计算机网络·物理层

物理层

概念

四种特性

• 机械特性
• 电气特性
• 功能特性
• 规程特性

数据通信基础知识

• 术语
  • 码元、速率、波特、带宽
  • 数据、信号、信道、信源、信宿
• 三种通信方式
  • 单工
  • 半双工
  • 全双工
• 两种数据传输方式
  • 串行
  • 并行
• 传输方式
  • 同步
  • 异步
• 编码与调制
  • 信号
    • 数字与模拟
    • 基带与宽带
  • 编码
    • ⭐数字数据编码为数字信号
    • ❗模拟数据编码为数字信号
  • 调制
    • ❗数字信号调制为模拟信号
    • 模拟信号调制为模拟信号

⭐两个定理

• 奈氏准则
• 香农定理

数据交换方式

• 电路交换
• 报文交换
• 分组交换
  • 数据报方式
  • 虚电路方式

物理层传输介质

• 导向
• 非导向

物理层设备

• 中继器
• 集线器

多路复用技术

多路复用技术的定义及分类

• 是指在一条通信线路上传输多路信号，以提高通信线路利用率的技术。
• 常见分类
  • 频分复用
  • 时分复用
  • 码分复用
  • 波分复用

频分复用

• 原理
  • 当传输信道带宽较大，而所传输的信号只需要部分带宽就可实现有效传送，则可以在信道中同时传输多路信号，每路信号占用部分带宽
  • 频分复用是按频率划分不同的子信道，每个子信道占用不同的频率范围。采用调制技术，将信号搬移到信道相应的频段上。
• 复用器和分用器
• 频分复用使不同用户在同样时间里占据不同带宽资源

时分复用

• 原理
  • 采用时间分片，每一路信号都使用全部带宽，但只能使用其中某个时隙
• 静态时分复用
• 动态时分复用
  • 按需复用
• 补充：统计时分复用（异步时分复用）

码分复用

• 英文名：Code Division Multiple Access, CDMA
• 原理
  • 每台主机分配一个码片（0101二进制序列），如果用-1代替0，得到(-1, 1, -1, 1)这样的向量，那么所有码片对应的向量两两正交
  • 用整个码片代表二进制的1，并用码片的反码代表二进制的0
  • 这样，所有用户可以同时在同一信道的同一频段发送数据：信道上传输的是每个正在发送数据以码片对齐叠加（向量对应位求和）而成“混合信号”，接受者将接收到这一信号，并以码片为单位与对方特定码片序列的向量进行内积后除以码片向量维数，便可得到原始数据

波分复用

• 本质上是频分复用，用光的不同波长（频率）来划分子信道
• *密集波分复用技术