2.1 通信基础

2.1.1 基本概念

k 进制码元可以表示 k 种状态。

码元传输速率：只与码元长度有关。

信息传输速率：单位时间传输比特数。

2.1.2 奈奎斯特定理和香农定理

1.奈奎斯特特定理（无噪声）

极限传输速率=$2W\log_{2} V$(b/s)

2.香农定理（有噪声）

极限传输速率=$W\log_{2} \left( 1+S/N\right)$(b/s)

信噪比=$10\log_{10} \left( S/N\right)$（dB）

2.1.3 编码与调制

1.数字数据编码为数字信号

（1）非归零编码（NRZ）

高 1 低 0

（2）归零编码（RZ）

每个码元内都要归零

（3）反向非归零编码 (NRZI)

不变为 1，反转为 0

（4）曼彻斯特编码

高低为 1，低高为 0

实现对通道过程中收发双方的数据同步。

常用于局域网传输。

（5）差分曼彻斯特编码

同 1 异 0。

2.1.4 电路交换、报文交换与分组交换

1.电路交换

连接建立，数据传输，连接释放。

传输时延小，不保证无差错。

就像打电话。

缺点：连接建立时间长，不适合计算机之间的通信。

2.报文交换

报文是站点一次性要发送的数据块，存储转发

传输时延大

3.分组交换

要把数据分成大小相当的小数据片，每片都要加上控制信息（如目的地址），因而传送数据总开销较多。信道利用率高。

分组交换不必在传输前建立双方的物理链路，因为是存储转发。比如 QQ 好友不在线，也能发信息，此时双方没有固定的物理链路。

一个简单的类比是，考虑两家餐馆，一家需要顾客预订，而另一家不需要预订，但不保证能安排顾客。对于需要预订的那家餐馆，我们在离开家之前必须承受先打电话预订的麻烦，但当我们到达该餐馆时，原则上我们能够立即入座并点菜，对于不需要预订的那家餐馆，我们不必麻烦地预订餐桌，但当我们到达该餐馆时，也许不得不先等待一张餐桌空闲后才能入座。

2.1.5 数据报与虚电路

都是分组交换的一种方式

1.数据报

数据报方式是无连接的：不事先为分组的传输确定路径，每个分组独立确认路径，不同分组传输路径可能不同。

提供不可靠服务

UDP

2.虚电路

结合电路交换和数据报。

虚电路建立、数据传输、虚电路释放。

TCP

2.1.6 同步传输、异步传输

同步传输先发送 SYN。

异步传输可任何时候开始，加上开始位和结束位。