计算机网络(一)物理层

物理层基本概念

        特性：        机械特征：接口类型、尺寸、引脚数、排列、固定和锁定装置

                           电气特性：各线缆上的电压范围

                           功能特性：某条线上某一电平的意义

                           过程特性：不同功能的各种可能事件的出现顺序

数据通信系统模型

        源系统(发送端、发送方)、传输系统（传输网络）、目的系统（接收端、接收方）

         源系统一般分为以下部分

                源点：源点设备产生要传输的数据流

                发送器：对数字信息进行编码

        目的系统分为以下部分

                接收器：进行解码

                终点：终点设备从接收器获得数字比特流

        数据根据类型不同可以分为以下两类

                模拟信号（连续信号）

                数字信号（离散信号）

        信道

                单工通信：只能往一个方向通讯，没有反向功能

                半双工通讯（双向交替通讯）：两个方向都可以发送消息，但是不能同时发送

                全双工通讯（双向同时通讯）：两个方向都可以同时收发信息

                基带信号（基本频带信号）：来自信源的信号

                调制        编码（由一种类型的数字信号转换为另一种）

                                载波（带通调制）：将基带信号的频率范围搬到较高的频段->带通信号

常见编码方式

        不归零制：正电平1，,负电平0

        归零制：正脉冲1，负脉冲0

        曼彻斯特编码：位周期中心的上跳代表-，位周期中心的下跳为1

        差分曼彻斯特编码：每一位的中心处始终都有跳变，位开始边界处有跳变为1，没有跳变为0

基本带通调制方法

        调幅（AM）        调频（FM）        调相（PM）

 信道的极限容量

        1.影响信道传输速率的因素

                ①频率范围

                        为避免码间干扰，码元的传输速率是有上限的，如果超过此上限则会让接收端对码元的识别成为不可能

                ②信噪比

                ​​​​​​​        香农公式：（W带宽、S平均功率、N高斯噪声功率），信道的带宽或信噪比越大，信息的极限传输速度就越快

                还可以通过让一个码元携带更多信息量来提升传输速度

物理层下的传输媒体

        1.引导型传输媒体

                ①双绞线        ②同轴电缆        ③光缆

 

        2.非引导型传输媒体

                无线传输

信道复用技术

 

        频分复用FDM

                所用用户同时占用不同的带宽资源（频率带宽）

        时分复用TDM（同步时分复用）

                 所有用户不同时间占用同样的带宽资源

                 进行复用通讯时，复用器和分用器是成对使用的

                统计时分复用STDM（异步时分复用）

                        使用集中器将多个低速用户通过高速线路发送到远端

         波分复用WDM（关的频分复用）

                密集波分复用DWDM

        码分复用CDM（码分多址CDMA）：各用户使用经过特殊挑选的不同码型，不易互相造成干扰。

数字传输系统

        早期数字传输系统

                速率标准不统一

                不是同步传输

        宽带接入技术

                ADSL技术（非对称数字用户线）：用现有模拟电话用户线进行改造

                光纤同轴混用网（HFC网）

                 FTTx技术（光纤到户）