第5講 終端連網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

第2章

終端連網(wǎng)設(shè)備第2章終端連網(wǎng)設(shè)備調(diào)制解調(diào)器網(wǎng)卡連接線一、調(diào)制解調(diào)器Modem，是Modulator（調(diào)制器）與Demodulator（解調(diào)器）的簡稱，中文稱為調(diào)制解調(diào)器（港臺稱之為數(shù)據(jù)機(jī)）。跟據(jù)Modem的諧音，親昵地稱之為“貓”。它是在發(fā)送端通過調(diào)制將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，而在接收端通過解調(diào)再將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的一種裝置。1、調(diào)制解調(diào)器的原理及功能

一般人的語音頻率范圍是300—3400Hz，為了進(jìn)行話音信號在普通的電話系統(tǒng)中傳輸，在線路上給它分配一定的帶寬，國際標(biāo)準(zhǔn)取4KHz為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)話路所占用的頻帶寬度。在這個(gè)傳輸過程中：語音信號以300—3400Hz頻率輸入，發(fā)送方的電話機(jī)把這個(gè)語音信號轉(zhuǎn)變成模擬信號，這個(gè)模擬信號經(jīng)過一個(gè)頻分多路復(fù)用器進(jìn)行變化，使得線路上可以同時(shí)傳輸多路模擬信號，當(dāng)?shù)竭_(dá)接收端以后再經(jīng)過一個(gè)解頻的過程把它恢復(fù)到原來的頻率范圍的模擬信號，再由接收方電話機(jī)把模擬信號轉(zhuǎn)換成聲音信號。計(jì)算機(jī)內(nèi)的信息是由“0”和“1”組成數(shù)字信號，而在電話線上傳遞的卻只能是模擬電信號。不采取任何措施利用模擬信道來傳輸數(shù)字信號必然會(huì)出現(xiàn)很大差錯(cuò)（失真），故在普通電話網(wǎng)上傳輸數(shù)據(jù)，就必須將數(shù)字信號變換到電話網(wǎng)原來設(shè)計(jì)時(shí)所要求的音頻頻譜內(nèi)（即300Hz－3400Hz）。調(diào)制就是用基帶脈沖對載波波形某個(gè)參數(shù)進(jìn)行控制，形成適合于線路傳送的信號。解調(diào)就是當(dāng)已調(diào)制信號到達(dá)接收端時(shí)，將經(jīng)過調(diào)制器變換過的模擬信號去掉載波恢復(fù)成原來的基帶數(shù)字信號。

調(diào)制與解調(diào)采用調(diào)制解調(diào)器也可以把音頻信號轉(zhuǎn)換成較高頻率的信號和把較高頻率的信號轉(zhuǎn)換成音頻信號。所以調(diào)制的另一目的是便于線路復(fù)用，以便提高線路利用率。進(jìn)行調(diào)制時(shí)，常把正弦信號

Asin(t+)作為基準(zhǔn)信號或稱載波信號。任何載波信號都有三個(gè)特征：振幅，頻率和相位。基于載波信號的三個(gè)主要參數(shù)，可以把調(diào)制方式分為三種：調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相。振幅調(diào)制(幅移鍵控方式)振幅調(diào)制ASK：振幅調(diào)制簡稱調(diào)幅制，也就是用數(shù)字的基帶信號控制正弦載波信號的振幅。它是把頻率和相位定為常量，而振幅為變量，每一種振幅值代表一種信息元。這個(gè)方法叫做幅移鍵控ASK。如圖所示。ASK方式易受突變干擾的影響，是一種不理想的調(diào)制方式。在傳輸聲音的音頻線路中，傳輸?shù)牡湫退俾手荒苓_(dá)到1200bit/s。頻率調(diào)制(頻移鍵控方式)頻率調(diào)制FSK：頻率調(diào)制簡稱調(diào)頻制，是用數(shù)字的基帶信號控制正弦載波信號的頻率。它把振幅和相位定為常量，而頻率為變量，每一種頻率值代表一種信息元。這個(gè)方法叫做頻移鍵控FSK。如圖所示。FSK方式的抗干擾能力優(yōu)于ASK，在音頻線路中，傳輸速率也只有1200bit/s。FSK還常用于高頻無線傳輸。相位調(diào)制(相移鍵控方式)相位調(diào)制PSK：相位調(diào)制簡稱調(diào)相制，是用數(shù)字的基帶信號控制正弦載波信號的相位。它把振幅和頻率定為常量，而相位為變量，每一種相位值代表一種信息元。這個(gè)方法叫做相移鍵控PSK。如圖所示。PSK方式較FSK方式有更強(qiáng)的抗干擾能力和更高的效率，在音頻線路中，傳輸速率可達(dá)9600bit/s。2、Modem的結(jié)構(gòu)外置式MODEMPCMCIAMODEM3、調(diào)制解調(diào)器的分類1．按應(yīng)用環(huán)境分類（1）音頻MODEM:用電話信道傳輸數(shù)字信號時(shí)應(yīng)采用音頻調(diào)制解調(diào)器。（2）基帶MODEM:它的傳輸速率較高，可達(dá)到64Kbit/s－2Mbit/s，主要用于網(wǎng)絡(luò)用戶接入高速線路中。（3）無線MODEM:在短波及衛(wèi)星通信中，都應(yīng)使用與信道特點(diǎn)相適應(yīng)的調(diào)制解調(diào)器。2．按傳輸速率分類（1）低速M(fèi)ODEM。傳輸速率在600bit/s以下。（2）中速M(fèi)ODEM。傳輸速率在1200bit/s－9600bit/s之間。（3）高速M(fèi)ODEM。傳輸速率在9600bit/s以上。3、調(diào)制解調(diào)器的分類3．按調(diào)制方式分類（1）頻移鍵控（FSK）MODEM。用于遠(yuǎn)程終端之類的低速接口傳輸。（2）相移鍵控（PSK）MODEM。用于中速傳輸。（3）相位幅度調(diào)制（PAM）MODEM。它常用于高速傳輸。4．按特性分類（1）人工撥號MODEM（2）自動(dòng)撥號/應(yīng)答式MODEM（3）智能MODEM3、調(diào)制解調(diào)器的分類5．按安裝位置分類（1）內(nèi)置式（2）外置式

(3)USBModem (4)PCMCIA卡式Modem

6．按操作模式分類（1）同步（2）異步式MODEM7.按使用線路分類(1).PSTN(2).DDS(3).LEASEDLINE3、調(diào)制解調(diào)器的分類MODEM有硬貓和軟貓之分。一般說來，MODEM的數(shù)據(jù)傳輸工作由兩部分電路共同完成：一是DSP(數(shù)字信號處理)部分，主要完成信號轉(zhuǎn)換等功能；二是控制部分，主要完成規(guī)范通信協(xié)議，數(shù)據(jù)傳輸中數(shù)據(jù)流控制以及傳輸數(shù)據(jù)的壓縮、糾錯(cuò)等功能。硬貓就是將兩部分電路的功能集成到內(nèi)部芯片中；軟貓就是只將DSP功能集成到芯片中，而“控制部分”的電路功能設(shè)計(jì)成通過軟件完成，具體實(shí)施時(shí)由CPU處理完成。3、調(diào)制解調(diào)器的分類傳輸模式1、傳真模式（FaxModem）2、語音模式（VoiceModem）4、MODEM的技術(shù)傳輸速率Modem的傳輸速率，指的是Modem每秒鐘傳送的數(shù)據(jù)量大小。通常所說的14.4K、28.8K、33.6K等，指的就是Modem的傳輸速率。傳輸速率以bps（比特/秒）為單位。因此，一臺33.6K的Modem每秒鐘可以傳輸33600bit的數(shù)據(jù)。由于目前的Modem在傳輸時(shí)都對數(shù)據(jù)進(jìn)行了壓縮，因此33.6K的Modem的數(shù)據(jù)吞吐量理論上可以達(dá)到115200bps，甚至230400bps。

4、MODEM的技術(shù)Modem的傳輸協(xié)議:調(diào)制協(xié)議（ModulationProtocols）、差錯(cuò)控制協(xié)議（ErrorControlProtocols）、數(shù)據(jù)壓縮協(xié)議（DataCompressionProtocols）文件傳輸協(xié)議。4、MODEM的技術(shù)1.調(diào)制協(xié)議Modem的傳輸速率，實(shí)際上是由Modem所支持的調(diào)制協(xié)議所決定的。在Modem的包裝盒或說明書上看到的V.32、V.32bis、V.34、V.34+、V.fc等等，指的就是Modem的所采用的調(diào)制協(xié)議。其中V.32是非同步/同步4800/9600bps全雙工標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議；V.32bis是V.32的增強(qiáng)版，支持14400bps的傳輸速率；V.34是同步28800bps全雙工標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議；而V.34+則為同步全雙工33600bps標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。以上標(biāo)準(zhǔn)都是由ITU（國際通訊聯(lián)盟）所制定，而V.fc則是由Rockwell提出的28800bps調(diào)制協(xié)議，但并未得到廣泛支持。目前MODEM支持的協(xié)議主要有K56Flex、X2、V.90以及V.92協(xié)議，早期的56KMODEM在研發(fā)過程中形成了兩大技術(shù)陣營：一是以３COM/U.S.Robotics公司為首的X2技術(shù)陣營；另一個(gè)是以羅克韋爾(Rockwell)公司為首的K56Flex技術(shù)陣營。4、MODEM的技術(shù)2、差錯(cuò)控制協(xié)議隨著Modem的傳輸速率不斷提高，電話線路上的噪聲、電流的異常突變等，都會(huì)造成數(shù)據(jù)傳輸?shù)某鲥e(cuò)。差錯(cuò)控制協(xié)議要解決的就是如何在高速傳輸中保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率。目前的差錯(cuò)控制協(xié)議存在著兩個(gè)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：MNP4和V4.2。其中MNP（MicrocomNetworkProtocols）是Microcom公司制定的傳輸協(xié)議，包括了MNP1—MNP10。由于商業(yè)原因，Microcom目前只公布了MNP1—MNP5，其中MNP4是目前被廣泛使用的差錯(cuò)控制協(xié)議之一。而V4.2則是國際電信聯(lián)盟制定的MNP4改良版，它包含了MNP4和LAP-M兩種控制算法。因此，一個(gè)使用V4.2協(xié)議的Modem可以和一個(gè)只支持MNP4協(xié)議的Modem建立無差錯(cuò)控制連接，而反之則不能。所以在購買Modem時(shí)，最好選擇支持V4.2協(xié)議的Modem。4、MODEM的技術(shù)3、數(shù)據(jù)壓縮協(xié)議數(shù)據(jù)壓縮協(xié)議也存在兩個(gè)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：MNP5和V4.2bis。MNP5采用了Run-Length編碼和Huffman編碼兩種壓縮算法，最大壓縮比為2:1。而V4.2bis采用了Lempel-Ziv壓縮技術(shù)，最大壓縮比可達(dá)4:1。這就是為什么說V4.2bis比MNP5要快的原因。要注意的是，數(shù)據(jù)壓縮協(xié)議是建立在差錯(cuò)控制協(xié)議的基礎(chǔ)上，MNP5需要MNP4的支持，V4.2bis也需要V4.2的支持。并且，雖然V4.2包含了MNP4，但V4.2bis卻不包含MNP5。4、MODEM的技術(shù)特點(diǎn)4、文件傳輸協(xié)議文件傳輸是數(shù)據(jù)交換的主要形式。在進(jìn)行文件傳輸時(shí)，為使文件能被正確識別和傳送，需要在兩臺計(jì)算機(jī)之間建立統(tǒng)一的傳輸協(xié)議。這個(gè)協(xié)議包括了文件的識別、傳送的起止時(shí)間、錯(cuò)誤的判斷與糾正等內(nèi)容。常見的傳輸協(xié)議有以下幾種：ASCII：這是最快的傳輸協(xié)議，但只能傳送文本文件。Xmodem：這種古老的傳輸協(xié)議速度較慢，但由于使用了CRC錯(cuò)誤偵測方法，傳輸?shù)臏?zhǔn)確率可高達(dá)99.6%。Ymodem：這是Xmodem的改良版，使用了1024位區(qū)段傳送，速度比Xmodem要快。Zmodem：Zmodem采用了串流式（streaming）傳輸方式，傳輸速度較快，而且還具有自動(dòng)改變區(qū)段大小和斷點(diǎn)續(xù)傳、快速錯(cuò)誤偵測等功能。這是目前最流行的文件傳輸協(xié)議。MODEM芯片組控制芯片是MODEM的核心組成部分。當(dāng)前主流產(chǎn)品通常采用的是Rockwell或TI芯片?；赗ockwell芯片的產(chǎn)品具有較好的兼容性，在某種程度上，Rockwell甚至成為高度兼容的代言人，獲得眾多廠商的廣泛支持。基于TI芯片的產(chǎn)品則提供了最佳的性能，典型的代表就是USR，即3COM的白貓和黑貓系列產(chǎn)品。4、MODEM的技術(shù)特點(diǎn)

5、MODEM的面板指示燈

常見的外置式MODEM在工作時(shí)，其面板上都會(huì)有一排常亮或閃亮的狀態(tài)指示燈，它們各自代表的含義如下：MR(MODEMReady，準(zhǔn)備就緒)：MR燈常亮，表示MODEM已經(jīng)通過自檢。燈閃爍不?；蛘吒纱嗖涣粒瑒t說明MODEM安裝不正確或者出現(xiàn)故障。TR(TerminalReady，終端準(zhǔn)備)：TR燈亮表示計(jì)算機(jī)發(fā)送一個(gè)DTR(DataTerminalReady，數(shù)據(jù)終端設(shè)備準(zhǔn)備就緒)信號給MODEM，表示你的電腦已經(jīng)準(zhǔn)備好接收或發(fā)送數(shù)據(jù)。CD(CarrierDetect，載波檢測)：當(dāng)CD燈亮?xí)r，表示當(dāng)前MODEM已經(jīng)檢測到另一個(gè)MODEM傳來的信號載波，雙方連接成功。

˙RD(ReceiveData，接收數(shù)據(jù))：當(dāng)RD燈不停閃爍時(shí)，表示電腦正通過MODEM接收來自服務(wù)器傳來的數(shù)據(jù)。˙SD(SendData，發(fā)送數(shù)據(jù))：SD燈閃爍時(shí)，表示MODEM正在傳送數(shù)據(jù)到服務(wù)器。˙OH(OffHook)：OH燈亮，相當(dāng)于在打電話時(shí)的“摘機(jī)”——拿起聽筒，表示MODEM已經(jīng)連上電話線路，可以開始撥號了。˙RI(RingIndicate，振鈴指示)：當(dāng)MODEM接通電源但未使用時(shí)，如果RI燈亮，就表示外面有電話打進(jìn)˙HS(HighSpeed，高速)：HS燈亮，表示MODEM處于高速連接狀態(tài)。˙AA(AutoAnswer，自動(dòng)應(yīng)答)：AA燈亮，表示MODEM正處于自動(dòng)應(yīng)答狀態(tài)。

5、MODEM的面板指示燈

6、MODEM的未來發(fā)展

隨著計(jì)算機(jī)的普及和Internet技術(shù)的飛速發(fā)展，除傳統(tǒng)的電話線和MODEM外，ISDN、CableMODEM、ADSL等接入新技術(shù)和產(chǎn)品發(fā)展也非常迅速。高速調(diào)制解調(diào)器指的是56kb/sV.90MODEM撥號調(diào)制解調(diào)器；速率在64kb/s～128kb/s的ISDN；速率在640kb/s～8Mb/s之間的非對稱數(shù)字用戶調(diào)制解調(diào)器(ADSL)；速率達(dá)300Mb/s的線纜調(diào)制解調(diào)器(CableMODEM)以及無線接入等。1．ISDNISDN是綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的簡稱，它以純數(shù)字方式進(jìn)行語音、數(shù)據(jù)、圖像的傳輸，可在一條普通電話線上提供以64kb/s速率為基礎(chǔ)的端到端的數(shù)字連接。ISDN用戶可上網(wǎng)、打電話、召開視頻會(huì)議等多種業(yè)務(wù)，ISDN是傳統(tǒng)電話的升級換代產(chǎn)品。2．ADSL所謂ADSL(AsymmetricDigitalSubscriberLoop，非對稱數(shù)字用戶環(huán)路)能夠在現(xiàn)有的銅雙絞線(即普通電話線)上提供高達(dá)8Mb/s的高速下行速率，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于ISDN的速率，可以輕松實(shí)現(xiàn)VCD在線點(diǎn)播。3．CableMODEM利用CableMODEM(電纜高速調(diào)制解調(diào)器)在有線電視、同軸光纜混合網(wǎng)上傳送數(shù)據(jù)具有成本低、頻帶寬的優(yōu)勢。使用CableMODEM，用戶可以獲得最高為30Mb/s的傳輸速率。CableMODEM可以充分利用已有的有線電視網(wǎng)資源和優(yōu)勢，可突破高速上網(wǎng)或超高速上網(wǎng)的困境。7、選購須知1)采用何種芯片。2)采用何種協(xié)議。3)是否具有升級功能。目前國外Modem的品牌非常多，比較知名的有賀氏、USR、Diamond、美式坦克等國內(nèi)品牌的“貓”也有相當(dāng)大的市場占有率，比較知名的國內(nèi)品牌有全向、實(shí)達(dá)、聯(lián)想等臺灣省比較知名的Modem品牌有Acer、花王、GVC、WISECOM等。二、網(wǎng)絡(luò)接口卡1網(wǎng)絡(luò)接口卡簡介

網(wǎng)絡(luò)接口卡（NIC-NetworkInterfaceCard）又稱網(wǎng)絡(luò)適配器(NIA-NetworkInterfaceAdapter)，簡稱網(wǎng)卡。用于實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)電纜之間的物理連接，為計(jì)算機(jī)之間相互通信提供一條物理通道，并通過這條通道進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸。在局域網(wǎng)中，每一臺聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)都需要安裝一塊或多塊網(wǎng)卡，通過介質(zhì)連接器將計(jì)算機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)電纜系統(tǒng)。

網(wǎng)絡(luò)接口卡簡介網(wǎng)絡(luò)接口卡（網(wǎng)卡）是連接主機(jī)與網(wǎng)絡(luò)的基本設(shè)備每臺主機(jī)都應(yīng)配置一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)卡每個(gè)網(wǎng)卡都有一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口不能獨(dú)立工作，必須依賴于宿主主機(jī)連接不同的局域網(wǎng)需要使用不同的網(wǎng)卡以太網(wǎng)卡令牌環(huán)網(wǎng)卡FDDI網(wǎng)卡ATM網(wǎng)卡2網(wǎng)絡(luò)接口卡工作原理發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí):網(wǎng)卡首先偵聽介質(zhì)上是否有載波（載波由電壓指示），如果有，則認(rèn)為其他站點(diǎn)正在傳送信息，繼續(xù)偵聽介質(zhì)。一旦通信介質(zhì)在一定時(shí)間段內(nèi)（稱為幀間縫隙IFG=9.6微秒）是安靜的，即沒有被其他站點(diǎn)占用，則開始進(jìn)行幀數(shù)據(jù)發(fā)送，同時(shí)繼續(xù)偵聽通信介質(zhì)，以檢測沖突。在發(fā)送數(shù)據(jù)期間。如果檢測到?jīng)_突，則立即停止該次發(fā)送，并向介質(zhì)發(fā)送一個(gè)“阻塞”信號，告知其他站點(diǎn)已經(jīng)發(fā)生沖突，從而丟棄那些可能一直在接收的受到損壞的幀數(shù)據(jù)，并等待一段隨機(jī)時(shí)間（CSMA/CD確定等待時(shí)間的算法是二進(jìn)制指數(shù)退避算法）。在等待一段隨機(jī)時(shí)間后，再進(jìn)行新的發(fā)送。如果重傳多次后