电气营销型网站方案,wordpress 禁用所有插件,浙江网站建设优化,网页技术与网站开发分析报告物理层 文章目录 物理层通讯基础奈奎斯特定理香农定理编码与调制交换传输介质#xff08;了解#xff09;物理层设备 通讯基础
数据信号码元信源信道信宿单工通道#xff1a;只有一个方向半双工通道#xff1a;不能同时发送和接收全双工通道
奈奎斯特定理
规定#xff…物理层 文章目录 物理层通讯基础奈奎斯特定理香农定理编码与调制交换传输介质了解物理层设备 通讯基础
数据信号码元信源信道信宿单工通道只有一个方向半双工通道不能同时发送和接收全双工通道
奈奎斯特定理
规定在理想低通没有噪声带宽有限的信道中为了避免码间串扰极限码元传输速率为2W波特其中W是理想低通信道的带宽V表示每个码元离散电平的数目 公式理想低通下的极限数据传输速率2Wlog₂V单位为b/s【会计算**V是每个码元离散电平的数目**如果有两个V为2如果有四个V为4】 可以得出以下结论
在任何信道中码元传输速率是有上限的。若传输速率超过此上限就会出现严重的码间串扰问题使得接收端不可能完全正确识别码元。道的频带越宽即通过的信号高频分量越多,就可用更高的速率进行码元的有效传输奈氏准则给出了码元传输速率的限制但并未对信息传输速率给出限制即未对一个码元可对应多少个二进制位给出限制
香农定理
香农定理给出了带宽受限且有高斯白噪声干扰的信道的极限数据传输速率当用此速率进行传输时可以做到不产生误差 公式**信道的极限数据传输速率Wlog₂(1S/N)(单位为b/s) **【S/N是信噪比】 可以得出以下结论
信道的带宽或信道中的信噪比越大信息的极限传输速率越高对一定的传输带宽和一定的信噪比信息传输速率的上限是确定的只要信息传输速率低于信道的极限传输速率就能找到某种方法来实现无差错的传输香农定理得出的是极限信息传输速率实际信道能达到的传输速率要比它低不少
编码与调制
编码数字变换为数字信号的过程编码的方式 归零编码非归零编码反向非归零编码遇1不变遇0变曼彻斯特编码1高转低0低转高差分曼彻斯特编码遇1不变遇0变 调制数字变换为模拟信号的过程调制方式 幅度改变振幅表示数字信号0和1调频改变频率相位改变相位 模拟信号编码为数字信号采样量化编码 采样定理将模拟信号转换成数字信号时假设原始信号中的最大频率为f那么采样频率f采样必须大于等于最大频率f的两倍才能保证采样后的数字信号完整保留原始模拟信号的信息只需记住结论量化是把采样取得的电平幅值按照一定的分级标度转化为对应的数字值并取整数这样就把连续的电平幅值转换为了离散的数字量编码是把量化的结果转换为与之对应的二进制编码
交换
电路交换 专用物理通信路径三个阶段建立连接数据交换释放连接优点 时延小有序传输没有冲突信道争用适用范围广模拟/数字实用性强控制简单 缺点 建立连接时间长线路独占效率低灵活性差难以规格化不同款无法沟通 报文交换 交换单位是报文报文携带目标地址源地址等信息。在交换节点采用存储转发优点 无需建立连接动态分配线路提高线路可靠性一个坏了用其他的提高线路利用率一段时间部分占用 缺点 经过交换节点存在转发时延报文没有大小限制节点需要较大的缓存空间 分组交换 同报文交换限制每一次传送的数据块的上限将大的数据块转化为小的数据块优点 简化存储管理相对于报文交换减少了出错概率和重发数据量数据块小出错概率减小 缺点 需要传输额外的信息量每个小数据块要加上源地址目的地址和分组编号等降低通信效率分组交换采用数据报服务会出现失序丢失现象。分组到达目的节点要对分组按编码排序 分组交换的两种方式 无连接的数据报 数据报在网络层加上地址等控制信息后形成的数据报分组在中间结点存储分组很短一段时间找到最佳的路由后尽快转发每个分组。不同的分组可以走不同的路径也可以按不同的顺序到达目的结点。特点不需要建立连接不保证可靠性需要排队等候处理对故障的适应能力强不独占某条链路 面向连接虚电路 虚电路方式试图将数据报方式与电路交换方式结合起来充分发挥两种方法的优点以达到最佳的数据交换效果在分组发送之前要求在发送方和接收方建立一条逻辑上相连的虚电路并且连接一旦建立就固定了虚电路所对应的物理路径。与电路交换类似整个通信过程分为三个阶段虚电路建立数据传输与虚电路释放特点建立和拆除需要时间开销提供了可靠的通信功能虚电路易遭到破坏分组首部只包含虚电路标识符
传输介质了解
双绞线 屏蔽双绞线无屏蔽双绞线 同轴电缆 基带~数字信号宽带~模拟 光纤 单模多模 接口特性形状尺寸电气特性电压范围功能特性电平电压的意义过程特性不同功能的可能事件出现顺序
物理层设备
中继器 将信号整形并放大再转发出去以消除信号经过一长段电缆后而产生的失真和衰减使信号的波形和强度达到所需要的要求进而扩大网络传输的距离其原理是信号再生 (而非简单地将衰减的信号放大 集线器 集线器hub)实质上是一个多端口的中继器如果同时有两个或多个端口输入那么输出时会发生冲突致使这些数据都无效
