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物理层(一)

October 23, 2018 • Read: 218 • 计算机网络

物理层解决如何在连接各种计算机的传输媒体传输数据比特流,而不是指具体的传输媒体

局域网通信模型

广域网通信模型

数据通信一些常用术语

信息(message):通信的目的是传送信息,如文字、图像、视频和音频等都是消息

数据(date):信息在传输之前需要进行编码,编码后的信息就变成数据

信号(signal):数据在通信线路上传递需要变成电信号或光信号

模拟信号和数字信号

模拟信号和数字信号的优缺点

模拟信号在传输过程中如果出现信号干扰发生波形发生变形,很难纠正

数字信号波形失真可以修复

模拟信号转换成数字信号

例如,采样频率和采样精度决定音乐的品质

信道

信道(Channel)是信息传输的通道,即信息进行传输时所经过的一条通路,信道的一端是发送端,另一端是接收端。一条传输介质上可以有多条信道(多路复用)

单向信道

又称为单工通信,即信号只能向一个方向传输,任何时候都不能改变信号的传送方向。无线电广播或有线电视广播就是单工通信,信号只能是广播电台发送,收音机接收。

双向交替信道

又称半双工通信,信号可以双向传送,但是必须是交替进行,一个时间只能向一个方向传。有些对讲机就是用半双工通信,A端说话B端接听,B端说话A端接听,不能同时说和听。

双向同时通信

又称全双工通信,即信号可以同时双向传送。比如我们手机打电话,听和说可以同时进行。

信道的极限容量

奈氏准则

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。举个例子,假如把一个人说话的声音录下来,然后进行倍速播放,当倍速达到一定程度时就听不清楚了。

如果信道的频带越宽,也就是能够通过的信号高频分量越多,那么就可以使用更高速率传递码元而不出现码间串扰

理想低通信道的最高码元传输速率=2WBaud

  • W是理想低通信道的带宽,单位为HZ
  • Baud是波特,是码元传输速率的单位
  • 使用奈氏准则给出的公式,可以根据信道的带宽,计算出码元的最高传输速率
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