02计算机网络---物理层

导图

总结

1.数据是预先约定的、具有某种含义的数字、字母或符号的集合，数据中包含信息，信息可通过解释数据而产生，信号是数据的电子或电磁编码。

2.数据通信是指在计算机与计算机以及计算机与终端之间的数据信息传送的过程，包括数据传输和数据传输前后的数据处理两个方面的内容。
数据通信系统就是完成上述两个部分功能的通信系统，由信源(发送部分)、传输介质(传输部分)和信宿(接收部分) 三个部分组成。

3.衡量数据通信系统性能的指标有数据传输速率、传输差错率和时延等，数据传输速率包括调制速率、传输速率，传输差错率包括误码率、误组率等，时延主要包括发送时延、传播时延和处理时延。

4.任何信道在传输信号时都存在一个数据传输速率的限制，这就是奈奎斯特定理和香农定理所要告诉我们的结论。

5.传输介质包括有线和无线两大类。

在有线传输介质中，电磁波沿着固体介质如铜线或光纤向前传播，有线传输介质主要有双绞线、同轴电缆和光缆等，
而无线传输介质就是指利用大气和外层空间作为传播电磁波的通路。无线传输介质主要包括无线电波、地面微波、卫星微波、红外等。

6.数据在通过传输介质发送之前，必须转换成相应的物理信号，信号的转换方式依赖于数据的原始格式和通信硬件采用的格式。

比较常用的有四种方式: 数字-数字编码、模拟-数字编码、数字-模拟调制和模拟-模拟调制。

7.为了提高传输介质的利用率，可以使用多路复用技术。

多路复用技术有频分多路复用、时分多路复用、码分多路复用、波分多路复用四种，它们分别应用于不同的场合。

8.为了提高线路的利用率，用户终端要通过交换网连接起来.

数据交换技术主要包括电路交换、报文交换和分组交换三种，它们各自有优缺点。

9，电路交换方式是两台计算机或终端在相互通信之前，预先建立起一条实际的物理链路，在通信的过程中自始至终使用该链路进行数据传输，并且不允许其他用户同时共享该链路，通信结束后再拆除该链路。

10.报文交换是一种以报文为单位存储转发处理方式，当用户的报文到达交换机时，先放在交换机的存储器里进行存储，等到输出线路有空闲时，再将该报文转发出去。

11，分组交换也是一种存储转发处理方式，其处理过程是需将用户的原始信息(报文) 分成若干个小的数据单元来传送，这个数据单元称为分组，也可称为包。

12.中继器是连接网络线路的一种装置，常用于两个网络节点之间物理信号的双向转发工作。中继器是最简单的网络设备，主要完成物理层的功能，负责在两个节点的物理层上按位传递信息，完成信号的复制、调整和放大功能，以延长传输距离。

13.集线器的主要功能是对接收到的信号进行再生、整形、放大，以扩大网络的传输离，同时把所有节点集中在以它为中心的节点上，其本质上是一个多端口的中继器。

14.通信接口特性是指用于连接数据终端设备和数据电路端接设备之间接口的物理特性，主要包括机械特性、电气特性、规程特性和功能特性。

问题

2.1 试给出数据通信系统的基本模型并说明其主要组成构件的作用。
2.2 试解释以下名词:数据，信号，模拟数据，模拟信号，数字数据，数字信号。
2.3 什么叫传输速率?什么叫调制速率?说明两者的不同与关系。
2.4 设数据信号码元长度为 833x10s，若采用16 电平传输，试求其调制速率和传输速率。
2.5 奈奎斯特定理与香农定理在数据通信中的意义是什么?位和波特有何区别?2.6 假设带宽为 3 000 H 的模拟信道中只存在高斯白噪声，并且信比是 20 dB，则该信道能否可靠地实现传输速率为64Kbps的数据流?
2.7 常用的传输介质有哪几种?各有何特点?
2.8 什么是曼彻斯特编码和√盗答材础袄肮牧分曼彻斯特编码?各自特点是什么?
2.9数字通信系统具有哪些优点?它的主要缺点是什么?
2.10 一个无噪声的、带宽为 6 MHz 的电视信道，如果使用量化等级为 4 的数字信号传输，则其数据传输速率是多少?
2.11 假设一信道带宽为4 kHz，信道要达到 24 Kbps 的速率，问:
(1) 按奈奎斯特公式，需要多少个电平来表示数据?
(2)按香农公式，信道的信噪比是多少?
2.12 对于带宽为3 kHz 的信道，若采用32 种不同的状态来表示数据，请回答下列问题
(1)在不考虑热噪声的情况下，该信道的最大数据传输速率是多少?
(2)若信道的信噪比为 20 dB，则该信道的最大数据传输速率是多少?
2.13 什么是多路复用?按照复用方式的不同，多路复用技术可以分为哪几类?
2.14 比较频分多路复用和时分多路复用的异同点。
2.15 简述电路交换和分组交换的优缺点。
2.16 试比较报文交换和分组交换。
2.17 简述集线器的工作原理。
2.18 简述DTE和DCE 的概念。
2.19 物理层接口标准包含哪几个方面的特性?每种特性的具体含义是什么?