计网复习(二)

物理层

Posted by Gavin on August 17, 2019

花开彼岸本无岸

魂落忘川犹在川

概念

  1. 物理层负责传输原始比特流
  2. 主要任务是确定传输媒体有关的一些特性
    • 机械特性(形状尺寸)
    • 电气特性(电压范围)
    • 功能特性(电平意义)
    • 过程特性
  3. 数据
    运送消息的实体
  4. 信号
    数据的电气或电磁表现
    • 模拟信号
      消息参数取值连续
    • 数字信号
      消息参数取值离散
  5. 码元
  6. 信道(向某一个方向传输信息的通道)
    • 单工信道
    • 半双工信道
    • 全双工信道
  7. 基带信号
    来自信源的信号
  8. 调制
    将数据转换成模拟信号
  9. 编码
    将数据转换成数字信号
  10. 编码方式
    PS:曼彻斯特与差分曼彻斯特编码具有自同步的能力
  11. 调制方式
    • 调幅(AM)
    • 调频(FM)
    • 调相(PM)
    • 正交振幅调制(QAM)

  12. 信道的极限容量
    • 奈奎斯特定理
      \(C = 2W \log_2(V)\)
    • 香农定理
      \(C = W \log_2(1+S/N)\)
  13. 信噪比(分贝)
    \(B = 10 \log_{10}(S/N)\)
  14. 传输媒体
    • 导引型传输媒体
      • 双绞线(最常用)
      • 同轴电缆(高速率)
      • 光缆
    • 非导引型传输媒体
  15. 信道复用技术
    • 频分复用(FDM)
    • 时分复用(TDM)
    • 统计时分复用(STDM)
    • 波分复用(WDM)
    • 码分复用(CDM)
  16. 设备
    • 中继器
      放大衰减信号
    • 集线器
      多端口中继器

注意

  1. 香农公式表明信道的带宽信噪比越大,信道极限传输速率越高;
    只要传输速率低于极限传输速率,就一定可以无差错传输
    若带宽和信噪比无上限,则传输速率无上限;
    实际传输速率低于极限传输速率
  2. 电路交换优缺点
    优点:
    • 通信时延小
    • 有序传输
    • 无冲突
    • 适用范围广
    • 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
    • 难以规格化
  3. 报文交换优缺点
    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:

    • 增加转发时延
    • 报文交换对报文大小无限制,需要节点有较大空间
  4. 分组交换优缺点
    优点:
    • 无建立时延
    • 简化了存储管理
    • 加速传输
    • 减少了出错几率和重发数据量

    缺点:

    • 存在传输时延
    • 需要传输额外信息
    • 可能会失序、丢失或重复分组
  5. 分组交换方式(网络层)
    • 数据报
    • 虚电路