计算机网络学习6：物理层

物理层的基本概念

传输媒体可以分为两类：

导引型传输媒体、非导引型传输媒体。

导引型传输媒体有：双绞线、同轴电缆、光纤。

非导引型的有：微波通信。

为了解决在各类传输媒体上解决传输01比特的问题，物理层的主要任务：
1、机械特性。
2、电气特性。
3、功能特性。
4、过程特性。

物理连接方式也有很多，点对点，广播等等。但是每个物理层协议都包含上述的四个内容。

掌握具体概念就行，而不是某个协议。

• 物理层考虑的是怎么样才能在各种连接计算机的传输媒体上传输数据比特流。
• 物理层为数据链路层屏蔽了各种传输媒体的差异，使得数据链路层只需要考虑本层协议和服务，而不必考虑网络具体的传输媒体是什么。

物理层下面的传输媒体

注意：传输媒体不属于计算机体系机构的任何一层。应该放在物理层之下（非要分的话）。

同轴电缆

同轴电缆的价格比较贵而且不够灵活，随着集线器的出现，在局域网领域上都是采用双绞线作为传输媒体。

双绞线

传输方式

计算机网络中，远距离传输传输 采用 串行传输。
而计算机内部的传输是 并行传输。

传输大量过程数据容易使得容易判别错误。

所以需要收发双方时钟同步。

异步传输会在字节前后加上开始-结束的比特标志。

单工、半双工、全双工

单向通信又叫单工：只能一个方向。只需要一个信道。

双向交替通信又叫半双工：可以相互传输，但是不能同时。如对讲机。需要两条信道。每个方向各一条。

双向同时通信又叫全双工：同时发送同时接受。需要两条信道。每个方向各一条。

编码与调制

数据是运送消息的实体。

计算机只能处理二进制。网卡将比特0和1变为相应电信号发送到网线。

也就是说信号是数据的电磁表现。

由信源发出的原始电信号称为基带信号。

信号需要在信道中传输。

码元：
码元是构成一段信号的波形。

传输媒体和信道不可以划等号。

常用编码

不归零编码存在同步问题，不采用。

但是归零编码中的大部分的数据带宽都用来传输“归零”而浪费掉了。
优点是：自同步，但是缺点就是浪费很多数据带宽。

基本调制方法

数字基带信号 经过 调制 变成 模拟信号。

采用混合调制。

QAM正交振幅调制

信道的极限容量

混好调制就是多元调制了。

实际的信道能够传输的最高码元的速率，明显低于奈氏准则给出的这个上限数值。因为奈氏准则是理想状态下的。