,連接頭的其中一端要將原來1的位置和3對調,及2的位置要和6對調
ex:一端的順序為標準12345678,另一端的順序需改為36145278
使用時機:設備兩邊的連接埠都標示x時使用,像是相同設備互接,或switch對hub,router對pc
rollover(對接線),也稱console線,兩端的位置相反,且其中一端通常可連接pc的com port
ex:一端的順序為標準12345678,另一端的順序需改為87654321
使用時機:cisco設備的console port使用


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Coaxial Cable(同軸電纜)
中央是一條被隔離層保護著的銅導芯,其外隔著一層絕緣體還有一層導體金屬網,在最外層則是保護外皮
4個主要部部份由內而外為,銅製導體,塑膠絕緣體
,纏絲銅線遮蔽,外部護套
比雙絞線更高的抗干擾要求,最高傳輸10Mbps,最長距離約500尺,傳輸型態為base(基頻),
在同一條線上傳輸,因此只支援半雙工

coaxial cable分為:
RG-11 也稱thicknet(粗型乙太網路),在ethernet纜線的規格中屬於10Base5
50歐姆 10Mbps 500米 厚0.4 英寸,適合LAN用(RG-8,9也可),連接用transceiver
MAU(medium attachment unit,媒體附掛單元)或叫(transceiver收發器):接同軸和aui纜線,同區段含repeater最多連100台電腦
AUI(attachment unit interface)纜線,又稱transceiver cable(收發器纜線),兩端為db-15接頭,接終端和收發器,最長50尺
收發器分接頭,或叫vampire tap(吸血鬼接頭):咬住同軸的分接頭
纜線終端器:放在同軸兩端
RG-58A/U 也稱thinnet(細型乙太網路),在ethernet纜線的規格中屬於10Base2
50歐姆 10Mbps 200米(185m) 厚0.18 英寸,適合LAN用,連接頭為BNC接頭
BNC連線
1網路兩端使用50歐姆終端電阻
2網線和網卡之間要用T型接頭
3網線最短不能少於 1 米
ps:bnc網段最多只能接30台電腦
RG-59/U 厚0.25英寸 75歐姆 用在Cable TV和ARCnet
RG-62/U 厚0.25英寸 用在ARCnet和IBM終端上

Transceiver(收發器)
Transmitter-Receiver或drop cable(引線電纜)10base5用
用在同一個網路上的兩種不同傳輸媒介的連接.
ex:一端用COXIAL CABLE,另一端使用雙絞線連進電腦


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Fiber Optic Cable(光纖網線) 155Mbps 4827m
抗干擾能力特強,不會受EMI(電磁干擾)和RFI(射頻干擾)
輕且細,且傳輸量大,距離遠
訊號衰減少,傳送長距離能保持極佳的訊號品質
高安全,較難分接竊聽
成本高,但在長距離應用的成本比銅製纜線低
脆弱
使用GBIC連接
通常有兩條線各負責傳輸與接收,可支援全雙工

FIBER通常由5個部份組成:
core(核心):由矽土(二氧化矽)與其它成份組成的玻璃纖維
cladding(包覆):圍繞在核心外,由矽土製成,用來讓光維持在核心中
buffer(緩衝器):圍繞在包覆外,通常為塑膠,可保護核心與包覆免受傷害
strengthening material(加強物質):圍繞在緩衝器外,通常為克拉纖維,避免在安裝時受到拉扯
outer jacket(外部護套):包圍著纜線,以保護光纖纜線的磨損腐蝕與其它污染

光在玻璃纖維裡傳導,其外由一層cladding外衣保護﹐整根或多根導線隔著一層絕緣材料被包裹在塑膠外套
導光是利用core折射率大於cladding折射率

依容許光射線數量分為:
multimode fiber(多模光纖):可多個光射線在光纖移動
許多不同的光線以不同的角度行進,每條光線被稱做有不同模式,軸心直徑50微米,色散較大,以led做光源,接頭類型SC
多模梯階指數光纖(Step-index Multimode Fiber):核心密度固定,成本較低,但傳送距離短(2公里)且傳送速率低(140Mbps)。
多模平滑指數光纖(Graded-index Multimode Fiber):核心密度中央最高且逐漸往外遞減,傳送距離長。

ps:線通常是橘色
single-mode fiber(單模光纖):只能一個光射線在光纖移動
如同光波導管且光線只能直線前進,距離長可達30公里,軸心直徑8-10微米,色散較小,以雷射做光源,接頭類型ST
ps:線通常是黃色

其他相關名詞
色散chromatic dispersion:送至光纖的光脈衝向外擴展
光孤子soliton:使色散現象消失的脈衝
光源:發光二極體LED或注入式電射二極體ILD



GBIC(10億位元組介面轉換器)
是一個transceiver(收發器),作為ethernet和光纖的介面
可將串列電流轉換成光學訊號,或光學訊號轉換成數位電流
種類包括
 1000base-sx(短波長)
 1000base-lx/lh(長波長/長距離)
 1000base-zx(延伸的距離)
可用在SC fiber-optic,RJ-45 UTP connectors

SFP(small form factor pluggable)
GBIC的升級版本,部份廠商稱SFP為MINI-GBIC(小型化GBIC)
比GBIC小一半,功能基本上和GBIC相同
可用在LC and MT-RJ fiber-optic,RJ-45 UTP connectors

ps:
The fiber-based modules always have
the receive fiber on the left connector and the transmit fiber on the right connector,
as you face the connectors.

常見fiber接頭有以下
LC連接switch上的SPF(mini GBIC)
SC連接switch上的GBIC 
FC常用於fiber終端盒 
ST常用於連接fiber配線盤
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偵測語言 » Afrikaans

2008-06-12 23:41:41發表 2017-01-08 22:17:58修改   

數據分析
程式開發
計算機組織與結構
資料結構與演算法
Database and MySql
manage tool
windows
unix-like
linux service
network

network layer3
network layer2
network WAN
network service
作業系統
數位鑑識
資訊安全解決方案
資訊安全威脅
Cisco security
Cisco network
Cisco layer3
Cisco layer2



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