计算机网络第2章物理层.doc

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1、第2章物理层2.1概述1.数据通信2.数据通信模型图2.1数据通信模型3.单工、全双工和半双工通信2.2频带传输技术2.2.1什么是频带传输2.2.2调制解调技术1.调制和解调图2.2数字数据的3种调制方法2.基本调制方式3.多级调制图2.364QAM的星座图2.3基带传输技术2.3.1什么是基带传输2.3.2编码解码技术1.为什么要编码2.常用线路编码方式图2.43种编码方式图2.5四级编码的例子3.mB/nB块编码2.3.3信道的极限传输速率1．码元传输速率2．数据传输速率与码元传输速率的关系3.奈奎斯特准则4.香

2、农定理2.4信道复用技术2.4.1概述2.4.2频分复用(FDM)图2.6频分复用2.4.3时分复用(TDM)和统计时分复用(STDM)1.时分复用(TDM)图2.7TDM与STDM2.统计时分复用(STDM)2.4.4准同步数字系列(PDH)1.网同步2.脉冲代码调制(PCM)3.T系列和E系列PDH图2.8T1的时分复用帧4.PDH存在的问题2.4.5同步数字系列(SDH)1.概述2.体系结构图2.9SONET体系结构3.帧结构图2.10STS-1帧结构4.多路复用2.4.6波分复用(WDM)1.什么是WDM图2.

3、11WDM传送的光信号2.DWDM和CWDM2.5宽带接入技术2.5.1概述2.5.2数字用户线xDSL1.ADSL及其频谱图2.12ADSL频谱2.ADSL接入的网络结构图2.13ADSL接入的网络结构3.xDSL2.5.3混合光纤同轴电缆网(HFC)1.HFC及其频谱图2.14HFC频谱2.HFC接入的网络结构图2.15HFC接入的网络结构3.CableModem4.HFC接入和xDSL接入的比较2.6传输媒体2.6.1双绞线2.6.2同轴电缆2.6.3光纤1.光纤和光缆2.光纤传输及其优点3.光在光纤中的传播图2

4、.16光在光纤中的传播4.MMF和SMF图2.17光在MMF和SMF中的传输2.6.4无线传输1.电磁波及其传播速度2.电磁波频谱图2.18电磁波的频谱和应用3.无线电传输4.微波传输5.卫星通信图2.19卫星通信6.红外线传输思考题2.1什么是数据通信？画出数据通信的结构模型，简要叙述各个部分的功能。2.2什么是频带传输和基带传输？它们各采用哪种信道复用方式？2.3什么是调制和解调？其目的是什么？有几种调制方式?2.4数字数据在使用基带传输方式传输前为什么还要编码？2.5什么是位同步？有哪些位同步方式？2.6对于数字

5、数据01100101，请画出它采用不归零制编码、曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码3种编码方式编码后的信号波形。2.7对于十六进制数字数据0xDE5615，请画出一种八级编码方式的编码后的信号波形。2.8数据传输速率和码元传输速率之间的关系是什么？2.9如果用-3V、-1V、1V和3V共4种电平表示不同的码元状态，对于4000baud的信号传输速率，数据传输速率可以达到多少？如果使用8种码元状态呢？2.10什么是信道容量？它用什么表示？2.11叙述奈奎斯特准则和香农定理，它们表示了什么意义？2.12对于一条带宽为200MH

6、z的通信线路，如果信噪比为30dB，其最高数据传输速率能达到多少？如果信噪比为20dB呢？2.13信道复用的目的是什么？说出几种常用的信道复用的方式。2.14什么是PCM?目的是什么？它分哪几个步骤？2.15为什么电话的数字传输系统中很多时间间隔都为125μs？2.16在T1和E1中，125μs的时间间隔内如何进行TDM复用？T1、E1和STS-1的数据传输速率是多少？写出推导过程。2.17T1线路带宽中，用户传输的数据所占比例有多大？即1.544Mb/s中有多大比例在端用户间传送？2.18什么是WDM?什么是DWDM

7、？什么是CWDM？2.19描述并比较TDM和STDM。2.20什么是非对称数字用户线ADSL技术？为什么称为非对称？它在一根电话线上划分几个信道？2.21典型ADSL接入网络主要包括什么设备？它们的作用是什么？2.22什么是HFC？简述HFC接入的网络结构。2.23CableModem工作在OSI模型中的什么层次？简述CableModem在HFC网络中的作用。2.24UTP是什么意思？目前主要分为几类？它们的带宽是多少？目前100Mb/s的以太网主要使用哪种UTP布线？2.25光纤分为哪两种？它们传播光脉冲的方式有什么

8、不同？2.26光传输系统包括哪几个部分？和铜线相比，光纤传输有什么优点？2.27什么是光速？光速等于多少？2.28铜线和光纤中电磁波的传播速度是多少？电磁波在铜线中传播1千米需多少时间？2.29一条100km的电缆传输E1速率的数据，该电缆中可以容纳多少比特？2.30什么是微波？什么是微波通信和卫星通信？2.31若电磁波的波长为1