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物理层知识点提要

时间:2023-10-29 14:34:07浏览次数:44  
标签:知识点 码元 报文 归零 传输 电路 提要 分组 物理层

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目录
自用,所以有些概念重点等是我个人比较看重的,具有强烈的主观性,如果有其他见解或是有误还请不吝赐教

基本概念

数据与信号:数据是发送信息的实体,信号是数据的电气或电磁表现。

码元:一个波形(简单来说)。k进制码元:一个码元能代表一位k进制数字,指码元的状态数

信道:信号的传输媒介,与电路不同(一条电路通常包含双向的两条信道)
其中:数字信号—数字信道—基带传输
模拟信号—模拟信道—宽带传输

码元传输速率:波特率,单位时间码元数量,也是一个周期(单位时间)脉冲变化次数。

信息传输速率:比特率,单位时间二进制码元个数

(数值)比特率=波特率*log2K(进制)

带宽:频带宽度,也是最高数据率。

奈斯/香农定理

奈斯
来自自身的限制

防止速率过快而马间串扰

Max=2Wlog2V (波特2W)

与带宽有关,但是没给出数据率限制,上面只是数值计算,所以要提高速率就增加码元所带的信息量

香农
来自外部噪声

Max=Wlog2(1+S/N)

其中S/N由
信噪比(dB)=10log10(S/N)算出

信噪比限制了传输速率,所以从比特率层面来看,一个码元所对应的二进制位数是有限的

两个都出现以最小值做最大带宽

编码与调制

数-数
归零:高一低零,每次后半段归零,有时钟信号

非归零:高一低零,但没有归零环节,无时钟信号
反向不归零:交界处相与,不归零,无时钟

曼彻斯特:前高后低为一,前低后高为一(自定,具体分析),中间归零有时钟
差分曼彻斯特:交界处相与,中间归零,有时钟。局域网

注意上述有时钟(中途归零)的编码的码元所带的信息量减半,因为中间有一次跳变作为时钟信号,因此求数据率要/2

再次提醒局域网所使用的编码方式为差分曼彻斯特

数-模
调幅ASK
调频FSK
调相PSK
正交振幅调制QAM:调幅加调相。

模-数
PCM
采样——量化——编码

采样时F采样>=2Fmax(通常也可以看做带宽)(奈奎斯特定理) 原理不多解释
题目中可能出现采样次数,可能以此求带宽

模-模

电路交换、报文交换、分组交换

1.电路
建立线路,一直占用,通讯结束释放

advantage:
时延小:适用数据量大时
有序:不会出现失序问题
无冲突:一个电路,两条信道,一条发一条收
范围广:数字模拟均适用
实时性强
控制简单

disadvantage
建立时间长
线路独占
灵活性差
难以规格化
没有存储转发耗费

2.报文
发送报文(不定长的数据块),存储转发

advantage
无需连接
动态分配线路
可靠性高
提高线路利用率
多目标服务:一个报文可以发到多个地址。

dis
存储转发耗时
报文大小没有限制,结点设备的存储必须足够

整个报文,也不存在失序问题

3.分组
报文切分成定长的数据块

advantage
报文的优点加上以下

简化了存储管理,定长的分组可以简化结点缓冲区的存储管理

加速传输
图片最直观

图片最直观

计算时看最后一个分组,首先看多长时间最后一个分组发出(发送时延)在看最后一个分组啥时候到达(+传输时延)就是总时间


)

发送时延

传输时延

数据报
无连接,分组转发

网络最大努力,可能丢失,失序(每个分组的路线不同,可能先发后到),数据的可靠性由主机保证,错了重发

分组包括发送端和接收端的完整地址

主机负责流量控制,不保证可靠性

排队有时延

故障适应能力强

提高吞吐量
不独占链路

虚电路
有连接建立、数据传输和连接拆除三个阶段

建立连接(逻辑连接),连接头带目的地址,链路建立好后带虚电路号

可以建立多条虚电路个人想法是端对端可能不同进程建立不同虚电路但同一路径由同一路由转发因此无失序问题

可靠性网络保证

流量控制可以由主机也可交换网,因为已经建立一条链路。

需要预分配带宽

网络故障适应性差
虚电路也有多种,例如永久型的PVC,使用时较快;交换型的SVC(temporary)

传输介质

双绞线同轴电缆光纤无线传输介质
注意传输介质不算物理层而是物理层下(也不重要),物理层的功能可能决定了一切。

物理接口特性
机械特性:接口形状尺寸等
电气特性:电压范围,(多带数字)等
功能特性:某电频所表示含义等
过程特性:不同功能各种事件出现顺序等

设备

提要:(局域网广播)

中继器
再生数字信号
模拟信号---放大器

集线器
多端口中继器
广播
集线器所连是同一个冲突域,集线器的带宽平分,不能分割冲突域
提要:也是同一个广播域

标签:知识点,码元,报文,归零,传输,电路,提要,分组,物理层
From: https://www.cnblogs.com/sky-fish/p/17795861.html

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