简述CSMACD通信原理

简述CSMACD通信原理（精选2篇）

简述CSMACD通信原理 篇1

CSMA/CD全称Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection，是载波侦听多路访问/冲突检测协议。CSMA/CD的工作原理可以用以下几句话来概括：先听后发，边听边发；冲突停止，延迟重发。

1、CSMA/CD具体的原理描述如下：

（1）当一个站点想要发送数据的时候，它检测网络查看是否有其他站点正在传输，即侦听信道是否空闲；

（2）如果信道忙，则等待，直到信道空闲，如果信道空闲，站点就准备好要发送的数据；

（3）在发送数据的同时，站点继续侦听网络，确信没有其他站点在同时传输数据才继续传输数据，因为有可能两个或多个站点都同时检测到网络空闲然后几乎在同一时刻开始传输数据，如果两个或多个站点同时发送数据，就会产生冲突，若无冲突则继续发送，直到发完全部数据；

（4）若有冲突，则立即停止发送数据，但是要发送一个加强冲突的阻塞信号，以便使网络上所有工作站都知道网上发生了冲突，然后，等待一个预定的随机时间，且在总线为空闲时，再重新发送未发完的数据。

2、理解采用CSMA/CD的原理时，需要注意以下几个问题：

（1）所有节点连接到一条作为公共传输介质的总线上，节点都通过总线发送或接收数据，但一个时刻只允许一个节点通过总线发送数据；

（2）当一个节点通过总线传输介质以“广播”方式发送数据时，其他的节点只能以“收听”方式接收数据；

（3）由于总线作为公共传输介质被多个节点共享，就有可能出现同时有两个或两个以上结点通过总线发送数据的情况，因此就会出现“冲突”，造成传输失败；

（4）由于结点需要通过“竞争”总线的方法来获取发送权，每个结点能够得到总线发送权的时间是不确定的，因此CSMA/CD属于随机型介质访问控制方法。

3、CSMA/CD的主要特点：

（1）CSMA/CD介质访问控制方法算法简单，易于实现；

（2）CSMA/CD是一种随机访问控制方法，适用于对传输实时性要求不高的办公环境；

简述CSMACD通信原理 篇2

光纤通信是指以光波为载波, 以光纤或者光缆为传输介质的通信方式。光纤通信的优点: (1) 频带宽、通信容量大; (2) 传输损耗低、中继距离长; (3) 光纤通信串话小, 保密性强, 使用安全; (4) 抗电磁干扰能力强; (5) 体积小、重量轻、便于敷设; (6) 材料资源丰富。

二、光纤的结构和分类

光纤由纤芯和包层两部分构成。纤芯是传输光信号的部分, 包层除对纤芯进行保护之外, 还将光信号封闭在纤芯中, 不让光信号泄露出去。

光纤的分类:按照纤芯的折射率的分布可分为阶跃型光纤和渐变型光纤。按照光纤中传输的模式数量, 可分为单模光纤和多模光纤。

三、光纤的传输特性

1、损耗

光在光纤中传输, 随着传输距离的增加, 光功率会越来越小, 这种现象称为光纤的传输损耗。光纤的传输损耗是影响中继距离的重要因素。吸收损耗和散射损耗是光纤本身的主要损耗。另外, 耦合损耗是光源与光纤之间的损耗、连接损耗是光纤之间损耗等, 这些都是光纤传输损耗的因素。为了实现低损耗传输, 光纤有三个低损耗窗口:0.85um, 1.31um, 1.55um。况且随着波长的增加, 光纤的损耗会越来越小。

2、色散

光脉冲信号经光纤传输, 到达输出端会发生时间上的展宽, 这种现象称为色散。

(1) 产生原因:光脉冲信号的不同频率成分、不同模式, 在光纤中传输时途径不同, 速度不同, 到达终点所用时间不同, 即群时延差引入了色散。 (2) 导致问题:信号波形畸变, 表现为脉冲展宽, 产生码间干扰, 增加误码率。限制带宽, 影响通信容量和传输速率。 (3) 光纤的色散主要有模式色散、材料色散和波导色散。 (4) 模式色散:不同模式的光传输途径不同, 速度不同所引起的色散。 (5) 材料色散:由于光纤材料本身的折射指数随波长而变化引起的色散。 (6) 波导色散:光纤的几何结构不完善引起的色散。

四、光纤通信系统的构成框图

光纤通信系统由光发射端机、光纤、光中继器和光接收端机组成, 见下图所示。

1、光发射机

光发射机是实现电/光转换的光端机。

发端:首先由电发射机发出电信号, 送给光发射机, 光发射机完成电/光转换。光发射机的关键部件是光源, 光源的主要功能是完成电/光的转换。目前光纤通信中常用的光源有:半导体激光二极管 (LD) 和半导体发光二级管 (LED) 。由光发射机发出光信号以后送入光纤或者光缆进行传输。

2、光中继器

由于光纤存在损耗和色散, 光信号经过一段距离传输后会发生衰减和失真, 如果不及时进行修复, 很可能无法继续向前传输。有可能信号衰减掉了, 有可能严重变形, 总之, 必须马上进行修复。修复的办法就是:对衰减的信号进行放大, 对失真的波形进行修复, 把波形重新整形到发送端的状态。

光纤通信中光中继器的形式主要有两种, 一种是光-电-光转换形式的中继器, 另一种是在光信号上直接放大的光放大器。

光-电-光转换形式的中继器:光中继器需要先把光信号变成电信号, 对电信号再放大、再定时、再整形以后, 通过这三个过程, 得到接近于发射端的光信号的复制, 从而起到延长传输距离, 提高信号质量的效果。

光放大器:光放大器能直接放大光信号, 无需转换成电信号, 对信号的格式和速率具有高度的透明性, 使得整个光纤通信传输系统更加简单和灵活。光放大器主要有半导体光放大器和光纤放大器两大类。

3、光接收机

光接收机是实现光/电转换的光端机。它由光检测器和光放大器组成。

收端:由光接收机把从光纤传过来的光信号转变为电信号。光接收机的核心部件是光检测器, 光检测器的主要功能是完成光电转换。然后把电信号传给电接收机。

五、光纤通信的发展趋势

(1) 纳米技术与光纤通信。将微电子机械系统 (MEMS) 技术应用光通信领域, 开发光学器件, 实现全光通信。 (2) 光交换是实现高速全光网的关键。未来通信网络将是全光网络平台, 光纤传送的光信号直接进行交换。不需要将数据转换成电信号才能进行交换, 然后再转换成光信号进行传输。 (3) 无源光网络 (PON) 技术。无源光网络作为一种新兴的覆盖“最后一公里”的宽带接入光纤技术, 其在光分支点不需要节点设备, 只需安装一个简单的光光器即可, 因此具有节省光缆资源、带宽资源共享、节省机房投资、设备安全性高、建网速度快、综合建网成本低等优点。 (4) 光孤子通信系统。光纤损耗和色散是影响光纤传输容量和距离的主要因素。由于光纤制作工艺的不断提高, 光纤损耗已接近理论极限, 因此光纤色散已成为实现超大容量、超长距离光纤通信的“瓶颈”。由光纤非线性效应所产生的光孤子可以抵消光纤色散的作用, 因此利用光孤子进行通信, 可以很好解决这个问题。

摘要：本文首先讲述了光纤通信的定义, 光纤通信的优点以及光纤的结构和分类;然后讲述了光纤的传输特性和光纤通信的工作原理;最后介绍了光纤通信的发展趋势。