2018/3/17 酒)中用件草术大 第1章课程复习 计算机网络（第7版） ·网络的概念、功能 ·网络体系结构：协议及层次 ·网络模型 第2章物理层 ·OS1七层模型 ·TCPP四层模型 中国科学技术大学曾凡平 ·教学用的五层模型 TCPP的四层体系结构 主机A 主机B 用层 路由器 用层 运鞠层 网际 阿际层■ 网标豆 网路 接口层 口月 网1、龙 网络2 路由器在转发分组时最高只用到网络层 而没有使用运输层和应用层， 五层协议的体系结构 第2章物理层 21物理层的基本概念 应用层 ■应用层(application layer） 2.2数据通信的基础知识 运输层 ■运输层(transport layer) 2.3物理层下面的传输媒体 网鉻层 ■网络层(network layer)) 2.4信道复用技术 数掘链路层 ■数据链路层(data link layer) 2.5数字传输系统 物理层 ■物理层(physical layer)) 2.6宽带接入技术 1
2018/3/17 2.1物理层的基本概念 2.2数据通信的基础知识 ,物理层：由传输媒体和相关的协议（物理层规程）组 成，目的是屏蔽传输煤体和通信手段的具体差异， 在物理煤体上传输原始的：据比特流。 2.2.1数据通信系统的模型 ·主要任务是确定与传输媒体的接口的一些特性： 2.2.2有关信道的几个基本概念 ·超誉景明警是整装经鸭形状和尺中、升 2.2.3信道的极限容量 ·麝餐输性：指明在接口电缆的各条线上出现的电压 ‘染籍脑售指明某条线上出现的某一电平的电压衣 ·被赛攀性：指明对于不问功能的各种可能事件的出 ·此外还要完成并行传轴与串行传输的转换。 2.2.1数据通信系统的模型 常用术语 ·信息(Information)数据的内容或解释。 数据通信系统 ·数据(data) 一—运送消息的实体。 数字比特流 模信号 数字比特流 ·信号(signal一数据的电气的或电磁的表现。 e 公用电话网 ·“模拟的”(analogous signal)—代表消息的参 PC 调解剂器 数的取值是连续的。 PC 幕系统 传确东统 目的系统 “数字的”(digital signa) 代表消息的参数 的取值是离散的。 码元(code)一在使用时间域（或简称为时域） 输 点发送的 烧点 发送 的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基 的 八信息 出数据 出信 本波形。 数据通信系统的横型 周期信号 信号的时间和幅值特征 信号由不断重复的固定模式组成（如正弦波） 非周期信号 ·信号的特征 ·时间特征：信号在任何时刻都存在，称为连续（时间） 傳}没有固定的模式和波形循环（如语音的音被信 信号：只在某些时间点上，信号的大小才能明确定义 餐製前男德显季明确定文成对向脑的分校 ·幅值特征：信号的大小在实数域上取值，称为模拟 信号：信号只取实数域上的某些值（比如在整数规取 值)，称为量化倍号， ·我们通常所说的模拟信号是指时间上连续的模拟 信号，而数字信号是搭时间上离散的量化信号。 2
2018/3/17 信息编码：将信息用二进制数表示的方法 ·不同类型的信号在不同类型的信道上传输 -例如：ASCII编码、BCD编码等 有4种情况： ·数据编码：将数据用物理量表示的方法 -例如：字符“A“的ASCI编码为01000001，其数 数据：棋拟数据数字数据 据编码可能为 信号：模拟信号数字信号 信道：模拟信道数字信道 棋拟传输和数字传输所使用的技术 2.2.2有关信道的几个基本概念 模拟数据，模拟信号 模拟敏据，数字信号 ·信道一信道：信号传输的通道，一般用来表 示向某一个方向传送信息的媒体。 ·单向通信（单工通信）一只能有·个方向的通 倍而没有反方向的交互。 戴字兼湖，模拟信号 数字数据，数字值号 ·双向交替通信（半双工通信） 通信的双方 都可以发送信息，但不能双方同时发送（当然也 1010戴牛 门横拟 100字守铜数几 就不能同时接收)。 ·双向同时通信（全双工通信）一通信的双方 可以同时发送和接收信息。 2.2.2有关信道的几个基本概念 2.2.2有关信道的几个基本概念 ·基带信号（即基本颍带信号）一来自信源的 调制分为两大类： 岛爱磨船生船餐各种文字纹雷家文州 ·基带信号往往包含有较多的低频成分，甚至有直 隔指转努 流成分，而许多信道并不能传输这种低频分量或 ·带通调制：使用载波(carrier)进行调制.把基带信号的频 直流分量。因此必须对基带信号进行调制 率范围搬移到较高的抵段， 并转换为榄拟信号，这样潮 (modulation). ·带通信号：经过载被调制后的信号。把基带信号经过载 搭削给把命授牌换麦整的唇盛使在 波调制后 3
2018/3/17 编码与调制的区别 (1)常用编码方式 一编码：用数字信号承载数字或模拟数据 一调制：用模拟信号承载数字或模拟数据 ·不归零制：正电平代表1，负电平代表0 ·归零制：正脉冲代表1，负脉冲代表0。 编码与解码 ·曼彻斯特编码：位周期中心的向上跳变代表0， x 数字信号 位周期中心的向下跳变代表1。但也可反过来定 几口 义。 git git Encoder Decoder ·差分曼彻斯特编码：在每一位的中心处始终都有 数字信道 跳变。位开始边界有跳变代表0，而位开始边界 偏码 解码 没有跳变代表1。 接收方 (1)常用编码方式 (1)常用编码方式 比特流 00100111 ·从信号波形中可以看出，曼彻斯特(Manchester) 不归零制 装裂鞋分受物所持横玛产生的信号频比不润 归零制 ·从白同步能力来看，不归零制不能从信号波形本 身中提取信号时钟频率（这叫作没有自同步能 曼彻斯特 而2彻斯特编码和差分曼彻斯特编码具有 白同步能力。 差分 散字信号常用的填码方式 调制与解调 (2)基本的带通调制方法 载波 模拟信号 ·基带信号往往包含有较多的低频成分，甚至有直 流成分，而许多信道并不能传输这种低频分量或 直流分量。为了解决这一问题，就必须对基带信 90 VV 90 号进行调制(modulation)。 Modulator Demodulator 数字或 模拟信道 数字或 ·最基本的二元制调制方法有以下几种： 摸拟数据 调创 解调谢 模拟数据 ·调幅(AM):载波的振幅随基带数字信号而变化 ·调频(FM):载波的频率随基带数字信号而变化。 发送方 妻收方 ·调相(PM)：载波的初始相位随基带数字信号而变化。 又
2018/3/17 对基带数字信号的几种调制方法 正交振幅调制QAM (Quadrature Amplitude Modulation) 为了达到更高的信息传袖速率，必须采 基带信号010011100 举例 用技术上更为复杂的多元制的振幅相位 混合调制方法， ANMANAANANAN 调幅 VWWVWWWW “子路 AAAMAAAAAAANAANAAAANAAAAA 16 调频 、点中的 V VWW VVVVWWWVWWWWWWV VVVV 码。服传输章可镜高4倍。 AAAMAAA AAAAAMAAA 不码元多越好。若每一个码元可表示的比特数越多，则在收 调相 VWVVVVWVVVVV VVVV 进行解调时复正确识别每一种状态就难，出错率增加。 2.2.3信道的极限容量 数字信号通过实际的信道 ·任何实际的信道都不是理想的，在传输信号时会 ■有失真，但可识别 产生各种失真以及带来多种干扰。 实际的信道 ·码元传输的速率越高，或信号传输的距离越远， (带宽受限，有除声、干扰和失真) 在信道的输出端的波形的失真就越严重。 九n ·由傅里叶理论可知，任何信号均可以表示成各种 发送佰号波形 接收信号波形 不同频率信号的叠加，即傅里叶级数。而信号的 ■失真大，无法识别 频率不同，通过非理想信道后其振幅的衰减是不 同的，这样就导致了失真。 干扰和失真) 发送信号波形 接收信号波形 2.2.3信道的极限容量 (1)信道能够通过的颜率范围 从概念上讲，限制码元在信道上的传输速率的因 ·1924年，奈奎斯特(Nyquist)就推导出了著名的奈 素有以下两个： 氏准则。他给出了在假定的理想条件下，为了避 ·信道能够通过的频率范围 免码间串扰，码元的传输速率的上限值。 ·信噪比 ·在任何信道中，码元传输的速率是有上限的， 否则就会出现码间串扰的问题，使接收端对码元 的判决（即识别成为不可能。 ·具体的信道所能通过的频率范围总是有限的。信 ·如果信道的频带越宽，也就是能够通过的信号高 号中的许多高频分量往往不能通过信道。 频分量越多，那么就可以用更高的速率传送码元 而不出现码间串扰。 5