物理层
物理层
相应概念
波特率
- 每秒可能发生的信号变化次数
数据传输速率
- 每秒所发送的1bit【二进制信息承载】的数量
采样频率
信息传输定律
无噪声
-
奈奎斯特定理
\[极限数据传输速率=2*wlog_2{v}
\]
\]
有噪声
-
香农定理
\[信道的极限传输速率=W*log_2{(1+\frac{S}{N})}
\]
\]
信息调制的方法
数字信号
-
数字数据编码为数字信号
-
归零编码【RZ】
-
非归零编码【NRZ】
-
反向归零[NRZI]
-
曼切斯特编码【ME】
- 以太网所使用的
-
差分曼切斯特编】
-
4B/5B编码
-
-
模拟数据编码为数字信号
- 采样定理：采样的频率必须要大于最大频率的2倍
模拟信号
-
数字数据调制为模拟信号
- ASK
- FSK
- PSK
- QAM
-
模拟数据调制为模拟信号
信道的分类
传输信号形式
- 模拟信道
- 数字信道
传输介质
- 无线信道
- 有线信道
传输方式
基带信号
- 将数字信号1和0直接用两种不同形式的电压表示
基带传输
- 基带信号传播在数字信道上
宽带传输
- 基带信号调制后在模拟信道上传输
通信双方的信息交互形式
单向通信
全双工
半双工
数据交换形式
电路交换
- 缺点：无法纠错，成本高昂，建立连接时间长，灵活性差，难以规格化
- 优点：控制简单，有序传输，没有冲突，适用范围广，实时性强，控制简单
报文交换
- 优点：无需连接，动态分配路线，提高线路利用率，提供多目标服务
- 缺点：需要存储转发引起转发时延【还有数据校验，排队，转发等时间】、【报文的大小没有限制】要求网络结点的缓存要够大，容易出错，难以纠错【数据长】
分组交换
-
优点：无建立时延，线路利用率高，简化存储管理，加速传输【可以流水线进行传输【第一个分组到达的时间+【组数-1】*发送的时间间隔（ps:这里的时间间隔是因为要等待一个分组被接受后，在可以进行发射的）】】，减少了出错率，重发数据量
-
缺点：存在传输时延，需要传输额外的信息量，可能会出现失序，丢失，重复分组的情况
-
类型
-
无连接的数据报
- 概述：发送前不建立连接，尽最大努力交付，分组包含目的，源地址等控制信息，转发存在时延，具有冗余路径，存储转发时延较小，不独占线路利用高
-
面向连接的虚电路
- 概述：1.建立逻辑上的虚电路；2.数据传输时处了与数据报[处理不需要目的地址，因为有逻辑虚电路号]同样为还需要加上虚电路号；3.每个网络结点中都存在一张虚电路表【在建立连接时确定】
- 优点：确保可靠通信【网络进行确保】，流量，差错可以由主机也可以由网络控制，保证数据有序到达
- 缺点：1.需要建立连接；2。所有经过故障结点的虚电路都不饿呢过正常工作
-
传输介质
导向性介质
-
双绞线
- STP
- UTP
-
同轴电缆
-
光纤
- 双模光纤
- 单模光纤
非导向性介质
- 无线电波
- 微波，红外，激光
- 卫星通信
物理接口的特性
机械特性
- 接线器的形状，尺寸
电气特性
- 接口电缆各个线上的电压范围
功能特性
- 指明某一电平的电压代表何种意义
过程特性
- 指明对于不同功能的各种可能事件的发生时间顺序
物理层设备
中继器
- 作用于信号的电气部分，再生放大原始信号
放大器
集线器
-
连接的网络在拓扑结构上是星形结构
- 不能分开冲突域和广播域
转发器
- 只具有信号放大的功能
