第二章 物理层
二、知识点学习要求
1. 能正确表达物理层所完成的功能。
答:物理层的主要任务就是确定与传输媒体的接口有关的一些特性,如机械特性,电气特性,功能特性和过程特性;
答: (1)机械特性:指明接口所用的接线器的形状和尺寸、引脚数目和排列、固定和锁定装置等等;
(2)电气特性:指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围;
(3)功能特性:指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义;
(4)过程特性:指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。
串行传输:
特别适合于远距离传输.对于那些与计算机相距不远的人-机交换设备和串行存储的外部设备如终端、打印机、逻辑分析仪、磁盘等,采用串行方式交换数据也很普遍.在实时控制和管理方面,采用多台微机处理机组成分级分布控制系统中,各 CPU 之间的通信一般都是串行方式.所以串行接口是微机应用系统常用的接口。
优点:使用的数据线少,在远距离通信中可以节约通信成本。
缺点:因为每次只能传输一位数据,所以传输速度比较低。
并行传输:
广泛应用于微机系统,是微机系统中最基本的信息交换方法,
例如:微机与并行接口打印机、磁盘驱动器,
例如:系统板上各部件之间,接口电路板上各部件之间。
优点:因为可以多位数据一起传输,所以传输速度很快。
缺点:内存有多少位,就要用多少数据线,所以需要大量的数据线,成本很高。
答 :串行传输:比特流时间顺序逐个传输,经济。
答 :在使用时间域的波形表示数字信息是时,代表不同离散数值的基本波形就是码元。
答:单工(单向通信):只能有一个方向的通信而没有反方向的交互;
半双工(双向交替通信):通信双方都可以发送消息,但是不能同时发送,也不能同时接收;
全双工(双向同时通信):通信双方可以同时发送和接收消息;
6.会解释什么是基带信号、带通信号。
答 :来自信源的信号是基带信号,调制后信号是带通信号。
答:在接收端收到的信号波形就失去了码元之间的清晰界限,这种现象就做码元串扰。
答:在任何信道中,码元传输的数率是由上限的,传输数率超过此上限,就会出现严重的码间串扰的问题,使接收端对码元的判决(即识别)成为不可能。
9.会运用香农工式进行相关的计算。
C=W.log2( 1+S/N)
C:(bit/s)信道的极限信息传输数率 W:信道的带宽(Hz) S:信道内所传信号的平均功率 N:信道内部的高斯噪声功率 香农公式表名:信道的带宽或信道中的信噪比越大,信息的极限传输数率就越高。
答 :白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕
答 :双绞线(经济)、同轴电缆(抗干扰性强)、光纤(速度快,贵)。
答:因为在一般情况下,通信信道带宽远远大于用户所需的带宽,使用信道复用技术可以提高信道利用率,共享信道资源,降低网络成本。信道复用技术分为频分复用,时分复用,波分复用,码分复用,空分复用,统计复用,极化波复用。频分复用:所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源;就是每个用户分配到一定的频带后,通信时一直占据着自己的频带,即就是每个用户占用的是不同的带宽资源(这里的带宽资源指的是频率带宽而不是数据的发送速率)。所以说,这种方法就是将不同频率的数据合成在同一信道发送,在接收端再将其分开。
时分复用:所有用户是在不同的时间占用同样的频带宽度,是将时间划分为一段段等长的时分复用帧,再将每个帧划分等分给用户使用,每个时分复用的用户占用固定序号的时隙,每个用户所占的时隙是周期性地出现,其周期就是时分复用帧的长度,相比较频分复用,时分复用的所有用户是在不同的时间占用相同的频带宽度。
统计时分复用:每个帧中的时隙数小于连接在集中器上的用户数,每个用户有了数据后随时发送到集中器的输入缓存当中,集中器按顺序扫描输入缓存,将数据集中起来组成每个STDM帧,对于没有输入缓存的就略过,所以STDM帧并不是固定分配间隙,而是由集中器按顺序扫描之后将存在数据组成STDM帧然后发送出去。由于每个用户的时隙序列并不固定,所以在分用器上将数据分用时就需要别的数据帮助分用;
答:每一个比特时间再划分为m个短的时间间隔,称为码片;码分复用:P57
答:
15.知道单模光纤和多模光纤的区别。
答:1、从作用上来讲,多模光纤可以传输多种模式的光;单模光纤只能传输一种模式的光。2、从外观上来讲,多模光纤中间芯线较粗,单模光纤中间芯线较细,只是两种相对而言,多模的是50微米,单模的是10微米。3、多模光纤传输的距离比较近,一般只有几千米;单模光纤传输距离就远得多,通常可以达到多模光纤的几十倍。4、单模光纤的价格比多模光纤的价格要更贵一些。单模光纤和多模光纤都属于光纤,也就是光导纤维的简写,是一种由玻璃或塑料制成的纤维,可作为光传导工具,主要应用于通信行业
答:ADSL是一种异步传输模式非对称数字用户线(Asymmetric Digital Subscriber Line),亦可称作非对称数字用户环路。是一种新的数据传输方式。它因为上行和下行带宽不对称,因此称为非对称数字用户线环路。它采用频分复用技术把普通的电话线分成了电话、上行和下行三个相对独立的信道,从而避免了相互之间的干扰。即使边打电话边上网,也不会发生上网速率和通话质量下降的情况。adsl上行下行的传输速率不一样的上行(从用户到网络)为低速的传输,可达640Kbps;下行(从网络到用户)为高速传输,可达8Mbps。
三、 难点
3. 曼彻斯特编码
答:由高电平跳变到低电平表示0,由低电平跳变到高电平表示1
四,课后习题