计算机网络(第六版)复习提纲2

发布时间:2024年01月16日

二、物理层
2.1 物理层基本概念
物理层协议常常成为物理层规程

物理层的主要任务为确定与传输媒体的接口有关的一些特性:
1.机械特性:指明接口所用接线器的尺寸等;
2.电气特性:指明接口电缆各条线上的电压范围;
3.功能特性:指明某条线上出现某一电平的电压的意义;
4.过程特性:指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序

计算机内部数据传输多并行,但通信线路之间多采用串行传输

2.2 数据通信的基础知识

  1. 通信系统模型的三大部分:
    源系统(发送端、发送方):
    源点(源站、信源):源点设备产生要传输的数据
    发送器(调制器):源点生成的数字比特流通过发送器编码才能传输
    传输系统(传输网络)
    目的系统(接收端、接收方):
    接收器(解调器):把线路上的模拟信号解调还原成数字比特流
    终点(目的站、信宿):终点设备从接收器收到数字比特流并把信息呈现出来

  2. 常用术语
    通信的目的是传输:消息(message)
    运输消息的实体是:数据(data)
    数据的电气或电磁表现:信号(signal),信号根据消息参数取值不同分为:
    模拟信号(连续信号)
    数字信号(离散信号)
    使用时间域:时域
    数字信号中代表不同离散数值的基本波形:码元(二进制编码时只有0、1两种取值)

  3. 有关信道的几个基本概念
    信道:向某一个方向传送信息的媒体,一条通信线路有:发送和接收两个信道
    通信双方交互方式:
    单向通信(单工通信):只有一个方向的通信
    双向交替通信(半双工通信):通信双方都能发,但是不能同时发(因而也不能同时接收)
    双向同时通信(全双工通信):双方可以同时发送接收信息
    基带信号:来自信源的信号
    基带信号往往含有较多低频分量,甚至还有直流分量,导致信道无法传输,因此需要对基带信号进行:调制(modulation),调制有两类:
    基带调制(编码):把数字信号转换成另一种形式的数字信号
    常用的编码有:
    不归零制:正电平为1,负电平为0
    归零制:正脉冲代表1,负脉冲代表0
    曼彻斯特编码:
    差分曼彻斯特编码:
    从信号波形来看,曼彻斯特编码产生的信号频率比不归零制高
    从自同步能力来看,不归零

    带通调制(载波):把基带信号的频率范围移到较高的频段,并转换为模拟信号(带通信号)
    基本的带通调制方法有三种:
    调幅(AM)
    调频(FM)
    调相(PM)

  4. 信道的极限容量
    概念上,限制码元在信道上传输速率的因素有两个:
    信道能够通过的频率范围
    码间串扰:接收端收到的信号波形失去码元之间的清晰界限导致无法识别
    奈氏准则:带宽W(Hz)的低通信道中,若不考虑噪声影响,码元最高传输速率为2W(码元/秒),若超过此上限,会出现严重的码间串扰
    信噪比:信号的平均功率和噪声的平均功率之比

    香农公式:描述信道的极限信息传输速率C

    W为信道带宽,S为信道内所传信号的平均功率,N为信道内的高斯噪声功率
    香农公式表明:信道的带宽或信道中的信噪比越大,信息的极限传输速率就越高
    意义:
    i.奈氏:激励工程人员探索更先进的编码
    ii.香农:告诫工程人员不论多复杂的编码都不能突破绝对极限

文章来源:https://blog.csdn.net/qq_48035645/article/details/135635367
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