第四章 局域網系統

　　局域網系統是將小區域內各種通信設備連在一起的通信網絡。

　　4.1 總線/樹型網絡

　　(1) 總線/樹拓撲是一個多點介質，多個設備共享單個數據通路，而同時只允許一個設備發送數據。

　　(2) 在總線/樹拓撲的多點介質傳輸中，有兩個方面的問題需要特別考慮：

　　A. 要決定介質上哪個站可以發送數據的MAC方法;

　　B. 要解決信號平衡問題。

　　(3) 為了滿足多點介質中數據傳輸不會因發送器信號過弱，在信號衰減中達不到信號傳輸要求;或信號過強以致電路過載，產生諧波和其他假信號。因此，對于N個站的系統，為了滿足上述要求，需要考慮n*(n-1)/2個排列的情況。

　　(4) 兩種發送技術：基帶傳輸(數字信號雙向傳輸的全頻發送)和寬帶傳輸(模擬信號的無線電調制，采用FDM復用技術單向傳輸)

　　4.1.1 基帶系統

　　(1) 基帶發送技術的最長傳輸距離是500M，最大站點數是100，數據速率可達到10MBPS，可用中繼器連接各段總線。

　　(2) 以太網的五大組成部分：

　　A. 收發器

　　接收或發送信號，監聽總線上的信號，檢測總線上的信號沖突以及實現站和總線電纜的地隔離。

　　B. 收發器電纜

　　由四對電纜組成，連接控制器和收發器，他的功能是傳送數據和控制信號，給收發器提供電源。

　　C. 50歐姆同軸電纜

　　D. 50歐姆終端匹配器

　　吸收信號以防止反射效應。

　　E. 控制器。

　　(3) 以太網三種不同大小的結構(見資料P49，圖4.5)

　　(4) 基帶總線系統也可以用價格便宜但性能較低的雙絞線作為傳輸線，由三部分：雙絞線總線、終端匹配器、控制器接口。最大長度為1公里，最大數據速率為1M/BPS連接站點數達幾十個。

　　4.1.2 寬帶系統

　　(1) 寬帶的發送技術是一種單向傳輸技術，通常采用75歐姆的有限電視電纜作為傳輸介質。并且采用模擬信號傳輸。

　　(2) 兩種不同的寬帶結構：

　　A. 單電纜結構采用不同的傳輸頻率發送信號和接收信號，端頭是個有源的頻率轉換器;

　　B. 雙電纜結構采用相同的頻率發送在不同的通路中發送和接收信號。

　　C. 單電纜結構的缺點：使用復雜的元件;需要使用頻率分叉器。

　　(3) 單電纜系統中三個標準分叉器及其低、高頻帶范圍

　　A. 子分叉器，低頻帶為5MHz~30MHz，高頻帶為54MHz~300MHz

　　B. 中分叉器，低頻帶為5MHz~116MHz，高頻帶為168MHz~300(400)MHz

　　C. 高分叉器，低頻帶為5MHz~174MHz，高頻帶為232MHz~400MHz

　　(4) 寬帶系統由五部分組成：

　　A. 電纜：

　　a.中繼線電纜，直徑為0.75英寸~1.0英寸，在300MHz下衰減為每英尺0.7dB~1.2dB，可達幾十公里;

　　b.分布電纜：直徑為0.4英寸~0.5英寸，衰減為每100英尺1.2dB~2.0dB，用于短距離和分支電纜;

　　c.連接站到LAN的電纜：直徑為0.25英寸1.0英寸，衰減為每100英尺4dB~6dB。

　　B. 終端匹配器

　　C. 放大器：用來補償電纜的衰減，對低頻的系統不需要。對單電纜的寬帶系統，放大器必須是雙向的。

　　D. 向偶合器和分叉器：功能是將一個輸入分成兩個輸出，或將兩個輸入合成一個輸出;

　　E. 控制器　　

　　4.1.3 基帶系統和寬帶系統的比較

　　(1) 基帶系統

　　優點：不需用Modem，價格便宜;結構、技術簡單;容易安裝;

　　缺點：只有一個通道;容量有限;距離有限;

　　(2) 寬帶系統

　　優點：容量大;多種通信模式;結構靈活;大的覆蓋范圍;采用成熟 的CATV。

　　缺點：需要MODEM，價格貴;安裝和維護復雜;兩倍的傳播延遲。

　　4.1.4 IEEE 802.3局域網絡

　　(1) IEEE 802.3是支持CSMA/CD算法的局域網，最常用的基帶IEEE 802.3局域網絡有四種：

　　A. 10Base5(主干網，粗纜)

　　B. 10Base2(價格便宜，細纜)

　　C. 10Base-T(易于維護)

　　D. 10Base-F(光纖網，適于樓間互連)

　　E. 詳細圖形參見P52-P53