第二章 物理層 2,3 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識

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本筆記參考書目：

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（第8版）謝希仁

2021王道計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)視頻公開課

本節(jié)重點(diǎn)：

(了解即可)

• 通信方式：單工/半雙工/全雙工
• 傳輸方式：并行/串行傳輸
• 同步/異步傳輸

(熟練掌握)

• 碼元/數(shù)據(jù)率/波特率/帶寬

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典型數(shù)據(jù)通信模型

數(shù)據(jù)通信的術(shù)語

數(shù)據(jù)：傳輸信息的實(shí)體，有意義的符號序列

信號：傳輸過程中的數(shù)據(jù)存在形式

• 數(shù)字信號：離散信號；
• 模擬信號：連續(xù)信號。

信道的分類

設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)要考慮的問題

通信方式

單工/半雙工/全雙工

類似于：

單工通信：只有一個(gè)方向的通信而沒有反方向的交互， 僅需要一條信道 ；

半雙工通信/雙向交替通信：通信的雙方都可以發(fā)送或接收消息，但任何一方不能同時(shí)發(fā)送和接收，需要兩條信道；

全雙工通信/雙向同時(shí)通信：通信雙方可以同時(shí)發(fā)送/接收消息，需要兩條信道。

串/并行傳輸

• 串行傳輸：將一個(gè)字符（8位）二進(jìn)制按低位到高位的順序依次發(fā)送。速度慢、費(fèi)用低、適合遠(yuǎn)距離；
• 并行傳輸：將一個(gè)字符（8位）二進(jìn)制通過8條信道同時(shí)發(fā)送。速度快、費(fèi)用高、適合近距離。

同步/異步傳輸

• 同步傳輸（區(qū)塊傳輸），數(shù)據(jù)傳輸以一個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)塊為單位，在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，需要先送出1個(gè)或多個(gè)同步字符（用于同步兩計(jì)算機(jī)的接時(shí)鐘），再送出整批的數(shù)據(jù)；
• 異步傳輸，將比特分成小組進(jìn)行傳輸，發(fā)送方持續(xù)發(fā)送分組，接收方不知道他們在什么時(shí)候到達(dá)。傳送數(shù)據(jù)時(shí)，加一個(gè)字符起始位和一個(gè)字符終止位。

異步傳輸，也需要“同步”。也就是說，起始位使接收方電平發(fā)生跳變，接收方得知要接收數(shù)據(jù)。終止位使接收方電平跳回原位，停止接收。

碼元

碼元的定義：一段 固定時(shí)長的信號波形 （數(shù)字脈沖），代表著不同的離散值，是數(shù)字通信中數(shù)字信號的計(jì)量單位，這個(gè) 時(shí)長內(nèi)的信號稱為k進(jìn)制碼元 ，該時(shí)長稱為碼元寬度。

k進(jìn)制碼元是碼元的狀態(tài)有k種.

1碼元可以攜帶k個(gè)（即k進(jìn)制碼元）比特的信息量。

比如，4進(jìn)制碼元包含2個(gè)比特位信息，16進(jìn)制碼元包含4個(gè)比特位信息。

數(shù)字通信系統(tǒng)中傳輸速率的兩種表示方法

數(shù)據(jù)率：數(shù)據(jù)的傳輸速率，表示單位時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。可以用碼元傳輸速率和信息傳輸速率表示。

碼元速率與進(jìn)制數(shù)無關(guān)，只與碼元長度T有關(guān)。

• 碼元傳輸速率：單位時(shí)間內(nèi)數(shù)字通信系統(tǒng)所傳輸?shù)拇a元個(gè)數(shù)（也可稱為脈沖個(gè)數(shù)/信號變化的次數(shù)），單位是B波特（Baud）；
• 信息傳輸速率：單位時(shí)間內(nèi)的二進(jìn)制碼元個(gè)數(shù)（即比特?cái)?shù)），單位是b/s。

關(guān)系：若一碼元攜帶n bit信息量，M Baud碼元傳輸速率對應(yīng)M*n b/s信息傳輸速率

帶寬（Bandwidth）

模擬信號系統(tǒng)中，最高頻和最低頻間的差值是系統(tǒng)的通頻帶寬，單位：Hz赫茲；

?? 數(shù)字設(shè)備中： 最高單位時(shí)間內(nèi)從某一點(diǎn)到另一點(diǎn)所能通過的最高數(shù)據(jù)率/單位時(shí)間內(nèi)通過的鏈路數(shù)量，單位：bps。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的第二章 物理层 2,3 数据通信基础知识 [计算机网络笔记]的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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