第二章 物理层
一、物理层的基本概念
物理层的主要任务是确定与传输媒体的接口的一些特性，即：
? 机械特性——指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。 ? 电气特性——指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。 ? 功能特性——指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。 ? 过程特性——指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。
二、几个术语
数据(data)——运送消息的实体。
信号(signal)——数据的电气的或电磁的表现。
“模拟的”(analogous)——代表消息的参数的取值是连续的。 “数字的”(digital)——代表消息的参数的取值是离散的。
码元(code)——在使用时间域（或简称为时域）的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基 本波形。
三、 有关信号的几个基本概念
单向通信（单工通信）——只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。
双向交替通信（半双工通信）——通信的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送(当然也 就不能同时接收)。 双向同时通信（全双工通信）——通信的双方可以同时发送和接收信息。
四、基带信号和调制
基带信号往往包含有较多的低频成分，甚至有直流成分，而许多信道并不能传输这种低频分量或直流分量。为了解决这一问题，就必须对基带信号进行调制(modulation)。
最基本的二元制调制方法有以下几种：
调幅(AM)：载波的振幅随基带数字信号而变化。 调频(FM)：载波的频率随基带数字信号而变化。 调相(PM): 载波的初始相位随基带数字信号而变化。
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五、导向传输媒体
双绞线、同轴电缆、光缆 、无线信道。
六、信道复用技术
复用(multiplexing)是通信技术中的基本概念。
复用技术的分类： ? ? ? ?
频分复用 FDM(Frequency Division Multiplexing) 时分复用TDM(Time Division Multiplexing) 波分复用 WDM(Wavelength Division Multiplexing) 码分复用 CDM(Code Division Multiplexing)
? 常用的名词是码分多址CDMA (Code Division Multiple Access)。 ? 各用户使用经过特殊挑选的不同码型，因此彼此不会造成干扰。
? 这种系统发送的信号有很强的抗干扰能力，其频谱类似于白噪声，不易被敌人发现。
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?mi?1
ii?mi?1i?mi?1? 每一个比特时间划分为 m 个短的间隔，称为码片(chip)。
码片序列(chip sequence)
? 每个站被指派一个唯一的 m bit 码片序列。 ? 如发送比特 1，则发送自己的 m bit 码片序列。 ? 如发送比特 0，则发送该码片序列的二进制反码。
例如，S 站的 8 bit 码片序列是 00011011。 发送比特 1 时，就发送序列 00011011， 发送比特 0 时，就发送序列 11100100。
? 每个站分配的码片序列不仅必须各不相同，并且还必须互相正交(orthogonal)。
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：
1mS?T??SiTi?0mi?1
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 ：
一个码片向量和该码片反码的向量的规格化内积值是 –1。
CDMA 的工作原理
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第 3 章 数据链路层
一、数据链路层使用的信道分类
数据链路层使用的信道主要有以下两种类型： 点对点信道：这种信道使用一对一的点对点通信方式。
广播信道：这种信道使用一对多的广播通信方式，因此过程比较复杂。
二、各层传输的数据单位
网络层：IP数据报（或IP分组） 数据链路层：帧 物理层：比特
三、数据链路层传输数据时的三个基本问题
(1) 封装成帧(framing)——在一段数据的前后分别添加首部和尾部，然后就构成了一个帧。首部 和尾部的一个重要作用就是进行帧定界。 (2) 透明传输 (3) 差错控制
四、点对点协议 PPP (Point-to-Point Protocol)
现在全世界使用得最多的数据链路层协议是点对点协议 PPP。用户使用拨号电话线接入因特网时，一般都是使用 PPP 协议。 1. PPP 协议应满足的需求
? 简单——这是首要的要求 ? 封装成帧 ? 透明性 ? 多种网络层协议 ? 多种类型链路 ? 差错检测 ? 检测连接状态 ? 最大传送单元 ? 网络层地址协商 ? 数据压缩协商
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2. PPP 协议不需要的功能
? 纠错 (只需要检测有无错，而不需纠错) ? 流量控制 ? 序号 ? 多点线路 ? 半双工或单工链路 3.PPP 协议有三个组成部分
1) 一个将 IP 数据报封装到串行链路的方法。 2) 链路控制协议 LCP (Link Control Protocol)。 3) 网络控制协议 NCP (Network Control Protocol)。 4.PPP 协议之不使用序号和确认机制.
五、媒体共享技术
1. 静态划分信道
1) 频分复用 2) 时分复用 3) 波分复用 4) 码分复用
2. 动态媒体接入控制（多点接入）
1) 随机接入
2) 受控接入 ，如多点线路探询(polling)，或轮询。
六、以太网的两个标准
DIX Ethernet V2 标准与 IEEE 的 802.3 标准只有很小的差别，因此可以将 802.3 局域网简称为“以太网”。
七、数据链路层的两个子层
? 逻辑链路控制 LLC (Logical Link Control)子层
? 媒体接入控制 MAC (Medium Access Control)子层。
与接入到传输媒体有关的内容都放在 MAC子层，而 LLC 子层则与传输媒体无关，不管采用何
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计算机网络(第5版)重点知识总结
