这是我参与更文挑战的第 5 天,活动详情查看: 更文挑战
一、通信基础
速率:
即数据的传输速率,即单位时间内传输的数据量。
有两种描述形式:波特率和比特率。
码元:
一个码元就是一个脉冲信号,一个脉冲信号有可能携带1bit数据,也有可能携带2bit数据、4bit数据。发送一个脉冲信号,如果就可以携带4bit数据,肯定发送速率更快。
一个码元能携带1bit数据,那么比特率 = 波特率。
一个码元能携带2bit数据,那么比特率 = 2倍的波特率。
波特率:
又称码元传输速率。
表示单位时间内数字通信系统所传输的码元个数(即脉冲信号个数)。
单位:波特Baud。码元/s。1波特表示每秒传输1个码元。
码元可用二进制表示,也可用多进制表示。
比特率:
又称信息传输速率。
表示单位时间内数字信号系统传输的二进制码元个数。即比特数。
单位:bit/s。
eg:
(每比特只能表示0或1两种信号变化,可以看成二进制)。
在二进制码元下,每个码元只能携带1bit信息。比特率在数量上和波特率是相等的。
为了提高传输速率,让一个码元携带更多的比特。增加到16种信号变化(可以看成16进制),此时一码元携带了4bit,传输速率大大增加。
==》
二进制码元下,一码元可代表2种信号,即携带了1bit信息。
十六进制码元下,一码元可代表16种信号,即携带了4bit信息。传输速率提高。
带宽:
模拟信号上带宽的定义:通信线路允许通过的信号频带范围。单位Hz。
计算机网络上带宽的定义:网络的通信线路所能传送数据的能力。即单位时间内从网络的某一点到另一点所能通过的最高数据率。单位bit/s。
二、奈奎斯特定理和香农定理
奈奎斯特定理
又叫奈氏定理。他给出了在理想条件下,为了避免码间串扰,码元传输速率的上限。
但其未对一个码元可以携带多少个二进制位给出限制,所以信息传输速率可以是无限的。
公式:
W表示理想低通信道的带宽,单位Hz。
N表示有多少种不同的码元。
意义:
指示出了码元的速率是受限的,不能任意提高,否则在接收端就无法正确判断码元是1还是0(码间串扰)。
但是没有对信息传输速率(bit/s)给出限制,可以无限大,这要求有很好的编码技术。
香农定理
公式:
W为信道的宽度
S为信道所传输信息的平均功率
N为信道内部的高斯噪声功率
意义:
给出了信息传输速率的极限。即对于一定的传输带宽(Hz)和一定的信噪比,信息传输速率的上限就确定了。
三、电路交换、报文交换、分组交换
分组交换可分为:面向连接的虚电路方式和无连接的数据报方式
四、物理层设备:中继器和集线器
中继器(RP repeater)仅有两个端口,仅起到连接作用。
集线器(Hub)有多个端口,除了再生放大信号其扩大网络距离外,还同时把所有节点集中在以它为中心的节点上,所有端口处于同一个冲突域,这样单条网络线路的故障不影响其他线路。
可以简单认为集线器是多端口中继器。