第二章 计算机网络-物理层

Posted 2020-12-11 wy0526

1.物理层的基本概念

• 物理层：解决如何在传输媒体传输数据比特流，而不是指具体传输媒体
• 物理层确定与传输媒体的接口的一些特性：机械特性、电气特性、功能特性等

2.数据通信的基础知识

2.1典型的数据通信模型

PC机（输入汉字)——>变为数字比特流——>调制解调器——>变为模拟信号——>公用电话网——>变为模拟信号——>调制解调器——>变为数字比特流——>PC机

源系统——>传输系统——>目的系统

2.2数据通信的基础知识

2.2.1. 相关术语： 通信、消息、数据、信号、模拟信号、数字信号、码元（波形）
2.2.2. 有关信道的几个基本概念： 信道是指传送信息的媒体 发送和接受的两条信道

• 单向通信 单工通信 一个方向通信无双方交互 电台电视台
• 双向交替通信 半双工通信 并不能同时发送或者接收 对讲机
• 双向同时通信 全双工通信 同时发送、接收 打电话

2.2.3. 基带信号和带通信号

• 基带信号：源信号 传输距离短
• 带通信号：经过了调频 传输距离远

2.2.4. 几种最基本的调制方法：调幅、调频、 调相
2.2.5. 常用编码：单极性不归零码、双极性不归零码、单极性归零码、双极性归零码、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码（抗干扰性强）
2.2.6.信道的极限容量： 发送信号波形会失真，如果失真大就难以识别 奈式准则

奈式准则：理想低通信道的最高码元传输速率
香农公式：带宽受限和干扰情况下信道的极限信息传输速率
奈式准则和香农公式的应用范围

3.物理层下面的传输媒体

1. 电信领域使用的电磁波的频谱
2. 导向传输媒体：电磁波沿着固体媒体传播

• 双绞线：无屏蔽、屏蔽双绞线
• 同轴电缆
• 光缆

3. 非导向传输媒体：自由空间 电磁波 无线电 短波通信（电离层反射） 微波（直线传播 接受塔）
4. 集线器 目前被交换机替代 扩大网络传输范围 是一个大冲突域

4.信道复用技术

1. 频分复用FDM：多个源信号经过调频变成不同频率的信号，然后一起运输
2. 时分复用TDM：先放的数据先取出去；
3. 统计时分复用STDM：数据帧里加标记
4. 波分复用WDM
5. 码分复用CDM：

• 常用名词：码分多址CDMA
• CDMA的工作原理：
  (1) 对于一个发送端信号，一个比特时间划分多个码片
  (2) 多个信号复用运输
  (3)接收端通过格式化内积判断自己对应的码片信号(与自己格式化内积为1，与自己反码为-1，与其他码片为0)

5.数字传输系统

• 脉码调制——PCM体制
• 电话通讯局用到的，有两个标准
• 电话-PCM-TDM

6.宽带接入技术

• 宽带接入技术指的是计算机如何接入Internet
• xDSL：低端频谱留给传统电话，未利用的高端频谱留给用户上网；不用再铺线了
• HFC 光纤同轴混合网：有线电视网基础上接入网；采用结点体系结构
• FTTx 光纤到... ：