一:名词解释 **1.规程(procedure) 用于物理层的协议长称为规程,物理层的规程就是物理层的协议。但由于习惯,对以前制定好的规程有时仍常用旧的名称“规程”。 **2.协议(protocol) 计算机网络中进行数据交换而建立的规则。 **2.1协议的三要素: 语法:数据与控制结构的结构或格式。 语义:需要发出控制信息,完成何种动作以及做出何种反应。 同步:事件实现的顺序和详细说明。 **3.信道(information) 信号传输的媒介。 **3.1有关信道的几个基本概念: 单工通信:又叫单向通信,即只能有一个方向的通信而没有反方向的通信。 半双工通信:双方都能发送消息,但不能同时发送。 全双工通信:通信的双方既能同时发送也能同时接收消息。 二:物理层的主要任务 : 物理层的主要任务主要描述为确定与传输媒体的接口有关的一些特性:(1)机械特性:指明接口所用接线器的形状和尺寸、引脚数目和排列、固定和锁定装置。 (2)电气特性:指明接口电缆的各条线上出现的电压的范围。 (3)功能特性:指明某条线上出现的某一电平的电压的意义。 (4)过程特性:指明不同功能的各种可能事件和可能出现的顺序。 三:数据通信系统模型 数字传输系统是指通过经由传播路径从接收机输入的信号来控制发射机的传输容量。由接收机产生控制信号,控制信号将系统控制在从诸如传输质量或者接收C/N等监控信息中获得的最优化的传输容量,并且将控制信号输出到发射机和判决电路。 判决电路比较每条线路的传输容量。当第一主用线路的传输容量处于最低的传输容量时,则从判决电路输出切换信号。然后传输切换设备和接收切换设备运行,并且通过备用线路输出在第一主用线路上的输入信号。信号的传输容量即备用线路的传输容量。
一种数字传输方法,包括步骤:对改变传输容量的容量可变传输系统使用的主用线路和备用线路的操作信息进行监控;当在监控步骤中输出切换信号时,依据切换信号将主用线路上的输入信号的传输线路切换到备用线路;通过将传输线路从主用线路切换到备用线路,传输应该通过主用线路传输的输入信号,并且将被传输的信号作为主用线路的输出信号来输出。 数据通信系统模型包括源点、发送器、传输系统、接收器、终点。
四:信道的极限容量 码元传输的速率越高,或信号传输距离越远,或噪声干扰越大,或传输媒体质量越差,在接收端的波形失真越严重。(在数字通信中常常用时间间隔相同的符号来表示一个二进制数字,这样的时间间隔内的信号称为(二进制)码元。) (1)信道能够传输的频率范围: 码间串扰: 在接收点收到的信号波形就失去了码元之间的清晰界限而变得模糊,这种现象叫做码间串扰 在任何信道中,码元传输的速率是有上限的,传输速率超过此上限,就会出现严重的码间串扰问题,使接收端对码元的识别成为不可能。 (2)信噪比 香农公式:C = W log2(1+S/N) b/s S/N = 2 C/W - 1 信噪比:信噪比(dB)=10log10(S/N) 五:物理层下的传输媒介: 1.导引型传输媒介 (1)双绞线 (2)同轴电缆 (3)光缆 2.非导引型传输媒介 利用无线电波在自由空间的传播可较快的实现多种通信的方式称为非导引型传输媒介。 六:信道复用技术 频分复用: 用户在分到一定的频带后,在通信过程中自始至终都占用这个频带,频分复用的所有用户在同样的时间占用不同的宽带资源。 时分复用: 在每个不同的TDM帧占用相同的频带宽度,时分复用的所有用户在不同的时间使用相同的频带宽度。 波分复用 码分复用: 涉及计算公式 规格化內积: 令向量 S 表示站 S 的码片向量,再令 T 表示其他任何站的码片向量。 两个不同站的码片序列正交,就是向量 S 和T 的规格化内积(inner product)都是 0: 任何一个码片向量和该码片向量自己的规格化内积都是1
例题1
19、共有4个站进行码分多址通信。4个站的码片序列为 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) 现收到这样的码片序列S:(-1+1-3+1-1-3+1+1)。问哪个站发送数据了?发送数据的站发送的是0还是1? 解:S·A=(+1-1+3+1-1+3+1+1)/8=1, A发送1 S·B=(+1-1-3-1-1-3+1-1)/8=-1, B发送0 S·C=(+1+1+3+1-1-3-1-1)/8=0, C无发送 S·D=(+1+1+3-1+1+3+1-1)/8=1, D发送1七:宽带接入技术
ADSL接入技术: 1989年,美国Bellcore首先提出ADSL技术。在实现FTTH比较困难的情况下,ADSL考虑了用户线上传输视频信号和多媒体信号时上、下行带宽的不对称性。美国国家标准协会(ANSI)的TIE研究组制订了第一个ADSL标准(即T1.413),其单工下行最高传输速率为6.144Mbit/s。中国将8.192Mbit/s速率作为ADSL最高传送等级速率。 FTTx技术: FTTx是“Fiber To The x”的缩写,意谓“光纤到x”,为各种光纤通讯网络的总称,其中x代表光纤线路的目的地。光纤连接ONU主要有两种方式,一种是点对点形式拓扑(Point to Point; P2P)一种是使用点对多点形式拓扑方式(Point to Multi-Point; P2MP)。