Verwenden alle Netzwerkkarten die gleiche Frequenz, um Signale an die Leitung zu senden?

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smwikipedia

Ich vergleiche mein Kabelfernsehnetzkabel mit meinem Netzwerkkabel. In einem TV-Kabel werden unterschiedliche Frequenzen von verschiedenen TV-Kanälen verwendet. Und da ein bestimmter Kanal eine feste Frequenz verwendet, denke ich, der einzige Weg, um ein anderes Signal darzustellen, ist die Amplitude der Trägerwelle.

Aber was ist mit dem Netzwerkkabel? Verwenden sie für alle Netzwerkkarten des gleichen Typs auch andere Frequenzen, um Signale wie ein TV-Kabel zu senden? Ich erinnere mich vage daran, dass sie die Frequenzanpassung verwenden, um Signale darzustellen. Die Frequenz sollte also nicht fest sein. Wie unterschieden also alle Netzwerkkarten, die dasselbe Medium verwenden, ihr eigenes Signal von anderen?

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Ihre Aussage "Ich denke, der einzige Weg, um ein anderes Signal darzustellen, ist die Amplitude der Trägerwelle", ist falsch. Es gibt viele verschiedene Arten, einen Träger zu modulieren, um Informationen zu übermitteln: Amplitudenmodulation (AM) wie Sie sagen, Frequenzmodulation (FM), Phasenmodulation (PM) usw. http://en.wikipedia.org/wiki/Modulation Alle, einschließlich AM, führen notwendigerweise Leistung bei anderen Frequenzen als der Trägerfrequenz ein, das heißt, sie benötigen eine bestimmte Frequenzbandbreite. Sie haben vielleicht nicht gewusst, dass dies für AM gilt. coneslayer vor 13 Jahren 0

6 Antworten auf die Frage

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huio

Angenommen, Sie fragen, wie die Ethernet-PHY-Schicht mit Multiplexing umgehen soll, hier eine vereinfachte Antwort.

Jedes Netzwerk besteht aus mindestens zwei Stationen, die dasselbe Medium (Kabel) verwenden. Mehr als 2 Stationen teilen sich das Kabel mit Ethernet. Da sie ein Medium gemeinsam nutzen, kann jeweils nur eine Station "kommunizieren". First-come-first-served ist, wie sie entscheiden, wer das Medium verwenden soll.

Um zu verhindern, dass sich das Netzwerk durch Kollisionen zu sehr verschlechtert (mehr als eine Station gleichzeitig sendet), verwendet Ethernet CSMA / CD (Carrier Sense Multiple Access mit Kollisionserkennung), was in der Sprache der Laien bedeutet: Versuchen Sie zu senden. Wenn Sie beim Senden eine Kollision feststellen, halten Sie an und warten Sie eine beliebige Zeit, bevor Sie es erneut versuchen. "

Sie meinen also, es ist eigentlich nur ein Zeitmultiplex. Somit ist nur eine Frequenz ausreichend. Es scheint, dass meine Kenntnisse des Frequenzmultiplexing mich zu viel denken lassen. Die Lösung fällt so direkt und einfach aus. Bitte korrigieren Sie mich, wenn ich falsch liege. Danke vielmals. smwikipedia vor 13 Jahren 1
@smwikipedia: Es können verschiedene Multiplextechniken angewendet werden. Siehe das Feld * Multiplexing Techniques * auf der rechten Seite dieser Seite (http://en.wikipedia.org/wiki/Multiplexing). Tom Wijsman vor 13 Jahren 1
Ja, Ethernet führt ein Zeitmultiplexing aus. Es erlaubt nicht zwei gleichzeitige Sender auf der Leitung ('Ether'). 9000 vor 13 Jahren 0
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bleepzter

Sie tun es nicht. Die Unterscheidung erfolgt in einer höheren Ebene des OSI-Modells. (Ihr TCP / IP-Stack) kümmert sich um die Adressierung ... Einfache Antwort -> Jedes Datengramm (oder ein Teil der Binärdaten, die zu Ihrem Netzwerk gesendet werden) hat 2 MAC-Adressen und 2 IP-Adressen. Ein Paar für den Absender und eines für den Empfänger. (Ich bin etwas verrostet, als ich es vor über 12 Jahren studierte) ...

In jedem Fall, wenn Computer a etwas an b sendet und sich beide auf derselben Leitung befinden, unterscheiden die im Datagramm enthaltenen Adressen, wer der Empfänger und der Absender sind. Die Hardware gibt nur die Informationen weiter, das ist alles.

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harrymc

Die Frequenz im Netzwerk hat mit der Anzahl der Zyklen pro Sekunde zu tun und bezieht sich mehr auf die Geschwindigkeit oder Bandbreite der Übertragung.

Bei Ethernet über Twisted Pair wird kein Frequenzmultiplex (FDM) oder eine andere Frequenzverschiebungsmodulation verwendet. Jedes Signal hat die volle Kontrolle über die Leitung auf einer einzigen Frequenz. Die Datenübertragung erfolgt durch Spannungsänderungen. Ein Paket, das das Ethernet-Kabel herunterrollt, wird als eine Reihe von Spannungsänderungen dargestellt, die jeweils eine entsprechende Stromänderung haben. Wenn ein Signal auf einer Leitung eingeprägt wird (wenn ein Host ein Paket über das Ethernet sendet), muss die Spannung am Drahtende von 0 auf -2,5 Volt gehen.

Ansonsten könnten Geräte verschiedener Hersteller nicht miteinander sprechen und ihre Geschwindigkeiten / Frequenz an einen gemeinsamen Wert anpassen, wenn sie sich auch auf eine gemeinsame Frequenz einigen müssten.

Darüber hinaus gibt es kein Zeitmultiplexen. Sowohl FDM als auch TDM müssen von einer zentralen Stelle koordiniert werden. Ethernet arbeitet mit Kollisionserkennung / -vermeidung, ähnlich wie bei @huio. Rolnik vor 13 Jahren 0
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Sie haben wenig Details gegeben, also sprechen Sie vermutlich von Multiplexing . ist das so nah?

Ja, es ist Multiplexing, das an diese Frage denken lässt. smwikipedia vor 13 Jahren 0
Können Sie "Medium" definieren, das von Netzwerkkarten (Karten-Router-Kabel, Karten-Router-Router-Router -...- Backbone-Kabel) gemeinsam genutzt wird? vor 13 Jahren 0
@ (Was ist die Frage), Ihre Antwort gibt mir die Schlussfolgerung, dass unterschiedliche Medien unterschiedliche Multiplexing-Technologien verwenden? Meine anfängliche Sorge ist Ethernet, aber jetzt möchte ich meine Frage nicht nur auf Ethernet beschränken. Jedes Medium könnte diskutiert werden. Unterscheiden sie sich beim Multiplexen? smwikipedia vor 13 Jahren 0
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sinni800

Zunächst müssen Sie wissen, was Multiplexing bedeutet. Beim Multiplexen werden verschiedene Daten gleichzeitig über dieselbe Leitung übertragen.

TV-Kabel sind "Breitband" -Kabel und implementieren Frequenzmultiplexing. Die Frequenzen stören sich nicht, da sich ihre Sinuswellen nicht berühren.

Die Kabel für Ethernet (und andere Netzwerkprotokolle) implizieren kein Multiplexing auf diese Weise. Sie verwenden nur CDMA / CD, die CDMA steht für Carrier Sense Multiple Access . Das bedeutet, dass NICs das "Recht" zum Senden erwerben müssen. Dies wird auf verschiedene Weise gelöst:

Die CD bedeutet "Kollisionserkennung". Das bedeutet, dass Kollisionen nicht verhindert werden, sondern nur erkannt werden . Wenn die Netzwerkkarten eine Kollision erkennen, senden sie das Senden von Daten für einen zufälligen Zeitraum aus und setzen das Senden danach fort. Das "Recht" für das Senden wird ermittelt, indem festgestellt wird, ob die Leitung frei ist (

Es gibt auch andere Typen wie CDMA / CA. Dies wird als Kollisionsvermeidung bezeichnet, die in WLAN verwendet wird. Hosts senden nicht willkürlich, sondern warten, bis die Leitung frei ist (kollidiert also nie)

Bei Ethernet-Switches ist normalerweise auch keine Kollisionserkennung erforderlich: Der Switch sendet einfach alles über seine Rückwandplatine (seinen Bus) und stellt nur Verbindungen zwischen den miteinander kommunizierenden Ports her. Tobias Plutat vor 13 Jahren 0
Auf dem Kabel zwischen dem Router und dem PC befinden sich noch Risse. Ich weiß, dass Kollisionserkennung für Hubs oder Buskabel von Netzwerkadministratoren durchgeführt wurde ... sinni800 vor 13 Jahren 0
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Ernelli

Kabelfernsehen verwendet das gleiche Kanalmultiplexing wie das Senden von Luftaufnahmen, z. B. erhält jeder Kanal einen eigenen Frequenzbereich oder eine eigene Bandbreite, die normalerweise als FDMA bezeichnet wird .

Ein Fernsehsignal enthält keine einzige Frequenz, tatsächlich belegt ein fester unmodulierter Träger eine Bandbreite von 0 Hz. Wenn es moduliert wird, nimmt es eine Bandbreite ein, die proportional zur Modulationsrate (Symbolrate oder Baudrate) und zur Modulationsform / Wellenform ist.

Ein digitaler Bitstrom aus Einsen und Nullen erzeugt ein Breitbandsignal, das nicht zur Verwendung in einer Umgebung geeignet ist, in der jeder Kommunikationskanal in einem gegebenen Frequenzband eingeschränkt sein muss. Digitale Kommunikationssysteme verwenden mehr frequenzkonservative Modulationsschemata wie QAM oder OFDM / DMT (das letztere ist tatsächlich mehrere parallele QAM-Signale).

Bei einem Twisted-Pair-Netzwerkkabel verwendet jedoch nur ein Sender / Empfänger-Paar jeden Kanal, und Vollduplex wird durch Verwendung eines Paares in jede Richtung erreicht. Es gibt also keine wesentliche Einschränkung hinsichtlich der Bandbreite, die von dem Modulationsschema verwendet wird, außer der Bandbreite des Kabels selbst. Bis zu 100 Mbit / s sind recht einfach, aber Gigabit-Ethernet erfordert eine weiterentwickelte Modulation, da das TP-Kabel das Signal zu stark verzerrt, wenn ein reines Breitbandsignal (mehrere 100 MHz) übertragen wird. Digitales unkomprimiertes HDTV (1,5 GBit) wurde früher über eine kürzere Entfernung von bis zu 100 ft direkt über ein Koaxialkabel übertragen. Dies funktioniert jedoch nicht bei TP-Kabeln. HDMI überträgt den Rohbitstream auf TP über einige Meter.

Darüber hinaus leiden TP-Kabel an Übersprechen, und dies ist ein begrenzender Faktor bei der Hochgeschwindigkeitskommunikation in der von ADSL / VDSL2 verwendeten Telefon-Amtsleitung.

Eine Ethernet-Netzwerkkarte für Twisted Pair verwendet also keinen "Tuner", um das Signal wie den Tuner in einem Fernsehgerät zu empfangen. Es verwendet einen Empfänger, der sich an die Baudrate / Symbolrate des Senders "verriegeln" kann. Aus diesem Grund besteht der Ethernet-Frame aus einer Präambel mit einem sich wiederholenden Muster, mit dem der Empfänger die Clock des Empfängers sperren und einstellen kann (und auch die bei Verwendung von langen Kabeln auftretenden Kanalverzerrungen schätzen und kompensieren).

Wenn mehrere Netzwerkkarten dasselbe Medium verwenden, wie z. B. bei Koax-Netzwerken mit mehreren Stationen oder TP-Kabeln und einem Hub, wird der Zeitaufteilungs-Vielfachzugriff unter Verwendung verschiedener Schemata verwendet, wie in den anderen Antworten beschrieben.

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