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 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 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)


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