Section 2 物理层

2.1物理层的基本概念

• 物理层解决如何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。
• 物理层的主要任务是确定传输媒体的接口的特性
• 定义了机械特性 电器特性 过程特性 功能特性

2.2数据通信的基础知识(涵盖了所有的数据通信)

• 通信的目的就是传送消息
• 数据–运送信息的实体
• 信号–数据的电气或电磁的表示
• 码元(code)–周期中代表不同离散数值的基本波形

信道的基本概念

• 单向通信–只有一个方向通信没有反方向
• 双向交替通信–双方都可以发消息 但是不能同时发
• 双向同时通信–双方都可以发，能同时

基带(base band)信号和带通(band pass)信号

• 基带信号–来自信源的信号，直接表达要传输的信息，比如我们说话的声音；
• 带通信号–把基带信号经过在载波器调制之后，把信号频率范围搬移到较高的频段中以便信道传输。
• 当传输距离较近时，计算机网络普遍使用基带传输方式。

信道极限容量

失真过大，无法识别接收信号。
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• 奈氏准则：没有信号干扰 码元的传输速率有上限
• 香农公式： 有信号干扰 无差错传输速率

2.3 物理层下面的传输媒体(了解)

• 导向传输媒体：电缆
• 非导向传输媒体：电磁波

2.4 信道复用技术

复用技术：多个人在同一个信道传播信息并在接受的时候能区分出来

• 频分复用(FDM)：同样的时间占用不同的信道资源
• 时分复用(TDM): 同样的时间占用不同的时间段(利用率不高)
• 统计时分复用(STDM)：传播时为信号加上标记，通过标记区分信道
• 波分复用(光的频分复用WDM)

2.5数字传输系统

2.6宽带接入技术

sDSL(用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造)

xDSL技术把0~4kHz低端频谱留给传统电话使用，而把原来没有被利用到的高端频谱留给用户上网用。
它利用DMT技术实现此功能。(DMT调频技术采用分频复用的技术，把40kHz到1.1MHz的高端频谱划分为许多的子信道，其中25个为上行信道，而249个为下行信道。)

光纤同轴混合网HFC(Hybrid Fiber Coax)

• 采用模拟技术的频分复用对电视节目进行单向传输
• 优点： 具有很宽的带宽；能够利用已经有相当大的覆盖面的有线电视网