计算机网络原理整理（数据通信基础与物理层）

数据通信基本概念

信息：不同形式表达的知识
数据：信息的载体，可以是数字，文字，声音，图形等形式
信号：信号是数据在传输过程中的电磁波表示形式
信道：信道是以传输介质为基础的信号通道
通信：本质是在一点精确或近似的再生另一点的信息
通信系统：能够实现通信功能的各种技术，设备和方法的总体

数据通信系统模型

数据通信：指信源和信宿之间传递数据信号的通信方式
模拟通信：信号的因变量是连续的
数字通信：信号的因变量是离散的
模拟通信系统
pc->D/A转换->模拟信道->A/D转换->pc
数字通信系统
pc->编码/解码器->数字信道->编码/解码器->pc

数字传输与模拟传输

数字数据在模拟信道上的传输
幅移键控(调幅)：又称调幅，载波的振幅随基带数字信号而变化
特点：技术简单，抗干扰能力差
频移键控(调频)：又称调频，载波的频率随基带数字信号而变化
特点：技术简单，抗干扰能力强
相移键控(调相)：又称调相，载波的初相位随基带数字信号而变化
特点：技术较复杂，抗干扰能力强，编码效率高
数字数据在数字信道上的传输
NRZ编码（不归零编码）
Manchester编码：数字信号每一位都有跳变，数字信号1变换成10 ，数字信号0变换成01
差分Manchester编码 ：数字信号每一位都有跳变，有跳变者为0，无跳变者为1（下一位数字信号为1，则发生跳变，01变换成10,10变换成01）

数据传输方式

串行通信：数据流以串行方式在一条信道上传输。存在字符同步问题
并行通信：数据以成组方式在多个并行信道上同时传输。在并行传输中，一次传送一个字符，所以不存在字符同步问题
单工通信：数据传送只能在一个固定的方向上进行。任何时候都不能改变方向
半双工通信：信号可以双向进行，但不可同时进行，一个时间只能有一个方向的传送
双工通信：信号可以同时进行双向发送
同步传输：将字符以成组的形式连续传送，取消了每个字的位同步，而在每组字符前（和后）加上同步标志。
异步传输：每个字符作为一个独立的整体传送，字符之间的时间间隔是任意的

多路复用技术

频分多路复用（Frequency Division Multiplexing）
将一个具有较大带宽的线路划分为若凡个较小带宽的信道，各条信道的中心频率互不重合，相互间留出一个适当的频率范围作保护频带用以减少干扰
时分多路复用（Time Division Multiplexing）
将一条信道的工作时间划分为若干个时间片，每个时间片，每个时间片供一路信号传输信号用，多路信号按时间片轮流使用通信线路的全部带宽
波分多路复用（Wave-length Division Multiplexing）
不同频率或波长的光在经过相同的光折射介质后，其光路将会不同。波分复用就是对于光的频分复用

传输介质

有线介质：架空明线，屏蔽双绞线（STP，可减小电磁干扰），无屏蔽双绞线（UTP，成本低，常见），光纤，同轴线缆等
无线介质：无线电波，微波，红外线等

物理层的基本概念

物理层的主要任务：为确定与传输媒体的接口的一些特性
机械特性：通信实体间硬件连接接口的机械特点
电气特性：在物理连接上，导线的电气连接及有关的电路特征
功能特性：物理接口各条信号线的用途
过程特性：通信协议，指明利用接口传输比特流的全过程，以及各项用于传输事件发生的合法顺序
介质和信道的区别
介质是网络中发送方与接收方之间的物理通路
信道为计算机网络传输介质的表达形式

最后

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