計算機網絡物理層相關概念
1、信道
傳輸信息時信號沿發送端到接收端的通路。
(1)模擬信道
適於模擬信號傳輸
模擬信號:時間和幅度連續
(2)數字信道
適於數字信號傳輸
數字信號:時間和幅度離散
2、基帶傳輸
通信系統中的基帶傳輸是指在傳輸信號時,用表示信息的原有信號形式進行。
計算機網絡中,數字信號(基帶信號)所佔頻率簡稱基帶。基帶傳輸是數字數據直接在信道中用數字信號傳輸。
3、頻帶傳輸
頻帶傳輸是將基帶信號變換爲較高頻率範圍的頻帶信號(模擬信號,如音頻),然後在模擬信道中傳輸。
4、寬帶傳輸
寬帶在電信界是指帶寬大於語言級信道(4kHz)的信道,另外當網絡的傳輸速率超過2Mbps時,稱爲寬帶網。
5、比特(bit)率
指單位時間內所傳送的二進位序列的位(bit)數,是度量通信系統每秒傳送的信息量。用每秒比特數(bit/s或bps)表示 。
常用的單位換算關係如下:
1Kbps=210=1024bps;
1Mbps=220=1024Kbps;
1Gbps=230=1024Mbps;
1Tbps=240=1024Gbps。
6、波特(Baud)率
指數字信號經過調製後的傳輸速率,或者是說每秒傳輸的脈衝(波形)信號個數(通過信道傳輸的碼元數)。
B=1/T;其中,T爲每個脈衝(波形)信號的持續時間,單位爲秒。
◆ 比特率和波特率的關係:S=B*log 2 n
7、帶寬(Bandwidth)
指信道所能傳送的信號的頻率寬度,也就是可傳送信號的最高頻率與最低頻率之差,單位是Hz(赫)、kHz(千赫)、MHz(兆赫)和THz(兆兆赫)等 。
常用的單位換算關係爲:
1kHz=103=1 000Hz;
1MHz=106=1 000kHz;
1GHz=109=1 000MHz;
1THz=1012=1 000GHz。
8、帶寬、數據傳輸速率和信道容量的區別
帶寬和數據傳輸速率都是用來度量實際傳輸能力的。帶寬一般用來表示傳輸介質和模擬信道的傳輸能力,如電話網傳輸音頻信號的頻帶範圍爲300~3 400Hz,則其信道的帶寬是3 100Hz。而數據傳輸速率表示數字通信系統的傳輸能力,如百兆位以太網的數據傳輸速率爲100Mbps。
一個物理信道既可以作爲模擬信道,也可作爲數字信道。因此,信道的帶寬大,信道容量也大,傳輸速率相應也高。
9、延遲、抖動、呑吐量和丟包率
(1)延遲指將一個比特從一端傳輸到另一端所花費的時間。
(2)抖動指在同一條路由上發送數據包之間的時間差異。
(3)呑吐量是指網絡發送數據包的速率。
(4)丟包率是指在發送數據包時丟失數據包的最高比率。
上述四個參數都是服務質量QoS的主要度量參數。
10、物理層作用
在節點之間提供線路的建立、維持和釋放,實現二進制位流的透明傳輸,並進行差錯檢查等。物理層是對DTE和DCE之間通信接口的描述和規定。
11.數據轉換爲數字信號稱爲編碼
數據轉換爲模擬信號稱爲調製
12.單極性編碼和雙極性編碼
編碼時只用一種電壓稱爲單極性編碼,而使用兩種編碼稱爲雙極性編碼
13.歸零編碼和非歸零編碼
每個表示“0”或“1”的電壓在信號中變爲零電壓時稱爲歸零編碼
14.雙相位編碼
信號的中間將電壓變爲相反(正電壓變負電壓表示1,負電壓變正電壓表示0)
15.modem採用的正交調幅就是讓一種狀態能表示更多位數的一種調製技術
16.並行傳輸和串行傳輸
並行傳輸是指數據以成組的方式在多個並行的信道上同時傳輸,需要若干傳輸線,優點傳輸速度快,缺點費用高
串行傳輸是指數據在信道上一位一位的逐個傳輸,從發送端到接收端只需要一根傳輸線,成本少易實現,計算機普遍採用
17.串行傳輸中的單工,半雙工,全雙工
單工通信(雙線制)只允許傳送的信息始終像一個方向流動。(廣播,電視機,道路單行道)
半雙工通信(雙線制+開關)允許信息可以朝向兩個方向都可以傳輸,但同一時刻只能朝一個方向傳輸(無線電對講機)
全雙工通信(四線制)同一時刻能同時進行雙向通信(電話)
18.同步傳輸和異步傳輸
同步傳輸方式是將一大串數據一起傳送,傳輸時需要在數據塊前端放置兩個或以上的同步信號字符SYN,數據塊結束後加上同步信號。(設備複雜,速率高,利用率高)
異步傳輸方式以字符爲單位,在每個字符前增加一個起始位,字符代碼後增加1,1.5,2位停止符。(設備簡單,但速率低)
19.物理層的作用
物理層的作用是在網絡節點之間的物理媒體上提供線路的建立,維護和釋放,實現二進制位流的透明傳輸,並進行差錯檢查等。物理層是對DTE(信源或信宿,如計算機,路由器,終端等)和DCE(網絡設備接入點,如交換機,調制解調器等)之間通信接口的描述和規定。