物理层

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mb5fdcad0be2e90 2021-07-19 21:03:00

总结复习：
物理层的作用：在传输媒体上传递字节流
传递媒体：双绞线，光纤
物理设备：中继器，集线器

学习重点：

    奈奎斯特定理。 
    香农定理。  
    编码与调制
    数据交换
    电路交换
    报文交换 
    分组交换

数据：传送信息的实体，信号是数据的电气和电磁表现。
信号时电器或者电磁表示的，两者都可以用模拟的数字的来表示

    模拟数据/信号： 连续变化的数据/信号
    数字数据/信号： 离散的数据/信号

传输方式：
串行：一个一个的比特按照时间顺序传输，远距离通信采用串行，成本低
并行：多个比特通过多通信信道同时传输。

码原：固定时长的信号波形表示一个k进制的数字，代表不同离散数值的基本波形。时数字信号的计量单位。
该时间长被称之为码原宽度。该信号被称之为k进制码原。

信源 -> 变换器 -> 信道 + 噪声源 -> 反变换器 -> 信宿；

基带信号：1 0 用直接两种不同的电平表示；
宽带信号：直接调制以后形成频分服用模拟信号去传输；

单工通信：只有一个方向通信，没有反方向的交互。只有一条信道。需要一条信道
半双工通信：都可以接收到消息，但是不能同时发送和接受信息，需要两条信道
全双工通信：都可以接受消息同时发送，需要两条信道

码元传输速率：单位时间内数字通信系统传输的码元个数；波特Baud表示每秒传输一个码元。
信息传输速率：单位时间内二进制码元的个数

在没有噪声带宽有限的信道中（理想低通信道）极限码元传输率2W波特； W是理想的带宽Hz；
V表示每个码元的离散点平数目

理想低通信道的极限数据传输率： = 2Wlog2V (b/s)

结论：

1. 任何信道中码元的传输速率是有上限的，超过上限严重的马间串扰问题。  
2. 信道的频带越宽(信号高频分量越多)高速的进行码元有效传输
3. 只给出了码元的速率限制，没有给出速率的传输速率，采用多元制调制方法

给出了信道有限，高斯白噪音情况下的极限传输率
信道极限传输率= Wlog2(1+S/N) , 信噪比=10log10(S/N)；

数字数据 -> 模拟信号调制
模拟信号 -> 数字数据编码

编码方式一览：

编码方式	说明
归零编码	RZ，高电平低电平表示1，0每个时钟周期中间都变化到低电平归零
非归零编码	NRZ，高电平低电平表示1，0，每个周期不归零
反向非归零编码	NRZI，信号翻转表示0，保持不变为1. 信号的翻转本来也是一种通知机制，又可以传递时钟信号，又不损失系统宽带。
曼彻斯特编码	Manchester，高-低为1，低到高为0，每个都有电平跳变。宽度是基带的2倍。
查分曼彻斯特编码	局域网传输，上后与此前相同
4B/5B编码	发送的数据每4位作为一组，转换成5位码32中组合，16种应对16种不同的4位码。16控制码；