计算机网络——物理层知识点整理

通信基础

基本概念

数据、信号与码元

1. 数据是传送信息的实体。信号则是数据的电气或电气表现，是数据在传输过程中的存在形式。
2. 连续变化的数据或信号称为模拟数据或模拟信号；取值仅允许为有限的几个离散数据的数据或信号称为数字数据或数字信号。
3. 数据的传输方式可分为串行传输和并行传输。串行传输是指1比特1地按照时间顺序传输（远距离通信通常采用串行传输），并行传输是指若干比特通过多条通信信道同时传输。
4. 码元是指用一个固定时长的信号波形（数字脉冲）表示一位k进制数字，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。时长内的信号称为k进制码元，该时长称为码元宽度。

信源、信道与信宿

1. 数据通信是指数字计算机或其他数字终端之间的通信，一个数据通信系统主要划分为信源、信道和信宿三部分。

2. 信源是产生和发送数据的源头；信宿是接受数据的终点。

3. 发送端信源发出的信息需要通过变换器转换成适合于在信道上传输的信号，而通过信道传输到接收端的信号先有反变换器转换成原始信息，再发送给信宿。

4. 信道与电路并不等同，信道是信号的传输媒介。一条通信线路往往包含一条发送信道和一条接收信道。噪声源是信道上的噪声（对信号的干扰）及分散在通信系统其他各处的噪声的集中表示。

5. 信道按传输信号形式的不同，可分为传送模拟信号的模拟信道和传送数字信号的数字信号两大类。

6. 信道按传输介质的不同可分为无线信道和有限信道。

7. 信道上传输的信号有基带信号和宽带信号之分。基带信号将数字信号1,0直接用两种不同的电压表示，传送到数字信道上传输（基带传输）；宽带信号将基带信号进行调制后形成频分复用模拟信号，送到模拟信道上传输（宽带传输）。

   从通信双方信息的交互方式看，可分为三种基本方式：

   1. 单向通信。只有一个方向的通信而没有反方向的交互，仅需一条信道。如无线电广播、电视广播。
   2. 半双工通信。通信的双方都可以发送和接受信息，但任何一方都不同同时发送和接受信息，因此需要两条信道。
   3. 全双工通信。通信双方都可以同时发送和接受信息，需要两条信道。

8. 信道的极限容量是指信道的最高码元传输速率或信道的极限信息传输速率。