這是考核網路底層常識。乙太網為曼徹斯特編碼，兩個碼元代表一個位（bit）。所以是20Mb/s。所謂曼徹斯特編碼就是用兩個碼元之間的跳變來傳遞一bit信息，例如定義從邏輯0跳變到邏輯1來傳遞信息「1」、從邏輯1跳變到邏輯0來傳遞信息「0」。
Ⅱ 計算機網路--奈奎斯特定理&香農公式
1、信道容量
信道容量是給定條件下，給定通信路徑上所能達到的最大數據傳輸速率。單位是bit/s。
所以也可以理解位最大的傳信速率。
這里的給定的條件是：誤碼率、信道帶寬、信噪比。
2、計算信道容量
奈奎斯特（理想狀態下，就是沒有雜訊干擾）
奈氏准則：在理想的條件下，既一個無雜訊，帶寬為W赫茲的信道，其傳碼速率最高為2W波特
注意這里的傳碼速率是傳棗搜遞碼元的速率。如果傳碼速率大於最大限制，就會出現碼間串擾，信號產生失真。
上面得內奎斯特公擾鋒式是理想得情況下，是沒有雜訊的，但是真實情況下是無法滿足的，所有u有了下面的香農公式
3、信噪比凳李歷
一般給出信道的信噪比分貝(dB)，可以通過信噪比公式求出S/N，帶入香農公式求出最大·信道比。
Ⅲ 計算機網路求解
二進製表示8個不同等級很簡單，就是三位二進制碼就可以表示了。從000~111.分別表示8個等級。
奈奎斯特公式為：C = B * log2 N ( bps )
這里B是碼元傳輸速率=2000碼元/秒。
N=8.因為也表示8個等級。
所以答案=2000*log28=2000*3=6000b/s.
Ⅳ 幫忙解釋一下計算機網路中碼元的定義和信噪比的公式
在數字通信中常常用時間間隔相同的符號來表示一位二進制數字，這樣的時間間隔內的信號稱為二進制碼元。信道比——是信道的信號功率比上信道內從高斯分布的雜訊的功率，通常用10log10S/N表示，單位是分貝。
公式是C=Hlog2（1+S/N）
Ⅳ 計算機網路 碼元速率最大值
數據通信的任務是傳輸數據信息,希望達到傳輸速度快、出錯率低、信息量大、可靠性高,並且既經濟又便於使用維護。這些要求可以用下列技術指標加以描述。 1.數據傳輸速率所謂數據傳輸速率,是指每秒能傳輸的二進制信息位數,單位為位/秒(bits per sec-ond),記作bps或b/s,它可由下式確定: s=1/T?log2N (bps) 式中T為一個數字脈沖信號的寬度(全寬碼情況)或重復周期(歸零碼情況),單位為秒。一個數字脈沖也稱為一個碼元,N為一個碼元所取的有效離散值個數,也稱調制電平數,N一般取2的整數次方值。若一個碼元僅可取0和1兩種離散值,則該碼元只能攜帶一位(bit)二進制信息;若一個碼元可取00、01、10和11四種離散值,則該碼元就能攜帶兩位二進制信息。以此類推,若一個碼元可取N種離散值,則該碼元便能攜帶log2N位二進制信息。 當一個碼元僅取兩種離散值時,S =(1/T),表示數據傳輸速率等於碼元脈沖的重復頻率。由此,可以引出另一個技術指標一一'信號傳輸速率,也稱碼元速率、調制速率或波特率,單位為波特(Baud)。信號傳輸速率表示單位時間內通過信道傳輸的碼元個數,也就是信號經調制後的傳輸速率。若信號碼元的寬度為T秒,則碼元速率定義為: B=1/T (Baud) 在有些調幅和調頻方式的數據機中,一個碼元對應於一位二進制信息,即一個碼元;,有兩種有效離散值,此時調制速率和數據傳輸速率相等。但在調相的四相信號方式中,一個碼元對應於兩位二進制信息,即一個碼元有四種有效離散值,此時調制速率只是數據傳輸速率的一半。由以上兩式合並可得到調制速率和數據傳輸速率的對應關系式: S =B ?log2N (bps) 或B =S/log2N(Baud) 一般在二元調制方式中,S和B都取同一值,習慣上二者是通用的。但在多元調制的情況下,必須將它們區別開來。例如採用四相調制方式,即N=4,且T=833×10-6秒,則可求出數據傳輸速率為: S=1/T?log2N=1/(833×10-6)?log24=2400 (bps) 而調制速率為： B=1/T=1/(833×10-6)=1200 (Baud) 通過上例可見,雖然數據傳輸速率和調制速率都是描述通信速度的指標,但它們是完全不同的兩個概念。打個比喻來說,假如調制速率是公路上單位時間經過的卡車數,那麼數據傳輸速率便是單位時間里經過的卡車所裝運的貨物箱數。如果一車裝一箱貨物,則單位時間經過的卡車數與單位時間里卡車所裝運的貨物箱數相等,如果→車裝多箱貨物,則單位時間經過的卡車數便小於單位時間里卡車所裝運的貨物箱數。 2.信道容量信道容量表徵一個信道傳輸數據的能力,單位也用位/秒(bps)。信道容量與數據傳輸速率的區別在於,前者表示信道的最大數據傳輸速率,是信道傳輸數據能力的極限,而後者則表示實際的數據傳輸速率。這就像公路上的最大限速值與汽車實際速度之間的關系一樣,它們雖然採用相同的單位;但表徵的是不同的含義。奈奎斯特(Nyquist)首先給出了無雜訊情況下碼元速率的極限值與信道帶寬的關系: B =2?H (Baud) 其中,H是信道的帶寬,也稱頻率范圍,即信道能傳輸的上、下限頻率的差值,單位為HZ。由此可推出表徵信道數據傳輸能力的奈奎斯特公式: C =2?H?log2N (bpe) 此處,N仍然表示攜帶數據的碼元可能取的離散值的個數,C即是該信道最大的數據傳輸速率。 由以上兩式可見,對於特定的信道,其碼元速率不可能超過信道帶寬的兩倍,但若能提高每個碼元可能取的離散值的個數,則數據傳輸速率便可成倍提高。例如,普通電話線路的帶寬約為3KHz,則其碼元速率的極限值為6kBaud。若每個碼元可能取的離散值的個數為16(即N=16),則最大數據傳輸速率可達C=2×3k×log216=24k bps。 實際的信道總要受到各種雜訊的干擾,香農(Shannon)則進一步研究了受隨機雜訊干擾的信道的情況,給出了計算信道容量的香農舍式: C =H?log2(1+S/N) (bps) 其中,S表示信號功率,N為雜訊功率,S/N則為信噪比。由於實際使用的信道的信噪比都要足夠大,故常表示成10log10(S/N),以分貝(dB)為單位來計量,在使用時要特別注意。例如,信噪比為30dB,帶寬為3kHZ的信道的最大數據傳輸速率為: C=3k×log2(1+1030/10)=3k×log2(1+1001)=30kbps. 由此可見,只要提高信道的信噪比,便可提高信道的最大數據傳輸速率。 需要強調的是,上述兩個公式計算得到的只是信道數據傳輸速率的極限值,實際使用時必須留有充足的餘地。 3.誤碼率誤碼率是衡量數據通信系統在正常工作情況下的傳輸可靠性的指標,它定義為二進制數據位傳輸時出錯的概率。設傳輸的二進制數據總數為N位,其中出錯的位數為風,則誤碼率表示為: Pe =Ne/N 計算機網路中,一般要求誤碼率低於10-6,即平均每傳輸106位數據僅允許錯一位。可若誤碼率達不到這個指標,可以通過差錯控制方法進行檢錯和糾錯。 二.編碼技術 ? 模擬信號：是指模擬數據在某個區間產生連續的值。例如，聲音和視頻就是強度 連續變化的信號。大多數用感測器收集的數據，例如溫度和壓力都是連續值。 ? 數字信號：是指數字數據產生離散的值。例如，文本信息和整數。 ? 調制解調：當需要在只能傳輸模擬信號的線路上傳輸數據信號時(例如，通過一 條公用電話線將數據從一台計算機傳輸到另一台計算機)，在發送方，數據開始是數字數據，但是由於電話線只能傳輸模擬信號，所以數據必須進行數字到模擬的轉換。這個轉換過程就叫作調制。在接收方需要進行模擬到數字的轉換，使它還原為原來的數字數據這個過程叫作解調。整個從數字數據到模擬信號再到數字數據的過程稱作調制解調。調制解調有三種基本形式：幅移鍵控法(AmplitudeShift Keying，ASK)、頻移鍵控法(Frequency Shift Keying，FSK)和相移鍵控法(PhaseShift Keying，PSK)。 ? 不歸零(Non-Return to Zero，NRZ)編碼：在用數字信號傳輸數字數據時，信號的電平是根據它所代表的二進制數值決定的。一個正電壓值代表1，而一個負電壓值代表0，因而信號的電平依賴於它所代表的數值。 ? 曼徹斯特編碼：在曼徹斯特編碼中，每個比特中間引入跳變來同時代表不同數值 和同步信息。一個負電平到正電平的跳變代表0，而一個正電平到負電平的跳變則代表1。通過這種跳變使曼徹斯特編碼獲得了同步信息和數字編碼。 ? 差動曼徹斯特編碼：在差動曼徹斯特編碼中，用兩個比特之間的跳變來代表不同 的數值，在間隙中有跳變的代表0，沒有跳變的代表1。比特中間的跳變只用來表示同步信息，不同的數值通過在比特間隙是否跳變來表示。 三．數據傳輸技術 ? 多路復用：在計算機網路系統中，當傳輸介質的能力超過傳輸單一信號的情況時， 為了有效地利用傳輸系統，希望一個信道能夠同時傳輸多路信號。多路復用，就是把許多信號在單一的傳輸線路上進行傳輸。一般普遍使用三種多路復用技術，即頻分多路復用(FDM)、時分多路復用(TDM)和統計時分多路復用(STDM)。 ? 同步傳輸：是使接收端接收的每一位數據信息都要和發送端准確地保持同步，中間沒有間斷，實現這種同步方法又有自同步法和外同步法。 ? 非同步傳輸：是基於位元組的，每位元組作為一個單位通過鏈路傳輸，因為沒有同步脈 沖，接收方不可能通過計時方式來預測下一個位元組何時到達，因而在每個位元組的開頭都要附加一個0，通常稱為起始位，在每個位元組尾部還加上一個或多個1，被稱為停止位。 單工通信：是指在通信鏈路上的兩個站點，只能一個發送信息，另一個接收。 半雙工通信：在通信鏈路上的兩個站點都可以發送和接收信息，但是不能同時發 送和接收，當其中一個站點在發送信息時，另一個站點只能接收，反之亦然。 全雙工通信：在通信鏈路上的兩個站點可以同時發送和接收信息，即一個站點發 送信息的同時也能接收信息。
Ⅵ 計算機網路——2.物理層
確定與傳輸媒體的 介面 的一些特性，解決在各種傳輸媒體上傳輸 比特流 的問題
1.機械特性 ：介面的形狀尺寸大小。
2.電氣特性 ：在介面電纜上的各條線的電壓范圍。
3.功能特性 ：在某一條線上出現的某個電平電壓表示的意義。
4.過程特性 ：對於不同功能的各種可能事件的出現順序。
傳輸媒體主要可以分為 導引型傳輸媒體 和 非導引型傳輸媒體 ：
導引型傳輸媒體 ：信號沿著固體媒體(銅線或光纖，雙絞線)進行傳輸， 有線傳輸 。
非導引型傳輸媒體 ：信號在自由空間傳輸，常為 無線傳輸 。
數據通信系統：包括 源系統 (發送方)， 傳輸系統 (傳輸網路)， 目的系統 (接收方)。
一般來說源系統發出的信號(數字比特流)不適合直接在傳輸系統上直接傳輸，需要轉化(模擬信號)。
調制 ：數字比特流-模擬信號
解調 ：模擬信號-數字比特流
數據 ——運送消息的實體。
信號 ——數據的電氣化或電磁化的表現。
模擬信號 ——代表消息的參數的取值是 連續 的。
數字信號 ——代表消息的參數的取值是 離散 的。
碼元 ——在使用時間域代表不同離散值的基本波形。
信道 ：表示向某一個方向傳送信息的媒體。
單向通信(單工通信) ：只有一個方向的通信，不能反方向。
雙向交替通信(半雙工通信) ：能兩個方向通信，但是不能同時。
雙向同時通信(全雙工通信) ：能同時在兩個方向進行通信。
基帶信號 ：來自信源的信號(源系統發送的比特流)。
基帶調制 ：對基帶信號的波形進行變換，使之適應信道。調制後的信號仍是基帶信號。基帶調制的過程叫做 編碼 。
帶通調制 ：使用載波進行調制，把基帶信號的頻率調高，並轉換為模擬信號。調制後的信號是 帶通信號 。
1.歸零制 ：兩個相鄰信號中間信號記錄電流要恢復到 零電平 。 正脈沖表示1，負脈沖表示0 。在歸零制中，相鄰兩個信號之間這段磁層未被磁化，因此在寫入信息之前必須去磁。
2.不歸零制 ： 正電平代表1，負電平代表0 ，不用恢復到零電平。難以分辨開始和結束，連續記錄0或者1時必須要有時鍾同步，容易出現直流分量出錯。
3.曼徹斯特編碼 ：在每一位中間都有一個跳變。 低->高表示0，高->低表示1 。
4.差分曼徹斯特編碼 ：在每一位的中心處始終都有跳變。位開始邊界有跳變代表0，沒有跳變代表1。 位中間的跳變代表時鍾，位前跳變代表數據 。
調幅（ AM ）：載波的 振幅 隨著基帶數字信號而變化。
調頻（ FM ）：載波的 頻率 隨著基帶數字信號而變化。
調相（ PM ）：載波的 初始相位 隨著基帶數字信號而變化。
失真 ：發送方的數據和接收方的數據並不完全一樣。
限制碼元在信道上的傳輸速率的因素：信道能夠通過的 頻率范圍 ； 信噪比 。
碼間串擾 ：由於系統特性，導致前後碼元的波形畸變。
理想低通信號的最高碼元傳輸速率為 2W ，單位是波特，W是理想低通信道的 帶寬 ，理想帶通特性信道的最高碼元傳輸速率為W。
信噪比 ：信號的平均功率與雜訊的平均功率的比值，單位是 dB ， 值=10log10(S/N) 。
信噪比對信道的 極限 信息傳輸速率的影響：速率 C=Wlog2(1+S/N)——香農公式 ，單位為 bit/s 。
信噪比越大，極限傳輸速率越高。實際速率比極限速率低不少。還可以用編碼的方式來提高速率(讓一個碼元攜帶更多的比特量)。
所謂 復用 就是一種將若干個彼此獨立的信號合並成一個可以在 同一信道 上同時傳輸的 復合信號 的方法。
比如，傳輸的語音信號的頻譜一般在300~3400Hz內，為了使若干個這種信號能在 同一信道（相當於共享信道，能夠降低成本，提高利用率） 上傳輸，可以把它們的頻譜調制到不同的頻段，合並在一起而不致相互影響，並能在接收端彼此分離開來（ 分用 ）。
信道復用技術就是將一個物理信道按照一定的機制劃分多個互不幹擾互不影響的邏輯信道。信道復用技術可分為以下幾種： 頻分復用，時分復用和統計時分復用，波分復用，碼分復用 。
1.頻分復用技術FDM（也叫做頻分多路復用技術）： 條件是傳送的信號的帶寬是有限的，而 信道的帶寬要遠遠大於信號的帶寬 ，然後採用 不同頻率 進行調制的方法，是各個信號在信道上錯開。頻分復用的各路信號是在 時間 上重疊而在 頻譜 上不重疊的信號。將整個帶寬分為多份，用戶分配一定的帶寬後通信過程 自始至終都佔用 這個頻帶。另外，為保證各個子信道傳輸不受干擾，可以設立 隔離帶 。
2.時分復用技術TDM：採用同一物理連接的不同時段來傳輸不同的信號。 也就是在信道帶寬上劃分出幾個子信道後，A用戶在某一段時間使用子信道1，用完之後將子信道1釋放讓給用戶B使用，以此類推。將整個信道傳輸時間劃分成若干個時間片（時隙），這些時間片叫做 時分復用幀 。每一個時分用戶在每一個TDM幀中佔用 固定時序 的時隙。
4.波分復用技術WDM： 將兩種或多種不同波長的光載波信號在發送端經過 復用器匯合 在一起，並耦合到光線路的 同一根光纖 中進行傳輸，在接收端經過 分波器 將各種波長的光載波分離進行 恢復 。整個過程類似於頻分復用技術的共享信道。波分復用其實就是光的頻分復用。
1.比特時間，碼片
1比特時間就是發送 1比特 需要的時間，如數據率是10Mb/s，則100比特時間就等於10微秒。
每一個比特時間劃分為m個短的間隔，稱為碼片。每個站被指派一個唯一的m bit 的碼片序列（例如S站的8 bit 碼片序列是00011011）。
如果發送 比特1 ，則發送自己的m bit 碼片序列。如果發送 比特0 ，則發送該碼片序列的二進制反碼。
S站的碼片序列：（-1，-1，-1，+1，+1，-1，+1，+1） -1代表0，+1代表1
用戶發送的信號先受 基帶數字信號 的調試，又受 地址碼 的調試。就比如數據發送後受到基帶數字信號的調試之後變為10，然後又受到地址碼的調試後1就變為了00011011（上面的S站碼片序列），0就變成了11100100。
由於每個比特要轉換成m個比特的碼片序列，因此原本S站的數據率b bit/s要提高到mb bit/s，同時S站所佔用的頻帶寬度也提高到原本數值的m倍。這種方式是擴頻通信中的一種。
擴頻通信通常有兩大類：直接序列擴頻DSSS（上述方式）；跳頻擴頻FHSS。
2.碼分多址（CDMA）
CDMA的重要特點 ：每個站分配的碼片序列不僅必須 各不相同 ，並且還必須 相互正交 。在實用系統中使用的是 偽隨機碼序列 。
碼片的互相 正交 的關系：令向量S表示站S的碼片向量，令T表示其他任何站的碼片向量。兩個不同站的碼片序列正交，就是向量S和T的 規格化內積 等於0。
即S T=（S1 T1+S2 T2+......Sm Tm）/m（其實就相當於 兩個向量垂直 ，/m對結果其實也沒多大關系）
推論 ： 1. 一個碼片向量和另一碼片反碼的向量的規格化內積值為0（如果ST=0,那麼ST'也=0）
2. 任何一個碼片向量和該碼片向量自己的規格化內積都是1，即S S=1
3. 一個碼片向量和該碼片向量的規格化內積值是-1，即S S'=-1
CDMA的工作原理：
用一個列子來說明，假設S站的碼片序列為（-1，-1，-1，+1，+1，-1，+1，+1），S站的擴頻信號為Sx，即若數據比特=1那麼S站發送的是碼片序列本身Sx=S，若數據比特=0那麼S站發送的是碼片序列的反碼Sx=S』。T站的碼片序列為（-1，-1，+1，-1，+1，+1，+1，-1），T站的擴頻信號為Tx。因為所有的站都使用相同的頻率，因此每一個站都能夠收到所有的站發送的擴頻信號。所有的站收到的都是疊加的信號 Sx+Tx 。
當接收站打算收S站發送的信號時，就用S站的碼片序列與收到的信號求規格化內積，即S （Sx+Tx）=S Sx+S Tx。前者等於+1或0，後者一定等於0，具體看下面（參考上面的 CDMA的工作原理 ）：
當數據比特=1時，Sx=S，那麼S Sx=S S=1；同理 ，當數據比特=0時，Sx=S』，那麼S Sx=S S』=0
當數據比特=1時，Tx=S，那麼S Tx=S T=0（參考上面 碼片序列的正交關系 ）；同理 ，當數據比特=0時，Sx=S』，那麼S Tx=S*T』=0