《计算机网络》谢希仁第二章物理层复习资料全.doc

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1、..第二章物理层2.1物理层的基本概念物理层考虑的是怎样才能在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流用于物理层的协议也常称为物理层规程物理层的主要任务：确定与传输媒体的接口有关的一些特性·机械特性·电气特性·功能特性·过程特性数据在计算机部多采用并行传输方式，但数据在通信线路（传输媒体）上的传输方式一般都是串行传输。2.2数据通信的基础知识2.2.1数据通信系统的模型由原系统（发送端、发送方）、传输系统（传输网络）和目的系统（接收端，接收方）组成信号的分类：模拟信号（连续信号）：代表消息的参数的取值是连续的。数字信号（离散信号）：代表

2、消息的参数的取值是离散的。2.2.2有关信道的几个基本概念.....双方信息交互的方式l单工通信（单项通信）l双半工通信（双向交替通信）l全双工通信（双向同时通信）来自信源信号常称为基带信号（即基本频带信号）调制：基带调制（编码）：数字信号->数字信号带通调制（需要使用载波）：数字信号->模拟信号常用编码方式l不归零制：正电平代表1，负电平代表0l归零制：正脉冲代表1，负脉冲代表0l曼切斯特编码（常用）：位周期中心的向上跳变代表0，向下跳变代表1.l差分曼切斯特编码：在每一位中心处始终都有跳变。位开始边界有跳变代表0，没有跳变代表1.基

3、本的带通调制方法：n调幅（AM）n调频（FM）n调相（PM）.....2.2.3信道的极限容量奈氏准则(理想条件下）：在任何信道中，在任何信道中，码元传输的速率是有上限的，否则就会出现码间串扰的问题，使接收端对码元的判决（即识别）成为不可能。香农公式(带宽受限、高斯白噪声)指出：信道的极限信息传输速率C可表达为W为信道的带宽（以Hz为单位）S为信道所传信号的平均功率N为信道部的高斯噪声功率信噪比=10()(dB）提高信息传输速率的方法：l提高信道带宽l提高信噪比l提高每个码元携带的信息量2.3物理层下面的传输媒体2.3.1导引型传输媒体

4、1.双绞线（双扭线）2.同轴电缆50Ω同轴电缆——LAN/数字传输常用70Ω同轴电缆——有线电视/模拟传输常用3.光缆2.3.2非导引型传输媒体1.无线传输2.短波通信3.无线电微波2.4信道复用技术l频分复用FDM：所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源.....l时分复用TDM（等时信号）：将时间划分为一段段等长的时分复用帧（TDM帧）。每一个时分复用的用户在每一个TDM帧中占用固定序号的时隙。 在进行通信时，复用器总是和分用器成对的使用。在复用器和分用器之间是用户共享的高速信道。分用器的作用正好和复用器相反，它把高速信道传送过来的

5、数据进行分用，分别送交到相应的用户。l统计时分复用STDM：是一种改进的时分复用，它能明显的提高信道的利用率。集中器（智能复用器）常使用这种统计时分复用。l波分复用WDM：光的频分复用→密集波分复用DWDMl码分复用CDM（码分多址CDMA）：各用户使用经过特殊挑选的不同码型（重点） .....例题：共有四个站进行码分多址CDMA通信。四个站的码片分别为A:（-1-1-1+1+1-1+1+1）B:（-1-1+1-1+1+1+1-1）C:（-1+1-1+1+1+1-1-1）D:（-1+1-1-1-1-1+1-1）现收到这样的码片序列：（-

6、1+1-3+1-1-3+1+1）问哪个站发送数据了？发送数据的站发送的1还是0？M•A=（＋1－1＋3＋1－1＋3＋1＋1）／8=1，A发送1M•B=（＋1－1－3－1－1－3＋1－1）／8=－1，B发送0.....M•C=（＋1＋1＋3＋1－1－3－1－1）／8=0，C无发送M•D=（＋1＋1＋3－1＋1＋3＋1－1）／8=1，D发送12.5数字传输系统早期的数字传输系统存在着许多缺点：1.速率标准码不统一2.不是同步传输习题答案：2-01物理层要解决哪些问题？物理层的主要特点是什么？答：物理层要解决的主要问题：（1）物理层要尽可能地

7、屏蔽掉物理设备和传输媒体，通信手段的不同，使数据链路层感觉不到这些差异，只考虑完成本层的协议和服务。（2）给其服务用户（数据链路层）在一条物理的传输媒体上传送和接收比特流（一般为串行按顺序传输的比特流）的能力，为此，物理层应该解决物理连接的建立、维持和释放问题。（3）在两个相邻系统之间唯一地标识数据电路物理层的主要特点：（1）由于在OSI之前，许多物理规程或协议已经制定出来了，而且在数据通信领域中，这些物理规程已被许多商品化的设备所采用，加之，物理层协议涉及的围广泛，所以至今没有按OSI的抽象模型制定一套新的物理层协议，而是沿用已存在的

8、物理规程，将物理层确定为描述与传输媒体接口的机械，电气，功能和规程特性。（2）由于物理连接的方式很多，传输媒体的种类也很多，因此，具体的物理协议相当复杂。2-02归层与协议有什么区别？答：规程专指物理层协议