计算机网络物理层
发布时间：2020-04-10 点击数：1055
1.物理层的基本概念：
解决如何在连接到各种计算机的传输媒体上传输数据比特流（不涉及特定的传输媒体）！
2.物理层的主要任务：
确定传输介质接口的一些特征，即：
机械特性：如接口形状，尺寸，引线数量；
电气特性：例如规定的电压范围（-5v至+ 5v）；
功能特性：-5v表示为0，+ 5v表示为1；
过程特征：也称为过程特征，它规定了建立连接时每个相关组件的工作步骤。
计算机网络物理层
4.数据通讯基础：
数据（data）：运行消息的实体；
信号（信号）：数据的电气或电磁性能；
模拟信号：连续值
数字信号：离散值
符号：代表不同离散值的基本波形（1个符号可携带N位信息）
通道：在一个方向上传输信息的媒体（每日通信线路为：1个用于发送信息的通道+ 1个用于接收信息的通道）
单向通信（简单）：仅在一个方向上进行通信，而在相反方向上不进行交互
双向交替通信（半双工通信）：通信的双方都可以发送和接收信息，但不能同时发送和接收信息。如：对讲机。
双向同时通讯（全双工通讯）：通讯双方可以同时发送和接收信息。如：电话。
基带信号（基带）：来自信号源的信号（例如计算机输出的各种文本或图像文件的数据信号）
通带信号（带通）：在载波调制基带信号之后，信号的频率范围将移至更高的频带，以利于在信道中传输。
->当传输距离很近时，计算机网络将采用基带传输方法，例如：从计算机到显示器和打印机等外围设备的信号。
载波调制方式：
调幅（AM）
调频（FM）
调相（PM）
数字信号编码方式：
单极性不归零代码
双极性不归零代码
单极归位代码
双极归位代码
曼彻斯特编码
差分曼彻斯特编码
内斯标准：无信号干扰时，为避免符号间干扰，符号传输速率有上限（适用于：模拟信号）
香龙公式（香农）：C = Wlog2（1 + S / N）b / s（适用于：模拟信号+数字信号）
5.传输媒体：
定向传输介质：
双绞线：屏蔽双绞线（STP），非屏蔽双绞线（UTP，日本通用网络电缆）
同轴电缆：50欧元（用于：基带传输），75欧元（用于：模拟传输）
光缆
网络电缆：相同类型的直电缆，不同类型的交叉电缆
光纤：通过连续全反射
单模光纤（无折射，直接传输，例如数字电视信号）
多模光纤（总折射）
无向传输媒体：
地面微波中继通信
卫星通讯
物理层设备：
集线器（hub）：仅在网络中担当信号放大和重传的作用，目的是扩大网络的传输范围，不具备信号定向传输的能力。
特征：
1）最大传输范围：100m
2）这是一个大冲突域，基本上现在不使用。
6.通道复用技术：
频分复用（FDM）：同时，不同的用户占用不同的频率。如：电话
时分复用（TDM）：相同的频率带宽，所使用的用户占用不同的时间（效率低下）
统计时分复用（STDM）：在数据帧中进行标记以区分数据源
解决如何在连接到各种计算机的传输媒体上传输数据比特流（不涉及特定的传输媒体）！
2.物理层的主要任务：
确定传输介质接口的一些特征，即：
机械特性：如接口形状，尺寸，引线数量；
电气特性：例如规定的电压范围（-5v至+ 5v）；
功能特性：-5v表示为0，+ 5v表示为1；
过程特征：也称为过程特征，它规定了建立连接时每个相关组件的工作步骤。
3.典型的数据通信模型（物理级别）：
计算机网络物理层
4.数据通讯基础：
数据（data）：运行消息的实体；
信号（信号）：数据的电气或电磁性能；
模拟信号：连续值
数字信号：离散值
符号：代表不同离散值的基本波形（1个符号可携带N位信息）
通道：在一个方向上传输信息的媒体（每日通信线路为：1个用于发送信息的通道+ 1个用于接收信息的通道）
单向通信（简单）：仅在一个方向上进行通信，而在相反方向上不进行交互
双向交替通信（半双工通信）：通信的双方都可以发送和接收信息，但不能同时发送和接收信息。如：对讲机。
双向同时通讯（全双工通讯）：通讯双方可以同时发送和接收信息。如：电话。
基带信号（基带）：来自信号源的信号（例如计算机输出的各种文本或图像文件的数据信号）
通带信号（带通）：在载波调制基带信号之后，信号的频率范围将移至更高的频带，以利于在信道中传输。
->当传输距离很近时，计算机网络将采用基带传输方法，例如：从计算机到显示器和打印机等外围设备的信号。
载波调制方式：
调幅（AM）
调频（FM）
调相（PM）
数字信号编码方式：
单极性不归零代码
双极性不归零代码
单极归位代码
双极归位代码
曼彻斯特编码
差分曼彻斯特编码
内斯标准：无信号干扰时，为避免符号间干扰，符号传输速率有上限（适用于：模拟信号）
香龙公式（香农）：C = Wlog2（1 + S / N）b / s（适用于：模拟信号+数字信号）
5.传输媒体：
定向传输介质：
双绞线：屏蔽双绞线（STP），非屏蔽双绞线（UTP，日本通用网络电缆）
同轴电缆：50欧元（用于：基带传输），75欧元（用于：模拟传输）
光缆
网络电缆：相同类型的直电缆，不同类型的交叉电缆
光纤：通过连续全反射
单模光纤（无折射，直接传输，例如数字电视信号）
多模光纤（总折射）
无向传输媒体：
地面微波中继通信
卫星通讯
物理层设备：
集线器（hub）：仅在网络中担当信号放大和重传的作用，目的是扩大网络的传输范围，不具备信号定向传输的能力。
特征：
1）最大传输范围：100m
2）这是一个大冲突域，基本上现在不使用。
6.通道复用技术：
频分复用（FDM）：同时，不同的用户占用不同的频率。如：电话
时分复用（TDM）：相同的频率带宽，所使用的用户占用不同的时间（效率低下）
统计时分复用（STDM）：在数据帧中进行标记以区分数据源
波分复用（WDM）：光频分（光调制，光解调）
7.数字传输系统：
脉波调制PCM：
北美T1标准，欧洲E1标准，中国E1
8.宽带接入技术：
xDSL（非对称传输）：将0〜4kHz的低频谱留给传统电话，并使用用户最初未使用的高端频谱来使用Internet（使用离散多音DMT技术进行调制和解调，频率分区复用）
光纤同轴混合网络（HFC）：电视，电话，网络共享的CATV（有线电视网络，使用模拟数据的频分复用）
FTTx（光纤到家，建筑物，路边）：光纤
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