《计算机网络》Chapter2-物理层知识点整理

A级:
 
奈奎斯特定理(奈氏准则)
V=有多少种不同的码元
在任何信道中,码元传输的速率是有上限的
信道的频带越宽,就可以用更高的速率进行码元的有效传输
要提高数据的传输速率,就必须设法使每个码元携带更多个比特的信息量——需要多元调制方法
香农定理
信噪比越大,信息的极限传输速率越高
对于一定的传输带宽和一定的信噪比,信息传输速率的上限是确定的
只要信息的传输速率低于信道的极限传输速率,就能找到某种方法来实现无差别的传输
实际信道能达到的传输速率要比它低不少
从一个侧面表面,一个码元对应的二进制位数是有限的
 
编码:把数据变换为数字信号
NRZ非归零编码
曼彻斯特编码
差分曼彻斯特编码
4B/5B编码
 
电路交换
两个结点建立一条 专用物理通信路径。这一路径在整个数据传输期间一直被独占。分为连接建立,数据传输,连接释放。
优点
通信 时延小
有序传输
没有冲突
适应范围广
实时性强
控制简单
缺点
建立 连接时间长
线路 独占
灵活性差:只要通信双方建立的通路中的任何一点出了故障,就必须重新拨号建立连接
难以规格化
报文交换
交换的单位是 报文
优点
无需建立连接
动态分配线路
提高线路 可靠性
提高线路 利用率
提供多目标服务
缺点
转发时延
需要网络结点有 较大的缓存空间
分组交换限制了每次传送的数据块的上限大的数据划分为合理的小数据块,加上必要的控制信息,构成分组
优点(角度:时延,利用率,存储,出错)
无建立时延
线路利用率高
简化了存储管理(相对于报文交换)
加速传输
减少了出错概率重发数据量
缺点
存在 传输时延
需要传输 额外的信息量
分类:
面向连接虚电路:结合数据报与电路交换的优点,建立 逻辑上相连的虚电路
三个阶段:虚电路 建立、数据 传输与虚电路 释放
建立和拆除需要时间开销。短分组显得浪费,长时间频繁的数据交换效率较高
连接建立后,就确定了传输路径
提供 可靠的通信功能
某结点故障,会导致虚电路破坏
分组首部不包括目的地址
链路可以有多条虚电路
无连接数据报
不需要建立连接
尽最大可能交付
分组需要发送端和接收端的完整地址
转发时延
故障适应能力强
提高了网络的吞吐量
资源利用率高
 
中继器:转发器。将信号整形并放大再转发出去
原理是 信号再生
工作在 物理层
“5-4-3规则”:5段通信介质,4个中继器,只有三段可以挂计算机。
不能互联两个物理层不同的网段(不是存储转发设备)
 
集线器(Hub)多端口中继器
工作在物理层
半双工状态
 
B级:
 
基带:基本频带,指传输变换前所占用的频带,是原始信号所固有的频带
基带传输:在传输时 直接使用基带数字信号( 不转换为模拟信号,即 不调制)
 
传输介质:
UTP双绞线:两根采用一定规律 并排绞合的相互绝缘的 铜导线组成。
STP屏蔽双绞线:UTP加一个金属丝编织成的屏蔽层
同轴电缆:由内导体、绝缘层、屏蔽层和塑料外层组成
50Ω同轴电缆(基带同轴电缆):用于局域网
75Ω同轴电缆(宽带同轴电缆):用于有线电视
 
物理层接口的特性:( 机械电工养了一只乌
机械特性:物理连接的边界点。引脚的数目
电气特性:信号的电压高低,传输速率,距离限制
功能特性:某一电平的电压的意义
规程特性:工作规范与时序关系
 
C级:
数据是指传送信息的实体
信号是指数据的电气或电磁表现
 
数据传输方式:并行传输,串行传输
 
数字数据(数字信号):取值仅允许有限的几个离散数值的数据(或信号)
模拟数据(模拟信号):连续变化的数据(或信号)
码元:一个固定时长的信号波形来表示一位k进制数字。这个时长称为码元宽度
信道:模拟信道和数字信道;无线信道与有线信道
基带传输:基带信号将数字信号1和0用两种不同的电压标识,送到数字信道上传输
宽带传输:宽带信号将基带信号进行调制后形成频分复用模拟信号,然后传送到模拟信道上传输
 
单工通信,半双工通信,全双工通信
 
码元传输速率:单位是波特
信息传输速率(信息速率,比特率):单位是比特/秒(b/s)
 
调制:数据变换为模拟信号的过程
ASK幅移键控
FSK频移键控
PSK相移键控
QAM正交振幅调制
 
模拟数据编码为数字信号——脉码调制PCM
采样定理(奈奎斯特定理):采样频率是原始信号的2倍
模拟数据调制为模拟信号——频分复用FDM
 
多模光纤(利用光的全反射):近距离传输
单模光纤(光纤直径减少至一个光波长度):适合远距离传输
 
无线电波:无线手机通信,无线局域网
微波、红外线和激光
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