物理层
  1. 作用：提供透明比特流传输
  2.  复用技术——共享信道
  •     FDM频分多路复用： 各用户占用不同频率带宽资源
       例：有10 个信号，每个需要4000 Hz 带宽，现在用FDM 将它们复用在一条信道上。试问对于被复用的信道，需要的最小带宽是多少?假设保护带为400 Hz宽。
       解：4000*10+400*9=43600Hz
              (保护带在每个信号之间)
  • TDM时分多路复用：将时间划分成一段段等长的时分复用帧，每个用户在每个TDM帧占用固定序号的时隙
    例：32 个用户共享 2.048 Mbps 链路，使用TDM。每个用户当轮使用时，以全速度发送8位。用户需要多长时间才能发送一次？
     解：一个周期：（8bit*32）/2.048mbps=125us
    例：10个用户使用TDM或FDM共享8 M bps链路，使用TDM的每个用户都要以一个固定的顺序轮流完全占据连接1 ms (毫秒); 当用户传输一个3000字节的消息时，哪个方法(TDM还是FDM)具有最低的可能延迟，该延迟时间是多少?
     解：FDM:8Mbps=8000kbps每个用户f:800kbps
                     3000字节=24000bit
                     延迟时间：24000b/800kbps=30ms
            TDM:一个用户完全占据1ms,传输8Mbps*1ms=8000bit
                    24000/8000=3 经过3个TDM帧
                   每个用户等待时间2*9=18ms 发送时间3ms 总延迟时间21ms
          TDM具有最低可能延迟
  • 波分多路复用WDM：光的频分复用
  • 码分多路复用CDM（广泛应用于无线链路共享）
      每个用户分配唯一一个m bit码片序列（0为-1，1为+1）各用户码片序列相互正交
       编码信号=（原始数据）*码片序列  即发送1 ，得m bits;发送-1，得m bits的反码
       例：假设一个CDMA系统有3个工作站，码片序列由4位构成，三个工作站A、B 和 C的码片序列分别是： (1,1,1,1),(1,-1,1,-1) and (1,1,-1,-1)。如果工作站 C 连续收到了一个复用信号： (2,0,2,0,0,-2,0,-2,0,2,0,2)，请用计算结果回答：工作站C从工作站A收到了什么信号？
      解：解码：码片序列与编码信号的内积
             将复用信号分成四块2，0，2，0      0，-2，0，-2       0，2，0，2 分别乘（1，1，1，1）再除以4，
             得1，-1，1，及信号为101
3.传输方案
  • 基带传输（线路编码）NRZ,NRZI，曼彻斯特，差分曼彻斯特
   例：使用两种编码方案对比特流01100111进行编码的结果如下图所示，编码1和编码2分别是什么？
编码1：NRZ       编码2：曼彻斯特编码
  • 通带传输（调制技术）调幅，调频，调相
  例：一个调制解调器使用幅移键控和相移键控。在波特率是1000波特的情况下数据速率达到3000bps，若采用0，90，180，270四种相位，则每种相位有几个不同的幅度值？
     解：C=B*log2(n)  3000=1000log2(n)    n=8      8/4=2   2个不同幅度值
   例：一个调制解调器采用QAM-64的调制方案，其中的一半信号点被用来检查错误，波特率是1200，请问，可以达到多大的传输速率？
     解：C=1200*log2(32)=6000bps
4.传输速率
  • 奈奎斯特定理：在无噪声信道中，当带宽为B Hz,信号电平为V级，最大传输速率=2Blog2(V)(bps)
  • 香农定理：在有噪声信道中，带宽为B Hz,信噪比为S/N,最大传输速率=Blog2(1+S/N)(bps)
  例： 8 级信号级别方案被用在一个 10 MHz频率波段中发送信息，数据传输最大比特率是多少？不考虑噪声
       解：最大传输比特率=2*10*3=60bps