2-01 物理层要解决哪些问题?物理层的主要特点是什么?
1)解决的问题:
- 尽可能屏蔽掉各种通信设备和传输媒体的差异。
- 给用户(数据链路层)在传输媒体上传送和接受比特流。
- 在两个相邻系统之间唯一地标识数据电路??
2)主要特点:
- 由于物理连接的方式很多,传输媒体的种类也很多,因此,具体的物理协议相当复杂。
2-03 试给出数据通信系统的模型?说明其主要组成构建的作用?
- 源系统(发送端)
- 源点:产生要传输的数据。
- 发送器:也叫调制器,对源点产生的数据进行编码。
- 传输系统(传输网络)
- 目的系统(接收端)
- 接收器:也叫解调器,接受传输系统发送来的信号,并转换为能够被目的系统设备接受的信息
- 终点:从接收器获取传送而来的数字比特流,最后把信息输出
2-04 解释以下名词:数据、信号、(模拟数据、模拟信号)、(基带信号、带通信号)、(数字数据、数字信号)、码元、(单工通信、半双工通信、全双工通信)、(串行通信、并行通信)
- 数据:运送消息的载体。(消息如:话音、文字、图像、视频)
- 信号:数据的电气或电磁的表现。
- 模拟信号:代表消息的参数的取值是连续的信号。
- 数字信号:代表消息的参数的取值是离散的信号。
- 基带信号:来自信源的信号,比如计算机输出的代表各种文字或图像文件的数据信号。
- 带通信号:经过载波调制后的信号。
- 模拟数据:运送信息的模拟信号
- 数字数据:取值为不连续的数据
- 码元:代表不同离散数值的波形。
- 单工通信(单向通信):只要一个方向的通信,没有反方向的交互。比如无线有线电广播电,电视广播。
- 半双工通信(双向交替通信):通信双方都可以发送信息,但不能双方同时发送/接收。
- 全双工通信(双向同时通信):通信双方可以同时发送和接收信息。
- 串行通信:串口按位(
bit)发送和接收字节的通信方式。 - 并行通信:多比特数据同时通过并行线进行传送。
2-06 数据在信道中的传输速率受哪些因素的限制?信噪比能否任意提高?香农公式在数据通信中的意义是什么?“比特/每秒”和“码元/每秒”有何区别?
信噪比 = 10 * log10(S/N)
极限信息传输速率 = Wlog2(1+S/N)
W:信道的带宽
S:信道内传送信号的平均功率
N:信道内的高斯噪声功率
- 限制因素:传输速率受信道带宽、信道内传送信号的平均功率、信道内的高斯噪声功率限制。
- 信噪比能否任意提高:
- 香农公式的意义是:只要信息传输效率低于信道的极限信息传输速率,就一定可以找到某种办法来实现无差错传输。
- "比特/每秒":信息传输速率的单位。
- "码元/每秒":调制速率、波形速率的单位。但一码元不一定对应一比特。
2-13 为什么要使用信道复用技术?常用的信道复用技术有哪些?
- 信道复用可以通过用户共享信道从而最大限度提高信道的利用效率。
- 频分、时分、统计时分、码分、波分复用。
2-14 试写出下列英文缩写的全文,并做简单的解释。
FDM,TDM,STDM,WDM,DWDM,CDMA,SONET,SDH,STM-1,OC-48
- FDM:Frequency Division Multiplexing,频分复用
- TDM:Time Division Multiplexing,时分复用
- STDM:Statistic Time Division Multiplexing,统计时分复用
- WDM:Wavelength Division Multiplexing,波分复用
- DWDM:Dense Wavelength Division Multiplexing,密集波分复用
- CDMA:Code Division Multiplexing Access,码分多址