【计算机网络】物理层

1、计算

1）码元：用一个固定时长的信号波形，代表不同离散数值的基本波形，是一种数字信号的计量单位。有M个离散状态称为M进制码元。一个码元可以携带多个比特信息量。

例：4进制码元 -> 码元的离散状态有4个 -> 4种高低不同的信号波形 00 01 10 11（1码元2个比特)

2）速率：数据从主机传输到链路上的速度（传输速率或发送速率）

        码元传输速率（单位：波特Baud）：1s传输多少个码元

        信息传输速率（单位：b/s）：1s传输多少个比特

【关系】：信息传输速率（比特率） =   码元传输速率 * 一码元携带的比特信息数

 【注意】传输速率快慢比较比特率大小（因为系统传输的是比特流）

3）带宽：最高频率 - 最低频率

2、奈氏准则 （内忧：码间串扰）

理想低通（无噪声、带宽受限）条件下：设定极限码元传输速率为 2W Baud，W为信道带宽。

极限数据传输速率 =  (b/s)

【注意】：限制的是码元传输速率，而非信息传输速率。因为没有限制码元进制数。

3、香农定理（外患：噪声）

在带宽受限和有噪声情况下，限制信息传输速率上限。

 信噪比（dB） =   (题目中一般给的dB，要先转化)

极限传输速率 =  (b/s) ， W带宽

若题目中又有进制数 又有信噪比，则奈氏和香农都要算，最后取较小的那个，如下题： 

 4、编码与调制

数字数据编码为数字信号

数字数据调制为模拟信号

模拟数据编码为数字信号 

PCM：抽样（f采样频率 >= 2f信号最高频率）、量化、编码

模拟数据调制为模拟信号

频分复用技术

5、传输介质

1）导向性

双绞线：两根铜导线绞合；便宜；距离太远，模拟传输用放大器，数字传输用中继器。

同轴电缆：基带同轴电缆（数字信号）、宽带同轴电缆（模拟信号）；抗干扰强，传输距离远，贵

光纤： 带宽很大；纤芯（实心的）和包层构成；全反射原理；多模光纤(近距离) 单模光纤(远距离)

2）非导向性

无线电波：可向所有方向传播；通信领域；

微波：向固定方向传播；地面微波接力通信、卫星通信；

红外线、激光：向固定方向传播；要转格式再传播

6、设备

中继器：再生和还原数字信号；两端是完全相同（速率、协议相同）的网段；两端可连不同媒体。

              5-4-3规则：5个网段-4个中继器-3个主机

集线器（多口中继器）：再生、放大信号；不能分割冲突域；连在集线器上的主机平分带宽。