第二章物理层

2.1 物理层基本概念
2.2 数据通信基础知识

1)数据通信模型
计算机网络——第二章物理层
2)信道基本概念
通信方式 :单向通信(单工通信)、双向交替通信(半双工通信)、双向同时通信(全双工通信)
最基本的带通调制方式:调幅(AM)、调频(FM)、调相(PM)
3)信道的极限容量
①信噪比 信号的平均功率和噪声的平均功率之比 常记为S/N,单位分贝(dB),即:信噪比(dB)=10 log10(S/N)(dB) ,S 为信道内所传信号的平均功率;N 为信道内部的高斯噪声功率
②香农公式 信道的极限信息传输速率 C 可表达为C = W log2(1+S/N) b/s, W 为信道的带宽(以 Hz 为单位);S 为信道内所传信号的平均功率;N 为信道内部的高斯噪声功率。

2.3传输介质

传输介质分为两大类:有线传输媒介和无线传输媒介
有线传输媒介主要有三种:双绞线、电缆和光纤 它们各自的特点 (例如数据传输速率、抗干扰性等)
无线传输媒介

2.4 信道复用技术

频分复用 FDM
原理:整个传输频带被划分为若干个频率通道,每个用户占用一个频率通道。频率通道之间留有防护频带。
频分复用的所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源(请注意,这里的“带宽”是频率带宽而不是数据的发送速率)。
时分复用TDM
时分复用则是将时间划分为一段段等长的时分复用帧(TDM 帧)。每一个时分复用的用户在每一个 TDM 帧中占用固定序号的时隙。每一个用户所占用的时隙是周期性地出现(其周期就是 TDM 帧的长度)。TDM 信号也称为等时(isochronous)信号。时分复用的所有用户是在不同的时间占用同样的频带宽度。
波分复用 WDM
波分复用WDM(Warelength Division Multiplexing) 就是光的频分复用。在一根光纤上复用80路或更多路的光载波信号称为密集波分复用DWDM; 目前一根单模光纤的数据传输速率最高可以达到20Gb/s 。
码分复用 CDM
常用的名词是码分多址 CDMA (Code Division Multiple Access)。各用户使用经过特殊挑选的不同码型,因此彼此不会造成干扰。每一个比特时间划分为 m 个短的间隔,称为码片(chip)。通常m=64或128。每个站被指派一个唯一的 m bit 码片序列。
如发送比特 1,则发送自己的 m bit 码片序列。
如发送比特 0,则发送该码片序列的二进制反码。
每个站分配的码片序列不仅必须各不相同,并且还必须互相正交(orthogonal)。
令向量 S 表示站 S 的码片向量,令 T 表示其他任何站的码片向量。 两个不同站的码片序列正交,就是向量 S 和T 的规格化内积(inner product)都是 0:
计算机网络——第二章物理层
任何一个码片向量和该码片向量自己的规格化内积都是1 。
计算机网络——第二章物理层
一个码片向量和该码片反码的向量的规格化内积值是 –1。

2.5 数字传输系统
2.6 宽带接入技术

xDSL、光纤同轴混合网HFC网、FTTx技术

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