計算機網路 五 物理層

2021-10-02 18:24:44 字數 2581 閱讀 9354

一.物理層

1.基本概念

1.1 物理層解決如何在連線各種計算機的傳輸**上傳輸資料位元流,而不是指具體的傳輸**。

1.2 物理層主要任務:確定與傳輸**介面有關的一些特性,即定義標準。

二.資料通訊基礎知識

2.1 典型的資料通訊模型

2.2 相關術語

2.3 三種通訊方式

2.4 兩種資料傳輸方式

三.碼元

3.1碼元是指用乙個固定時長訊號波形(數字脈衝),代表不同離散數值的基本波形,是數字通訊中數碼訊號的計量單元,這個時長內的訊號稱為k進製碼元,而該時長稱為碼元寬度。當碼元的離散狀態有m個時(m大於2),此時碼元為m進製碼元

3.21碼元可以攜帶多個位元的資訊量。

3.3 k進製碼元

具有k個不同的離散狀態,將這k個狀態使用二進位制來編碼,而每個狀態(可能有多位二進位制位)對應不同高度的波形,可以知道k進製碼元的整體模擬訊號。

四.速率、波特、頻寬

4.1速率:也叫資料率,是指資料的傳輸速率,表示單位時間內傳輸的資料量。可以用碼元傳輸速率資訊傳輸速率表示。

4.2碼元傳輸速率:也稱碼元速率、波形速率、調製速率、符號速率等,它表示單位時間內數字通訊系統所傳輸的碼元個數(也稱為脈衝個數訊號變化的次數),單位是波特(baud).1波特表示數字通訊系統每秒傳輸乙個碼元。這裡的碼元可以是多進製的,也可以是二進位制,但碼元速率與進製數無關。

1 baud=1碼元/s

4.3資訊傳輸速率:別名資訊速率、位元率等,表示單位時間內數字通訊系統傳輸的二進位制碼元個數(位元數),單位是位元/秒(b/s)。

4.4 若乙個碼元攜帶n bit的資訊量,則m baud的碼元傳輸速率所對應的資訊傳輸速率為mxn bit/s.

4.5頻寬:表示在單位時間內從網路中某一點到另一點所能通過的「最高資料率」,常用來表示網路的通訊線路所能傳輸資料的能力。單位b/s。

五.編碼與調製

5.1基帶訊號

5.2寬頻訊號

5.3 在傳輸距離較近時,計算機網路採用基帶傳輸方式,近距離衰減小,訊號內容不易發生變化。在傳輸距離較遠時,計算機網路採用寬頻傳輸方式,遠距離衰減大,即使訊號變化大也能最後過濾出基帶訊號。

5.4編碼與調製

1.非歸零編碼(nrz)

2.歸零編碼(rz)

3.反向不歸零編碼(nrzi)

4.曼徹斯特編碼

5.差分曼徹斯特編碼

6.4b/5b編碼

六.數字資料—模擬訊號

數字資料調製為模擬訊號

數字資料調製技術在傳送端將數碼訊號轉換為模擬訊號,而在接收端將模擬訊號還原為數碼訊號,分別對應於數據機的調製和解調過程。

6.1 幾種調製技術

模擬資料編碼為數碼訊號

計算機內部處理的二進位制資料,處理的都是數字音訊,所需要將模擬音訊通過取樣、量化轉化為有限個數字表示的離散序列(數位化)

對音訊訊號進行編碼的脈碼調變(pcm),pcm編碼能夠達到最高保真水平。包括三步:抽樣、量化、編碼。

模擬資料調製為模擬訊號

為了實現傳輸的有效性,可能需要較高的頻率。這種調製方式還可以使用頻分復用,充分利用寬頻資源。在**機和本地交換機所傳輸的訊號是採用模擬資料的方式:模擬的聲音資料是載入到模擬的載波訊號中傳輸的。

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