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。