物理层 （二）

终于腾出一点时间，来看看计算机网络的物理层。物理层考虑的是怎牙膏才能在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流，而不是具体的传输媒体。物理层定义了一些传输介质具有的特性，比如机械特性、电气特性、功能特性和过程特性。这部分章节自己作为一个知识性的了解来进行学习。

一、数据通信的基本知识

1. 数据通信的模型，是信息从信源（源点、发送器）通过传输系统传达到信宿（接收器，终点）。
   
2. 信号分为模拟信号和数字信号，模拟信号是连续的，数字信号是离散的，远距离传递时由于衰减的作用数字信号保真性要强于模拟信号。
3. 信道是用来表示向某一个方向传送信息的媒体，一般有三种形式：单工通信（单向通信信道）、半双工通信（双向交替通信，可以实现双向通信，但是不能同时进行）和全双工通信。
4. 之所以我们会需要调制解调器，是因为信源发出的基带信号往往包含有较多的低频成分，甚至有直流成分，而许多信道并不能传输这种低频分量或直流分量，为了解决这一问题，才需要调制：调频、调幅和调相。
5. 码元传输速率：对于数字信号的波形形式来说，每个波形称为一个码元。一般来说，码元的传输速率越高，信号传输的距离越远，噪声干扰越到，传输媒体质量越差，则接收端的波形的失真就越严重。为了避免码间串扰，Nyquist在1924年推导出了著名的奈式准则，其最重要的结论就是在任何信道中，码元传输的速率是由上限的，传输速率超过此上限，就会出现严重的码间串扰问题，是接收端对码元的识别称为不可能。
6. 信道的极限传输速率：香农给出的计算公式，信道的极限传输速率C=W log2(1 + S/N)，其中W是信道的带宽，S为信道内所传信号的平均功率，N为信道内部的搞死噪声功率，该公式表明，信噪比越大，信息的极限传输速率越高。当W和信噪比达到一定值时，如果想再给提高信息传输率，就只有设计编码，比如分别表示1010的不同组合，从而实现信息传输速率的增加，记住，数据只是信息传递的载体。

二、杂七杂八

1. 传输介质可以分为导向和非导向，无线即为非导向。

2. 信道复用技术可以分为频分复用，时分复用和统计时分复用，频分复用是不用的用户通信占用信道的不同带宽（频率），时分复用则是不同的用户占用信道的不用时间，统计时分复用则是针对时分复用的低效率的改进。
   
   

   对于光线有波分复用，即根据光波的不同波长来复用；还有码分复用，比如CDMA。

3. xDSL是使用了电话线路进行网络通信，低频段用于语言通信，高频段用于网络。