计算机网络 第二章（物理层）知识点总结 （第7版）谢希仁 编著
二．物理层
物理层的基本概念：
1）机械特性约束：指明接口所用接线器的形状，性质，尺寸，引线数目排列，固定和锁定装置等待，比如无论什么材质的网线都是用的水晶头
2）电气特性约束：约定电压范围
3）功能特性：指明某种电压表示的意义，比如什么范围的电压代表高电频，与电气特性有一种相互对照关系
4）规程特性：指明对于不同功能的格子可能事件出现顺序，比如报文的小组划分，组装的顺序
数据通信系统：
源系统：
1）源点：源点设备产生的要传输的数据（pc机等终端）
2）发送器：将01比特流转换成相应的物理信号（调制器）
传输系统：
1）接收器：接收物理信号，转换成我们的01比特流（解调器）
2）终点：从接收器获取01比特流，解析成对应的信息
目的系统：
1）接收端
2）接收方
有关信道的基本概念：
1）单项通信（单工通信）：只能发送或只能接收(戴耳机听歌）
2）双向交替通信（半双工通信）：通信双方都可以发送，但不能同时发送或者接收（对讲机）
3）双向同时通信（全双工通信）：通信双方可以同时发送和接收信息
4）基带信号：将01数字信号直接用两种不同电压表示，然后到线路上传输
5）宽带信号：将基带信号进行调制形成的模拟信号
调制
1）基带调制：仅对基带波形进行变换
此调制过程：编码
不归零编码：直接1高，0低电频
归零编码：向上凸1，向下凹0
曼彻斯特编码：下降代表1（1->0),上升代表0（0->1)
差分曼彻斯特编码：每个电频的开始没有波动代表1，有波动代表0
数字信号变成模拟信号：带通调制
带通调制方法：
调幅：0无波动，1有波动
调频：0频率较小，1波动较大
调相：0->1特定波动(上尖波），1->0另外一个特定波动（下尖波）
码元传输率越高或者传输距离越远，在信道的输出端波形的失真就越严重
信噪比：信号的平均功率和噪声的平均功率之比，S/N（单位dB）
香农公式：求信道的极限信息传输数率C
C=W*log2（1+S/N) b/s
提高数据传输数率的方法：一个简单的电信号表示更多的比特数，比如二进制转换成一种8进制的关系
比如原来是0表示一个电频，现在010表示一个电频，这样一个电频就表示了更多的二进制数，提高了传输效率（从容量上提高了传输速率）
2.3物理层下的传输媒体
1）导引型传输媒体（有实物）
双绞线：电信号，四根铜线，两两绞合在一起（物理方法降低通电铜线间的相互干扰）
同轴电缆：电信号，良好的抗干扰特性（绝缘保护层，外导体屏蔽层）
光缆：光信号，利用光的反射传输信号（通过在光纤纤芯外面涂一层低折射的媒体，降低光的折射）
2）非引导型传输媒体（比如无线传输）
短波通信，微波通信
2.4信道复用技术
信道复用技术规则：
1）频分复用技术：用户在分到一定的频带后，在通信过程中自始至终始终占用这个频带
2）时分复用技术：所有用户在不同时间占用同样的带宽频率（四秒为一个时间段，我占第一秒）（人一多网速变慢原理：四个人，四秒为一个时间段，你占四分之一，8个人，8秒为一个时间段，你占8分之一）（现用技术，2018年）
缺点：每个时间段可能有空余，存在浪费
3）统计时分复用技术：不固定分配时间段，而是按需动态分配
缺点：因为是动态的，所以得加头信息（用户地址信息），存在运算加头时间开销
以上针对电信号
4）波分复用技术（光谱，不同光谱的光射到不同材质上反射角是不一样的）
实质：就是光的“频分复用”
5）码分复用技术：各用户使用经过挑选的不同码型，因此不会造成干扰
每一个比特时间划分为m个短的间隔，叫做码片
发1：发自己的m比特的码片（发m个比特）
发0：发送自己m比特码片的反码（也是m个比特）
码片序列：-1表示0，1表示1
2.5数字传输系统
早期数字传输系统的缺点：
- 速率标准不统一
- 不是同步传输
2.6宽带接入技术
2.6.1 ADSL技术
ADSL技术是一种不对称数字用户线实现宽带接入互连网的技术，ADSL作为一种传输层的技术，充分利用现有的铜线资源，在一对双绞线上提供上行640kbps下行8Mbps的带宽，从而克服了传统用户在"最后一公里"的"瓶颈"，实现了真正意义上的宽带接。
ADSL技术的主要特点是可以充分利用现有的铜缆网络（电话线网络） [1] ，在线路两端加装ADSL 设备即可为用户提供高宽带服务。ADSL的另外一个优点在于它可以与普通电话共存于一条电话线上，在一条普通电话线上接听、拨打电话的同时进行ADSL传输而又互不影响。
2.6.2光纤同轴混合网（HFC网）
混合光纤同轴网络（hybrid fiber coaxial network，HFC network）是一种将光纤和同轴电缆按照不同比例进行混合组网，从而传输宽带内容（如视频、数据和语音）的电信技术。