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第三章 資料傳輸 (Data Transmission) 3.0 導論 本章將討論在區域網路中傳送數據資料的相關問題，包括 數位傳輸和類比傳輸，多工技術 (Multiplexing)以及一些 相關的理論 3.1 類比與數位訊號 要在區域網路中將資料從一個設備傳送到另一個設備，我 們需要把資料表示成可以被傳輸媒介接受的訊號。 訊號可以分為兩種形式： •數位 •類比 數位訊號 數位訊號 (digital signal) 是離散或非連續的訊號，它只能 具有有限數目的值 位元區間 (Bit Interval) 和 位元傳輸率 (Bit Rate) • 位元區間 (bit interval) 是傳送一個位元所需要的時間 • 位元傳輸率就是一秒鐘所能傳送的位元個數，通常我們 以位元∕秒 (bit per second, bps) 來表示 • 位元傳輸率 = 1 ∕（位元區間） • 位元區間 = 1 ∕（位元傳輸率） 圖3.2 位元傳輸率和位元區間 類比訊號 • 類比訊號 (analog signal) 是連續的訊號，不同於數位訊 號，類比訊號可以用無窮多數量的值來表示 • 週期性的類比訊號會以固定的型式定期地重覆出現，而 非週期性的類比訊號就沒有固定重覆出現的型式 一個簡單的週期性訊號：正弦波 • 正弦波可以用三種特性表達：振幅 (Amplitude )，週期或頻率 (period or Frequency )，以及相位 (Phase) • 根據訊號的類型，振幅可以用伏特 (volts)、安培 (amperes) 或瓦特 (watts) 等單位量測。伏特是指電壓；安培是指電流；而瓦特是指 能量 • 週期和頻率 (Period and frequency) : 週期指的是訊號完成一個 循環所需要的時間，以秒為單位。頻率是指一秒鐘所包含的訊號 週期數目 • 相位 (Phase) 相位描述波形相對於時間零點的位置，相位是以度 或弧度（360 度等於2 π弧度）來量測的 圖3.4 正弦波 圖3.5 振幅 圖3.6 週期和頻率 圖3.7 不同相位的關係 複合訊號 • 訊號通常是由許多具有不同振幅、頻率、相位的正弦波組成的複 合訊號 (composite signal) • 時域圖 (time-domain plot) 表明了訊號振幅相對於時間的改變 （它是振幅相對時間的圖式） • 頻域圖 (frequency-domain plot)表明振幅和頻率的關係 圖3.8 時域和頻域 圖3.9 不同訊號的時域和頻域圖 圖3.10 頻寬 Bandwidth: the width of the frequency spectrum 3.2 數位傳輸 數位傳輸的形式： • (Digital data) 使用線路編碼將位元編碼成數位訊號 • (Analog Data)先將連續的量取（sampling）而得到一序列 位元，再用線路編碼將位元編碼成數位訊號 • 數位傳輸有時稱為基頻傳輸 (baseband transmission) ， 因為這種傳輸隨時都會使用整個傳輸媒介的容量 圖3.11 線路編碼 Transforming binary information into a digital signal 圖3.12 訊號位階相對於資料位階 範例一 一個訊號有兩個資料位階，脈波持續期間為 1ms 。我們用以下的方 法計算脈波率（pulse rate）和位元傳輸率（bit rate）： BitRate = PulseRate*log2L