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计算机网络——物理层的一些常见问题

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Regan Yue
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计算机网络——物理层的一些常见问题

计算机网络——物理层常见问题

物理层要解决哪些问题?物理层协议的主要任务是什么?

我们都知道,物理层考虑的是怎么在计算机的传输介质之上传输数据,而不是指具体的传输介质。


而计算机网络中的硬件设备与传输介质的种类很多,通信方式也有不少种。所以需要物理层来尽可能的屏蔽掉这些差异,让数据链路层不会感受到这些差异。使得数据链路层只需要考虑本层的协议和服务是如何进行的。

“比特/秒”和“码元/秒”有什么区别?

码元/秒也就是波特(Baud),是码元传输速率的单位,而比特/秒是信息传输速率的单位。两者在数量上具有一定的关系。在实际情况中,往往一个码元拥有多个比特的信息量。故有如下关系:最高信息传输速率 = 最高码元传输速率 * log2(n 元制)


举一个例子吧。假定一个带宽为 3000Hz 的理想低通信道,那么其最高码元传输速率为 6000Baud,若为 8 元制,这最高信息传输速率为 18000 比特/秒。

假定用 3KHz 带宽的电话信道来传送 64k 比特/秒的数据,试问这个信道应具有多高的信噪比?

由香农公式:C=W log2(1+S/N)可知 64000 = 3000 * log2(1 + S/N)


信噪比 S/N = 2^21.3 - 1= 2,581,895

共有四个用户进行了 CDMA 通信。这四个用户的码片序列为:

A:(-1 -1 -1 +1 +1 -1 +1 +1 )


B:(-1 -1 +1 -1 +1 +1 +1 -1)


C:(-1 +1 -1 +1 +1 +1 -1 -1)


D:(-1 +1 -1 -1 -1 -1 +1 -1)


现收到码片序列为:(-1 +1 -3 +1 -1 -3 +1 +1)。问是哪些用户发送了数据?发送的是 1 还是 0?


因为 A · S / n=8/8=1


B · S / n= -8/8= -1


C · S / n= 0


D · S / n= 8/8 = 1


所以 A 发送 1,B 发送 0, C 未发送,D 发送 1。

介绍一些英文缩写

FDM : 频分复用,就是把线路的频带资源分成几个子频带,形成多个子信道。就是能够让用户在相同时间占用不同带宽资源。


TDM : 时分复用,将线路的频带资源按时间轮流分配给不同用户。让用户在不同时间内占用相同带宽资源。


STDM:统计时分复用,和 TDM 不同的是它不是固定分配时隙,而是按需动态的分配时隙。


WDM:波分复用,将波光频带划分成多个波长范围,各用户占用其中的一个范围来传输。


DWDM : 密集波分复用,能够做到在一根光纤上复用几十路或更多路数的光载波信号。


CDMA : 码片序列


SONET : 同步光纤网络。


SDH : 同步数字体系


STM-1 : STM-1 为速率 155.520Mbps 的同步传输模块,其是 SDH 信号的最基本模块。


OC-48 :代表网络传输速度为 1Gbps。

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还未添加个人签名 2020.08.12 加入

对Go、Python、网络安全、区块链感兴趣. · 华为云云享专家 · 掘金资讯创作者

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