计算机网络知识点----2.物理层

2.1物理层的基本概念

• 物理层考虑的是怎样才能在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流，而不是指具体的传输媒体
• 用于物理层的协议也常称之为规程
• 物理层的特性：机械特性、电气特性、功能特性、过程特性
• 数据在计算机内部多采用并行传输方式。但数据在通信线路（传输媒体）上的传输方式一般都是串行传输（经济考虑）

2.2数据通信的基本知识

2.2.1数据通信系统的模型

• 数据通信系统：源系统、传输系统、目的系统
  源系统：源点、发送器
  目的系统：接收器，终点

• 通信的目的是传送消息。数据是运送消息的实体。信号则是数据的电气化或电磁的表现

• 信号的分类：

  模拟信号，或连续信号——代表消息的参数的取值是连续的
  数字信号，或离散信号——代表消息的参数的取值是离散的
  

2.2.2有关信道的几个基本概念

• 信道——一般都是用来表示想某一个方向传送信息的媒体
• 信息交互方式：单向通信（单工）、双向交替通信（半双工）、双向同时通信（全双工）
• 关键词：基带信号、调制、基带调制、编码、载波、带通信号、带通调制
• 常用编码方式：不归零制、归零制、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码
• 基本的带通调制方法：调幅、调频、调相

2.2.3信道的极限容量

• 限制码元在信道上传输速率的因素

  信噪比
  信道能够通过的频率范围
  

• 关键词：码间干扰、香农公式、奈氏准则

2.3物理层下面的传输媒体

传输媒体：导引型传输媒体、非导引型传输媒体

2.3.1导引型传输媒体

1.双绞线

• 绞合——减少相邻导线的电磁干扰

• 分类

  屏蔽双绞线（STP）
  无屏蔽双绞线（UTP）
  

2.同轴电缆

3.光缆

• 光缆通信就是利用光导纤维传递光脉冲来进行通信

• 分类：多模光纤、单模光纤

• 光纤不支持双向传输

• 光线的特点

  传输损耗小、中继距离长
  抗雷电和电磁干扰性能好
  无串音干扰，保密性好
  体积小，重量轻
  

2.3.2非导引型传输媒体

2.4信道复用技术

2.4.1频分复用、时分复用、统计时分复

• 复用是通信技术中的基本概念

• 基本复用：频分复用、时分复用

• 频分复用的所有用户在同样的时间占用不同的宽带资源

• 时分复用将时间划分为一段段等长的时分复用帧（TDM帧）周期性出现shixi、TDM信号=等时信号

  这两种复用方法的优点是技术比较成熟，缺点是不够灵活
  时分复用更有利于数字信号的传输
  

• 关键词：复用器、分用器、STDM、集中器、异步时分复用、同步时分复用、智能复用器

2.4.2波分复用

码分多址（CDMA）

• 码分复用是领哟*享信道的方法，各用户使用经过特殊挑选的不同码型，因此各用户之间不会造成干扰。有很强的抗干扰能力，其频谱类似于白噪音，不易被敌人发现
• 关键词：码片、码片序列、扩频
• CDMA系统的一个重要特点就是这种*给每一个站分配的码片序列不仅必须各不相同，而且还必须互相正交。在实用的系统中是使用伪随机序列
• 每一个比特时间划分为m个短的间隔，称为码片

2.5数字传输系统

早期数字传输系统有以下主要缺点：

• 速率标准不统一
• 不是同步传输
  解决：
• 同步光纤网SONET
• 同步数字系列SDH

2.6宽带接入技术

2.6.1ADSL技术

非对称数字用户线ADSL技术是用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造，使它能承载宽带业务

ADSL技术就把0-4KHz低端频谱留给传统电话使用，把原来没使用的高端频谱留给用户上网使用

DSL的几种类型

ADSL,HDSL,SDSL,VDSL,DSL,RADSL

• ADSL的下行宽带远远大于上行宽带
• ADSL的传输距离取决于数据率和用户线的线径（线径越细，信号传输时的衰减越大）
• ADSL所能得到的最高数据传输还与实际的用户线的信噪比密切相关

ADSL的特点

• 上行和下行带宽做成不对称的
• ADSL在用户线的两端各安装一个ADSL调制解调器
• 我国目前采用的是离散多音调DMT

ADSL的数据率

• 由于用线的具体条件往往相差很大，因此ADSL采用字使用调制技术使用户线能够传送尽可能高的数据率
• 当ADSL启动时，用户线两端的ADSL调制解调器就测试可用的频率，各子信道收到的干扰情况，以及在每一个频率上测试信号的传输质量
• ADSL不能保证固定的数据率

ADSL的组成

• 数字用户接入复用器、ADSL调制解调器
• 用户线
• 用户家中设施

第二代ADSL

• 更高的数据率
• 无缝速率自适应技术

2.6.2光纤同轴混合网

一种居民宽带接入网
HFC网对CATV网进行了改造

2.6.3FTTx技术

• FTTx技术是一种实现宽带居民接入网的方案，代表多种宽带光纤接入方式

• FTTx表示（光纤到…）

  光纤到用户 FTTH
  光纤到大楼 FTTB
  光纤到路边 FTTC
  

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