计算机网络第二章

计算机网络第二章

物理层的基本概念p10

物理层的基本概念

物理层解决如何在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流，而不是指具体的传输媒体。

不管这个传输媒体是哪个厂家的，只要管本层次的内容以及与下面传输媒体的接口

物理层的主要任务：只管这个层次的设备，以及如何把数据放到这个链路上传输，确定与传输媒体接口有关的一些特性。

==>定义标准

传输媒体：也叫做传输介质或者传输媒介，他就是数据传输系统中在发射器和接收器之间的物理通路（其实算是传播中的第0层）

传输媒体可分为有线和无线两大类。

有线传输媒介主要有同轴电缆、双绞线及光缆；

无线传输媒介主要有微波、无线电、激光和红外线等。卫星通信、无线通信、红外通信、激光通信以及微波通信的信息载体都属于无线传输媒体。

  1. 机械特性：定义物理连接的特性，规定物理连接时候所采用的规格、接口形状、引线数目、引脚数量和排列情况。

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  2. 电器特性：规定传输二进制位的时候，线路上信号的电压范围、抗阻匹配、传输速率和距离限制等。

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  1. 功能特性：指明某条线上出现的某一电平表示何种意义，接口部件的信号线的用途。

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  1. 规程特性：（过程特性）定义各条物理线路的工作规程和时序关系。

数据通信基础知识p11

典型的数据通信模型

两种入网方式：

  1. 通过电话线接入，但是因为电话线路通常传输的是模拟信号，PC机传输的是数字信号。所以当你想通过电话线将电脑接入Internet的时候，就必须使用调制解调器来“翻译”两种不同的信号。

  2. 通过网线 直接接入

连入Internet后，当PC机向Internet发送信息时，由于电话线传输的是模拟信号，所以必须要用调制解调器来把数字信号”翻译”成模拟信号，才能传送到Internet上，这个过程叫做”调制”。

当PC机从Internet获取信息时，由于通过电话线从Internet传来的信息都是模拟信号，所以PC机想要看懂它们，还必须借助调制解调器这个”翻译”,这个过程叫作”解调”。

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在此图中信源信宿：计算机

数据通信相关术语

数据通信的目的是传送消息。

数据：传送信息的实体，通常是有意义的符号序列。（是把汉字转换成计算机可以识别的语言）

信号：数据的电气/电磁的表现，是数据在传输过程中的存在形式。

  • 数字信号：代表消息的参数取值是离散的，比如下面这个波形数值并不是连续的，而是由独立的0和1组成

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  • 模拟信号：代表消息的参数取值是连续的。

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信源：产生和发送数据的源头。比如手机和电脑这一类可以发送信息的终端。

信宿：接收数据的终点。

信道：信号的传输媒介。一般用来表示向某一个方向传送信息的介质，因此一条通信线路往往包含一条发送信道和一条接收信道。信号只能在信道上才能进行传输。

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三种通信方式

从通信双方信息的交互看，可以有三种基本方式：

  1. 单工通信 ：只有一个方向的通信而没有反方向的交互，仅需要一条信道。
  2. 半双工通信 ：通信的双方都可以发送和接受信息，但是任何一方都不能同时发送和接收，需要两条信道。
  3. 全双工通信：通信双方可以同时接受和发送信息，也需要两条信道。

两种数据传输方式

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计算机内部常使用并行传输

码元、波特、速率、带宽p12

码元

码元是指用一个固定时长的信号波形（数字脉冲），代表不同的离散数值的基本波形，是数字通信中数字信号的计量单位，也就是说一个信号就是代表一个码元。比如下图用红笔表示的一段直线就是一个码元。

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这个时长内的信号称为k进制码元，而该时长称为码元宽度（一段横线的长度）。当码元的离散状态有M个时（M大于2），此时码元为M进制的码元。例如在使用二进制编码时，只有两种不同的码元，一种代表0状态，另一种代表1状态。，此时码元就是二进制码元

1码元可以携带多个比特的信息量。

传0和1可以使用电压的高低范围来表示

K进制码元---eg：4进制码元➡️码元的离散状态有四个➡️四种高低不同的信号波形 00 01 10 11

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速率、波特、带宽

速率也叫做数据率，是指数据的传输速率，表示单位时间内传输的数据量。可以用码元传输速率和信息传输速率表示

传输速率：从主机传输链路的发射速率

传播速率：在链路上传播的速率

  1. 码元传输速率（一秒传输多少个码元）：别名码元速率、波形速率、调制速率、符号速率等，他表示单位时间内数组通信系统所传输的码元个数（也可称为脉冲个数或信号变化的次数），单位是波特（Baud）。1波特表示数据通信系统每秒传输一个码元。这里的码元可以是多进制的，也可以是二进制的，但码元 速率与进制数无关。

    1Baud = 1码元/s

  2. 信息传输速率（一秒传输多少个比特）：别名信息速率、比特率等，表示单位时间内数字通信系统传输的二进制码元个数（即比特数），单位是比特/秒（b/s）

关系：如果一个码元携带n bit 的信息量，那么M baud的码元传输速率所对应的信息传输速率就是M × n bit/s

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带宽：表示在 单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”，常用来表示网络的通信线路所能传输数据的能力。单位是b/s

练习题

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四进制：

码元传输速率4s ~ 8000码元 1s~ 2000码元

8000/4 = 2000Baud/s

信息传输速率：

四进制码元就是说明它有四种离散的 状态，用几位才能表示四种离散的状态呢？2位即可 log2（4） = 2

2000* 2bit/s = 4000b/s

十六进制：

码元传输速率：7200Baud/6s = 1200Baud/s

信息传输速率：1200*4bit/s = 4800b/s

故16进制更快(系统传输的是比特流，通常比较的是信息传输速率，如果用该系统去传输四进制码元会有更高的码元传输速率)

1s传输4800bit转换为四进制，就说明1s传输2400Baud **M =4800b/s / 2位 **

posted @ 2021-03-03 11:49  记录学习Blog  阅读(294)  评论(0)  编辑  收藏  举报