计算机网络之物理层

计算机网络之物理层

物理层考虑的是如何才能在连接各种主机的设备上传输数据。内容更靠近底层，繁琐枯燥，因此只总结重要的知识点。

• 信道信息交换方式

  与计算机接口信息交互方式类似。

  • 单向通信-单工通信：只有一个方向的通信，典型的例子就是广播。

  • 双向交替通信-半双工通信：通信的双方都可以发送信息，但不能同时进行。

  • 双向同时通信-全双工通信：通信的双方可以通信发送和接收信息。

• 编码方式：将数字信号转换为另外一种数字信号的过程称为编码方式，常见的编码方式如下：

• 信道复用技术

  如果一条信道只能在某段时间内给一条连接使用，信道利用则不够充分，而复用技术就是用来同时给多条连接在某段时间内同时使用一条信道的技术。复用技术有：频分复用、时分复用和统计时分复用、波分复用和码分复用。

  • 频分复用：给用户分配一个特定的频带后，用户始终占用该频带，可见分配到频带的客户可以真正同时使用同一个信道，但由于频带有限，该方法并不灵活。

  • 波分复用：光的频分复用

  • 时分复用：在频分复用的基础上，将信道使用均时间分为一个个的时间片，每个用户在周期的一个时间片上占用某个频带，相比较频分复用，十分复用能同时给更多的客户使用，但依旧不够灵活

  • 统计时分复用：设置一个集中器，将各用户缓存至集中器的数据，集中器按顺序扫描输入的缓存，将扫描的缓存放进一个帧中，当一个帧满了之后就发送出去。为了精准发送，还需给地址信息。统计时分复用能够正常工作的前提是各客户是间歇性工作的。

  • 码分复用：通过散列给每个站分配互不相同且互相正交的码片序列，每个站发送正反码片序列来表示1和0叠合在一起，目的站使用发送站的码片序列在叠合的序列中分辨除发送站的信息序列。

    • 原理：由于每个站分配到的码片序列都是互不相同且是互相正交的，利用这种正交关系——不同的码片序列正交的规格化内积都是0，而相同的是1，反码是-1，来区分每个站的信息序列。 公式如下：

    • 工作过程

写在最后：

本文只是总结，只包含重要的知识点，具体的知识请仔细研究谢希仁老师的《计算机网络》一书。