年计算机网络考研辅导讲座物理层市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx
《年计算机网络考研辅导讲座物理层市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《年计算机网络考研辅导讲座物理层市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx(41页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第二讲 物理层第1页第二讲:物理层年考研纲领考查范围:第2页知识点归纳(一)通信基础1)1)信号传输速率信号传输速率-单位时间内经过信道传输码元数,单位波特(Baud)。计算公式:B=1/T(Baud)式中T为信号码元周期时间,单位为秒信号传输速率,也称码元速率、调制速率或波特率。2)数据传输速率数据传输速率-每秒传输二进制信息位数,单位为位/秒,bps或b/s计算公式:S=(1/T)*log2N(bps)式中T为码元重复周期,单位为秒;N为可用不一样码元个数,一个码元中所含二进制信息位数为log2N位。若N=2,S=1/T,此时数据传输速率等于码元信号传输速率。关系关系:S=B*log2N(
2、bps)或或 B=S/log2N(Baud)第3页3)数据在网络中经历总时延总时延=发送时延发送时延+传输时延传输时延+处理时延处理时延+排队时延排队时延4)信道容量信道容量-表示一个信道最大数据传输速率,单位:位/秒(bps)信道容量与数据传输速率区分是,前者表示信道最大数据传输速率,是信道传输数据能力极限,而后者是实际数据传输速率。像公路上最大限速与汽车实际速度关系一样。5)无噪信道容量无噪信道容量理想低通无噪信道码元速率极限值B与信道带宽H关系:B=2*H(Baud)奈奎斯特(Nyquist)准则计算理想低通无噪信道传输能力准则:C=2*H*log2N(bps)式中H为理想低通无噪信道带
3、宽,单位为Hz;N为可用不一样码元个数。知识点归纳第4页知识点归纳6)带噪信道容量带噪信道容量 -实际信道上都是有噪声 香农定理计算带噪信道容量定理:C=H*log2(1+S/N)(bps)式中H为信道带宽,S为信号功率,N为噪声功率,S/N为信噪比,信噪比可表示成10*lg(S/N)分贝(dB)。例设有噪电话信道带宽4KHz,信噪比30dB,试用香农定理计算该有噪信道容量。解信噪比=30dB,即10*log10(S/N)=30,S/N=1000代入香农定理,得有噪电话信道容量:C=H*log2(1+S/N)=4K*log2100140K(bps)第5页知识点归纳信源信源信宿信宿7)信源、信宿
4、,数据通信系统普通结构(信源、信宿,数据通信系统普通结构(DTE、DCE和信道)和信道)第6页知识点归纳8)8)数据传输几个方式,编码与调制数据传输几个方式,编码与调制:模拟数据模拟信号放大器调制器模拟数据数字信号 PCM 编码器数字数据模拟信号调制器数字数据数字信号 数字 发送器PCM(脉冲编码调制)、采样、量化、编码(采样定理及其计算)AM(ASK),FM(FSK),PM(PSK),QAM曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码,NRZ,RZ第7页知识点归纳单工通信单工通信:信息固定地从一端:信息固定地从一端(发送端发送端)传输到另一端,如计算机和输出设备间。传输到另一端,如计算机和输出设备间。半双
5、工通信半双工通信:信息能够在两个相反方向上传输,但不能同时进行,某一时刻只能:信息能够在两个相反方向上传输,但不能同时进行,某一时刻只能进行一个方向传输,要转换到另一个方向传输,需要进行线换向。进行一个方向传输,要转换到另一个方向传输,需要进行线换向。全双工通信全双工通信:能同时在两个相反方向上传输信息。:能同时在两个相反方向上传输信息。基带传输基带传输:按照原始信号固有频带传输。:按照原始信号固有频带传输。频带传输(宽带传输):频带传输(宽带传输):用基带数据信号对某个频率载波进行调制,将其变换成用基带数据信号对某个频率载波进行调制,将其变换成适合于在某个频段上传输模拟信号。适合于在某个频段
6、上传输模拟信号。调幅,幅移键控调幅,幅移键控ASK(Amplitude Shift Keying):用载波不一样振幅来表示不一用载波不一样振幅来表示不一样二进制值,如用载波有没有分别表示样二进制值,如用载波有没有分别表示“1”和和“0”。调频,频移键控调频,频移键控FSK(Frequency Shift Keying):用载波频率附近两个不一样频用载波频率附近两个不一样频率来表示两个二进制值。率来表示两个二进制值。调相,相移键控调相,相移键控PSK(Phase Shift Keying):用载波相位移动来表示数据。在下用载波相位移动来表示数据。在下列图中,信号相位与前面信号串同相信号表示列图中
7、,信号相位与前面信号串同相信号表示“0”,信号相位与前面信号串反相信,信号相位与前面信号串反相信号表示号表示“1”,这是相对相移键控。也可用载波初相为,这是相对相移键控。也可用载波初相为表示表示“1”,初相,初相0表示表示“0”,这是绝对相移键控。,这是绝对相移键控。QAM(正交幅度调制正交幅度调制):使用振幅和相位组合进行调制。使用振幅和相位组合进行调制。第8页知识点归纳曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码,非归零制NRZ,归零制RZ1 11 11 11 11 10 00 00 0t t位值位值t tt tt t单极型单极型NRZNRZ单极型单极型RZRZ双极型双极型NRZNRZ双极型双极型RZR
8、ZNRZ编码缺点是从信号中不能提取时钟信号。双极型RZ编码优点是中间跳变可用于提取同时时钟,另外可有效抑制直流分量。曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码,都能够被用来从中间电平跳变中提取同时时钟信号,这两种编码方式惯用于局域网中,曼彻斯特编码用于以太网,差分曼彻斯特编码用于令牌环网中。第9页9)多路复用技术及其分类(多路复用技术及其分类(FDM、TDM、WDM、CDMA):):多路复用技术就是把许多路信号在一个信道上同时传输技术。频分多路复用FDM和时分多路复用TDM是两种最惯用多路复用技术。1.频分多路复用(频分多路复用(FDM)技术技术在物理信道可用带宽超出单路原始信号所需带宽情况下,可将该物理
9、信道总带宽分割成若干个与传输单路信号带宽相同(或略宽)子信道,每个子信道传输一路信号。在频分复用前,先要经过频谱搬移技术将各路信号频谱搬移到物理信道频谱不一样频段上,使各信号带宽不相互重合。频分多路复用FDM惯用于多路模拟信号复用。2.时分多路复用时分多路复用(TDM)技术技术若媒体能到达位传输速率超出传输数据所需数据传输速率,可采取时分多路复用TDM技术,即将一条物理信道按时间分成若干个时间片轮番地分配给多路信号使用。每一时间片由复用一路信号占用,这么,利用每路信号在时间上交叉,就能够在一条物理信道上传输多路数字信号。时分多路复用TDM惯用于多路数字信号复用。时分多路复用可分为同时同时TDM
10、和统计统计(异步异步)TDM。知识点归纳第10页3.波分多路复用波分多路复用(WDM)是光频分复用。不一样信源使用不一样波长光波来传输数据,各路光波经过一个棱镜(或衍射光栅)合成一个光束在光纤干道上传输,在接收端利用相同设备将各路光波分开。这么复用后,能够使光纤传输能力成几倍几十倍提升。4.码分多路复用码分多路复用(CDM,码分多址码分多址CDMA)每个比特时间分成m位码片,每站分配一个唯一m位码片序列。当某个站发送“1”时,在信道中发送它码片序列,当发送“0”时,发送它码片序列反码。CDMA接收时,接收站从空中收到多站发送信号后线性叠加码片序列和。将和与某一发送站码片序列进行归一化内积运算,
11、则可恢复出该站发送数据。需满足条件:各站使用不一样码片序列应相互正交。因为发送时原始数字信号频率被扩展,这种通信方式又叫做扩频通信。10)物理层物理层时分多路复用帧时分多路复用帧几个例子几个例子(注意:这里时分多路复用“帧”不是数据链路层帧)*E1帧帧:(8位/路*(30路话音+2路信令及同时)/帧*8000帧/秒=2.048Mbps T1帧帧:(8位/路*24路话音+1位帧同时)/帧*8000帧/秒=1.544MbpsSONET OC-1帧帧:(9*87路话音+9*3字节开销)*8位/字节)/帧*8000帧/秒=51.84Mbps知识点归纳第11页知识点归纳二次群和高次群:E1*4=E2,E
12、2*4=E3,E3*4=E4,E4*4=E5T1*4=T2,T2*7=T3,T3*6=T4(OC-1/STS-1)*3=(OC-3/STS-3)=(STM-1)(OC-12/STS-12)=STM-4(OC-48/STS-48)=STM-1611)电路交换、报文交换、分组交换电路交换、报文交换、分组交换 电路交换工作原理:电路交换工作原理:1.电路交换三个过程电路交换三个过程 1)电路建立:在传输任何数据之前,要先经过呼叫过程建立一条端到端电路。电路建立:在传输任何数据之前,要先经过呼叫过程建立一条端到端电路。2)数据传输:电路建立以后,数据就能够从一端发送到另一端。在整个数据传数据传输:电路
13、建立以后,数据就能够从一端发送到另一端。在整个数据传 输过程中,所建立电路必须一直保持连接状态。输过程中,所建立电路必须一直保持连接状态。3)电路拆除:数据传输结束后,由某一方发出拆除请求,然后逐节拆除到对方电路拆除:数据传输结束后,由某一方发出拆除请求,然后逐节拆除到对方 电路连接。电路连接。2.电路交换技术优缺点及其特点电路交换技术优缺点及其特点 1)优点:数据传输可靠、快速,数据不会丢失且保持原来序列。优点:数据传输可靠、快速,数据不会丢失且保持原来序列。2)缺点:在一些情况下,电路空闲时信道轻易被浪费:在短时间数据传输时,缺点:在一些情况下,电路空闲时信道轻易被浪费:在短时间数据传输时
14、,电路建立和拆除所用时间得不偿失。所以,它适合用于系统间要求高电路建立和拆除所用时间得不偿失。所以,它适合用于系统间要求高 质量大量数据传输情况。质量大量数据传输情况。3)特点:在数据传送开始之前必须先设置一条专用通路。在线路释放之前,特点:在数据传送开始之前必须先设置一条专用通路。在线路释放之前,该通路由一对用户完全占用。对于猝发式通信,电路交换效率不高。该通路由一对用户完全占用。对于猝发式通信,电路交换效率不高。第12页知识点归纳报文交换工作原理:报文交换工作原理:交换数据含有随机性和突发性时,报文交换不会浪费信道容量和有效时间。交换数据含有随机性和突发性时,报文交换不会浪费信道容量和有效
15、时间。1.报文交换原理报文交换原理报文交换方式数据传输单位是报文,报文就是站点一次性要发送数据块,其报文交换方式数据传输单位是报文,报文就是站点一次性要发送数据块,其长度不限且可变。当一个站要发送报文时,它将一个目标地址附加到报文上,网长度不限且可变。当一个站要发送报文时,它将一个目标地址附加到报文上,网络节点依据报文上目标地址信息,把报文发送到下一个节点,络节点依据报文上目标地址信息,把报文发送到下一个节点,按此法,一,按此法,一直逐一节点地转送到目标节点。直逐一节点地转送到目标节点。每个节点在收到整个报文并检验无误后,就暂存这个报文,然后利用路由信每个节点在收到整个报文并检验无误后,就暂存
16、这个报文,然后利用路由信息找出下一个节点地址,再把整个报文传送给下一个节点。所以,端与端之间无息找出下一个节点地址,再把整个报文传送给下一个节点。所以,端与端之间无需先经过呼叫建立连接。需先经过呼叫建立连接。一个报文在每个节点延迟时间,等于接收报文所需时间加上向下一个节点转一个报文在每个节点延迟时间,等于接收报文所需时间加上向下一个节点转发所需排队延迟时间之和。发所需排队延迟时间之和。2.报文交换特点报文交换特点1)报文从源传到目标采取报文从源传到目标采取“存放存放-转发转发”方式,传送时,一个时刻仅占用一方式,传送时,一个时刻仅占用一 段通段通道。道。2)在交换节点中需缓冲存放,报文需要排队
17、,故报文交换不能满足实时通信要求。在交换节点中需缓冲存放,报文需要排队,故报文交换不能满足实时通信要求。第13页知识点归纳3.报文交换优点报文交换优点 1)电路利用率高。因为许多报文能够分时共享两个节点之间通道,所以对于同电路利用率高。因为许多报文能够分时共享两个节点之间通道,所以对于同 样通信量来说,对电路传输能力要求较低。样通信量来说,对电路传输能力要求较低。2)在电路交换网络上,当通信量变得很大很大时,就不能接收新呼叫。而在报在电路交换网络上,当通信量变得很大很大时,就不能接收新呼叫。而在报 文交换网络上,通信量大时依然能够接收报文,不过传送延迟会增加。文交换网络上,通信量大时依然能够接
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 计算机网络 考研 辅导 讲座 物理层 公开 一等奖 联赛 特等奖 课件
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,个别因单元格分列造成显示页码不一将协商解决,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【w****g】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【w****g】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。