计算机网络-物理层

Created: Oct 17, 2019 3:46 PM
作者: Tian Ling
标签: 物理层

物理层

• 物理层考虑的是怎样才能在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流,而不是指具体的传输媒体
• 物理层的作用是尽可能地屏蔽掉这些传输媒体和通信手段的差异,使数据链路层感觉不到这些差异
• 数据在计算机内部多采用并行传输，但在通信线路上的传输方式一般是串行传输

数据通信系统的模型

• 源系统： 源点（产生要传输的数据）,发送器（对源点产生的数据流进行编码），接收器,终点
• 传输系统
• 目标系统

常用术语

• 通信的目的是传送消息。 数据是运送消息的实体，通常是有意义的符号序列。 这种信息的表示可用计算机或其他机器（或人）处理或产生。信号是数据的电气或电磁的表现

信号

1. 模拟信号，或连续信号——— 代表消息的参数的取值是连续的。
2. 数字信号，或离散信号——— 代表消息的参数的取值是离散的。

信道的几个基本概念

• 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，双方都可以发送消息，但不能双方都同时发送。
• 双向同时通信，全双工通信， 通信的双方都可以同时发送和接受消息。
• 来自信源的信号常称为基带信号，基带信号需要调制才能正常使用。 调制分为两大类： 1、波形变换，把数字信号转换为另一种形式的数字信号，被称为编码；2、载波调制： 把基带信号的频率搬移到较高的频段，并转换为模拟信号，又叫带通信号，这种方式被称为带通调制。

常用编码方式

基本的带通调制方法

信道的极限容量

信号在信道传输时会不可避免地产生失真，码元传输的速率越高，或信号的传输的距离越远，或噪声干扰越大，或传输体质量越差，在接收端的波形的失真就越严重。

限制码元在信道上的传输速率的因素有以下两个。

(1)信道能够通过的频率范围

在任何信道中，码元传输的速率是有上限的，传输速率超过此上限，就会出现严重的码间串扰的问题，使接受端对码元的判决(即识别)成为不可能。

(2)信噪比

(3)让每一个码元携带更多比特的信息量

物理层下面的传输媒介

(1)导引型传输媒体：电磁波被导引沿着固体媒体传播

• 双绞线
• 同轴电缆
• 光缆

(2)非导引型传输媒体： 自由空间内传播，又称为无线传输

• 微波

信道复用技术

包括频分复用、时分复用、波分复用、码分复用

波分复用其实就是光的频分复用

码分复用CDM：每个用户可以在同样的时间使用同样的频带进行通信。由于各个用户使用经过特殊挑选的不同码型，因此各用户之间不会造成干扰。

注：S站想要发送比特1，则需发送S, 若要发送0， 则需发送S的反码; S与S的反码内积为-1，S与S的内积为1。

宽带接入技术

1. ADSL技术
2. 光纤同轴混合网
3. FTTx技术