物理层的基本概念

1.定义

物理层的主要任务描述为确定与传输媒体的接口的一些特性

2.特性

  • 机械特性 指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。

  • 电气特性 指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。

  • 功能特性 指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。

  • 过程特性 指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。

数据通信

【计网】物理层详解

1.术语的解释

  • 数据(data)——运送消息的实体。

  • 信号(signal)——数据的电气的或电磁的表现。

  • 模拟的(analogous)——代表消息的参数的取值是连续的。

  • 数字的(digital)——代表消息的参数的取值是离散的。

  • 码元(code)——在使用时间域(或简称为时域)的波形表示数字信号时,代表不同离散数值的基本波形

2.基本概念

  • 单工通信——只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。

  • 半双工通信——通信的双方都可以发送信息,但不能双方同时发送(当然也就不能同时接收)。

  • 全双工通信——通信的双方可以同时发送和接收信息

3.基本的调制方法

  • 调幅(AM):载波的振幅随基带数字信号而变化。

  • 调频(FM):载波的频率随基带数字信号而变化。

  • 调相(PM) :载波的初始相位随基带数字信号而变化。

图解:

【计网】物理层详解

物理层的传输媒体

1.导引型传输媒体

  • 双绞线,即屏蔽双绞线 STP (Shielded Twisted Pair)和无屏蔽双绞线 UTP (Unshielded Twisted Pair)

  • 同轴电缆

  • 光缆

2.非导引型传输媒体

  • 无线传输所使用的频段很广。

  • 短波通信主要是靠电离层的反射,但短波信道的通信质量较差。

  • 微波在空间主要是直线传播

信道复用技术

1.频分复用 FDM(Frequency Division Multiplexing)

用户在同样的时间占用不同的带宽资源

【计网】物理层详解

**2.时分复用**TDM(Time Division Multiplexing)

用户是在不同的时间占用同样的频带宽度

【计网】物理层详解

3.码分复用 CDM(Code Division Multiplexing)

用户使用经过特殊挑选的不同码型

(1)码分多址 CDMA 的特点

  • 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)。

  • 在实用的系统中是使用伪随机码序列

(2)CDMA的工作原理图解

【计网】物理层详解

宽带接入技术

1.ADSL技术

  • ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line):非对称数字用户线

  • 用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造,使它能够承载宽带业务

  • 把 0~4 kHz 低端频谱留给传统电话使用,而把原来没有被利用的高端频谱留给用户上网使用

2.光纤同轴混合网HFC (Hybrid Fiber Coax)

  • HFC网的主干线路采用光纤

  • HFC 网采用结点体系结构

  • HFC 网具有比 CATV 网更宽的频谱,且具有双向传输功能

  • 每个家庭要安装一个用户接口盒

3.FTTx 技术

  • 光纤到户 FTTH (Fiber To The Home):
    光纤一直铺设到用户家庭可能是居民接入网最后的解决方法。

  • 光纤到大楼 FTTB (Fiber To The Building):
    光纤进入大楼后就转换为电信号,然后用电缆或双绞线分配到各用户。

  • 光纤到路边 FTTC (Fiber To The Curb):
    从路边到各用户可使用星形结构双绞线作为传输媒体



本人才疏学浅,若有错,请指出
谢谢!

参考资料:《计算机网络 第六版》-谢希仁

相关文章:

  • 2021-12-14
  • 2021-08-04
  • 2021-10-06
  • 2021-09-03
猜你喜欢
  • 2021-04-27
  • 2021-05-12
  • 2021-09-26
  • 2021-08-26
  • 2021-09-30
  • 2021-11-23
  • 2021-11-28
相关资源
相似解决方案