实战计算机网络02——物理层
- 1、物理层实现的功能
- 2、数据与信号
- 2.1 数据通信模型
- 2.2 通信领域常用术语
- 2.3 模拟信号和数字信号
- 3、信道和调制
- 3.1 信道
- 3.2 单工通信、半双工通信、全双工通信
- 3.3 调制
- 3.4 奈式准则
- 3.5 香农定律
- 4、传输媒体
- 4.1 导向传输媒体
- 4.2 非导向传输媒体
- 5、信道复用技术
- 5.1 频分复用技术
- 5.2 时分复用技术
- 5.3 波分复用技术
- 5.4 码分复用技术
- 6.宽带接入技术
- 6.1 铜线接入技术
- 6.2 光纤同轴混合网
- 6.3 光纤接入技术
- 6.4 移动互联网接入技术
1、物理层实现的功能
2、数据与信号
2.1 数据通信模型
2.2 通信领域常用术语
2.3 模拟信号和数字信号
如何将模拟信号转换成为数字信号呢?采样进行量化、数字化编码。数字信号也可以还原模拟信号,可以看到数字化信号会有失真。想要避免失真,采样频率要高。这就是超清视频文件大的原因。
3、信道和调制
3.1 信道
怎么做到的呢?答案是频率不同,比如A和比同时发送,A频率10HZ,B频率20HZ,两边各配一个过滤器,就可以实现信道复用。
3.2 单工通信、半双工通信、全双工通信
3.3 调制
常见调制有以下类型。
对于数字信号,基带调制采用不归零制,如果发送端、接收端时钟信息不同步,多个连续的1或者0信号,可能会读错。比如发了3个0,但接收端误以为只有2个。归零制解决了这个问题,但浪费了太多的码元,降低了信息密度。曼彻斯特编码采用跳变表示数据,浪费比归零制少了很多。差分曼彻斯特编码跳变与否取决于前一个数据。
3.4 奈式准则
当传输速率高,更容易受到噪声影响导致失真。
另外,即便没有噪声。模拟信号谐波成数字信号需要叠加更高频的信号作为谐波,这也限制了码元传输速率。
3.5 香农定律
提升功率,可以让码元之间变化更大,可以降低噪声干扰。
4、传输媒体
4.1 导向传输媒体
同轴电缆只要断了,所有的网都断了,不过现在还用它做电话线。
4.2 非导向传输媒体
5、信道复用技术
5.1 频分复用技术
比如一根电话线可以允许多个人同时打电话。
怎么做到的?用滤波器
5.2 时分复用技术
分时间片轮流传输不同线路数据,充分利用线路带宽。
可能会有问题:A、B、C、D线路上有时有数据,有时没数据,浪费带宽。
可以用统计时分复用。不同线路加不同标记,不需要轮流传输数据了,先到先传输。
5.3 波分复用技术
其实就是光的频分复用技术。
5.4 码分复用技术
移动通信使用的是码分复用技术。基站可以混合着发不同用户的数据,不同用户有对应的码片(如下图)。
上图八个码元才表示一个bit,浪费挺高。
如何区分是不是自己的码片呢?答案是进行数学运算。
案例可以参考下图。
6.宽带接入技术
6.1 铜线接入技术
6.2 光纤同轴混合网
6.3 光纤接入技术
6.4 移动互联网接入技术