计算机网络第二章物理层

目录

基本概念

数据通信基础知识

码元、波特等

失真

传输介质

信道复用技术

波分复用,光用波段分

传输设备

脑图


 


基本概念

传输数据比特流,定义了一些标准,使不同厂家的设备可以通用

机械特性:水晶头,插槽
电气特性:数据链路层转换高低电平,电平的规定、阻抗。什么电压是0,什么电压是1;
功能特性:电压表示的意义 。反电气。只说高低的就是功能特性
规程特性:不同部件的出现顺序,电压的顺序,便于恢复01,

数据通信基础知识

调剂解调器就是“猫”,公用电话网就是广域网,

数据data--运送信息的实体,通常是有意义的符号序列
信号:数据的电气或者电磁的表示,是数据在传输过程中的存在形式
模拟信号----连续的,波形图
数字的---离散,0 1 0 1
调制(调制器)---数转模 解调(PCM编码器)---模转数
防止复杂环境数据会放大成信号

信源:产生和发送数据的源头

信宿:接收数据的终点。

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信道的基本概念

信道:信号的传输媒介。

  1. 传输信号
  2. 传输介质

单向通信(单工通信)----听广播、看电视
双向交替通信(半双工通信)----对讲机
双向同时通信(全双工通信)--电话

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传输方式

  • 串行传输   速度慢、费用低、适合远距离
  •  并行传输 速度快、费用高、适合近距离;用于计算机内部数据传输。

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码元、波特等

1个码元可以携带多个比特的信息量

k进制码元 ----4进制码元--码元的离散状态有4个---4个高低---00 01 10 11

速率:数据的传输速率。开端发出来的速度。

       波特(Baud)

       1Baud=1码元/s

      都是5个码元

     比特率

    1个码元携带的n bit的信息量,  M Baud的码元传输速率为  M*n  bit/s

带宽:b/s

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失真

码间串扰

低频容易丢失,高频容易串扰

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基带信号: 0,1直接用高低电压表示
宽带信号:把基带信号调制成模拟信号

基带调制,把0,1转高低电平,

一有波动
(2)带通调制(光基带不够的,还要变成较高频段)

幅度(有没有);调频(频率快慢);调相(相位变化,有小的尖波就换数字)

PCM是对音频信号进行编码的脉码调制,可以高保真

1.抽样:把连续信号编程离散的点   f(采样评率)≥2f(信号最高频率)

2.量化:把不同的电平值转换为离散的数字量

3.编码:把量化后的结果转换为与之对应的二进制编码


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码元传输率:
传的太快、距离远就会失真严重。
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奈氏准则(奈奎斯特定理)

在理想低通(无噪声,带宽受限)条件下,为了避免码间中串扰,极限码元传输速率为2W Braud,W是信道带宽,单位是Hz。

带宽----最高频率-最高频率;

香农公式(存在噪声的情况下)

噪声和信号的反函数关系

给出db的话要自己求S/N

想提高的话,可以用3位2进制表示1个八进制,同时传

信噪比、功率比

传输介质

导引型的传输媒体包括双绞线、同抽电缆和光缆
有实际的线

数字信号需要中继器进行失真信号整型

同轴电缆

机顶盒上的线就是这个

光缆用不同的入射角度表示0,1,全反射


非导引型传输媒体,无线电波自由空间传播,高频与低频


信道复用技术




家里路由器的作用

1.频分复用
给不同的频段分给不同的用户

2.时分复用,现在最通用的
把时间分小段,每个人分一个小时间
缺点:每个人智能在时间段的固定时间操作。

3.统计时分复用
动态分配时隙,需要加地址来区分数据是哪来的,增加资源消耗了


光也复用

波分复用,光用波段分


码分复用
码片,每一个比特时间划分为m个短的时间隔,
比特1,发给mbit的二进制
码片序列-1为0
信息加密

分给不同的地点的码片S.T=0 ,S.S=1;S.S(反)=-1

传输设备

中继器:整形 

同步光纤网,物理层分层标准管理

宽带接入技术

ADSL(非对称数字用户线(asymmetric digital subscr line)
利用现有的线,电话线改造低波段打电话,高波段上网

光纤同轴混合网(HFC)网,有线电视的机顶盒利用

FTTx技术--光纤入户,光缆重新布线x(home,school)

脑图

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