【计网笔记】3. 通信基础
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本章知识点：
- 通信技术
- 两个公式
- 奈式准则
- 香农定理
- 编码与调制
- 数据交换方式（电路、报文、分组）
- 传输介质
- 导向性传输
- 非导向性传输
- 物理层设备
- 中继器
- 集线器
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物理层接口特性
物理层解决如何在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流，不是指具体的传输媒体。
物理层的主要任务：确定传输媒体接口有关的一些特性 ------->定义标准 -
特性：
- 机械特性：定义物理连接特性、规格、接口形状、引脚数目等
- 电气特性(有数字)：规定传输二进制位时，线路在信号的电压范围，阻抗匹配，速率和距离等
- 功能特性(无数字)：指明某条线上出现的某一电平表示何种意义，接口部件的信号用途
- 规程特性：定义各条物理线路的工作规程和失修关系
数据通信一
典型模型
相关术语
- 数据通信的目的是传送信息（二进制序列）
- 数据DATA：发送信息的实体，有意义的符号序列
- 信号：数据的电气/电磁的表现，是数据在传输过程中的存在形式
- 数字信号/离散信号：消息的参数的取值是离散的
- 模拟信号/连续信号：消息的参数取值是连续的
- 信源：产生和发送数据的源头
- 信宿：产生和发送数据的终点
- 信道：信号的传输媒介（一条发送信道，一条接收信道）
- 按传输信号分：模拟信道和数字信道
- 按传输媒介分：有线信道和无线信道
三种通信方式
- 单工通信：一条信道，一人说一人听
- 半双工通信/双向交替通信：两条信道，双方都可以发和收。对讲机形式
- 全双工通信/双向同时通信：两条信道，打电话形式（对喷）
串行传输&并行传输
- 串行传输：将表示一个字符的八位二进制由低位到高位顺序依次发送。（慢、费用低、适合远距离）
- 并行传输：将一个字符的八位同时通过八条信道传输（快、贵、近）
同步传输&异步传输
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同步：以一个数据区块为单位，又称区块传输。在传送数据时，需要先送出一个或多个同步字符，再送出整批的数据
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异步传输：将比特分成小组进行发送，小组可以是八位的一个字符或者更长。发送方可以任意时刻发送数据，但是接收方不知何时到达。数据传送时需要加一个字符的起始位和一个字符的终止位。
数据通信二
- 码元：指用一个固定时长的信号波形(数字脉冲)，代表不同离散数值的基本波形，是数字通信中数字信号的计量单位。这个时长内的信号称为k进制码元，而该时长称为码元宽度。当码元的离散状态有M个时（M>2）,此时码元为M进制码元。一码元可以携带多个比特信息量。例如：在使用二进制编码时，只有两种不同的码元：0/1
数据传输速率的两种表示方式：
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码元传输速率：（码元速率、波形速率、调制速率、符号速率等）表示单位时间内数字通信系统中所传的码元个数（也称脉冲个数或信号变化次数）。单位波特(Baud)。1B=系统每秒传输多少码元
- 数字信号有多进制和二进制之分，但码元速率与进制无关，只与码元长度T有关。R(B) = 1/T(B)
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信息传输速率：（信息速率、比特率等）表示单位时间内数字通信系统传输的二进制码元个数(比特数)。单位：b/s
带宽：
- 模拟信号：最高频率和最低频率间的差值就表示系统的通频带宽。单位：HZ
- √数字设备：单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”/单位时间内通过链路的数量，常用来表示通信线路所能传输数据的能力。单位：b/s
通信基础三（编码与调制）
基带信号与宽带信号：
- 基带：将数字信号0/1直接用两种不同的电压表示，再送到数字信道上传输(基带传输)（近、衰减少）
- 宽带：将基带信号调制后形成的频率范围搬移到较高的频段以便在信号中传输(宽带传输)（远、衰减大）
- 把基带信号经过载波后，把信号的频率范围搬移到较高的频段，以便于在信道中传输(仅在一段频率范围内能通过信道)