計算機網路第二章
- 第二章 物理層
- 2.1物理層的基本概念
- 2.2資料同行的基礎知識
- 2.2.1資料通信系統的模型
- 2.2.2有關信道的基本概念
- 2.2.3信道的極限容量
- 2.3物理層下面的傳輸媒體
- 2.3.1導引型傳輸媒體
- 2.3.2非引導型傳輸媒體
- 2.4信道復用技術
- 2.4.1頻分復用，時分復用和統計時分復用
- 2.4.2波分復用
- 2.4.3碼分復用
- 2.5數字傳輸系統
- 2.6寬帶接入技術
- 2.6.1ADSL技術
- 2.6.2光纖同軸混合網
- 2.6.3FTTx技術
第二章 物理層
2.1物理層的基本概念
2.2資料同行的基礎知識
?物理層考慮的是怎樣才能在連接各種計算機的傳輸媒體上傳輸資料位元流，
?用于物理層的協議也被稱為物理層規程
物理層的特性：
（1）機械特性
（2）電氣特性（電壓的范圍）
（3）功能特性（電平電壓的意義）
（4）程序特性
?資料在計算機內部采用并行傳輸方式，但是資料在通信路線上是串行傳輸方式
2.2.1資料通信系統的模型
資料通信系統：源系統（發送端，發送方），傳輸系統（傳輸網路），目的系統（接收端，接收方）
源系統：
- 源點
- 發送器
?源點生成的數字位元流要通過發送器編碼后才能在傳輸系統中傳輸，發送器就是調制器，
目的系統： - 接收器
?接收傳輸過來的資訊，通過解調器來把傳輸自傳輸線路上的模擬型號進行解調，還原出發端產生的數字位元流， - 終點
根據信號中代表訊息的引數取值方式不同，信號可以分為以下兩類：
（1）模擬信號，連續信號
（2）數字信號，離散信號
2.2.2有關信道的基本概念
?信道和電路并不相同，信道一般是用來表示向某一方向傳送資訊的媒體，所以，一條信道，一般包括發送形道和接收信道，
雙方資訊互動的方式：
（1）單向通信（只有單向通信）
（2）雙向交替通信（半雙工通信，雙方都可以發送資訊，但是不能同時發送資訊，）
（3）雙向同時通信（全雙工通信，雙方可以同時發送和接收資訊，）
需要調制的原因：
?計算機輸出的資訊一般都屬于基帶資訊，其中包含較多的低頻成分，甚至有直流的成分，為了解決問題，就需要對基帶問題進行調制，
調制的分類：
?基帶調制，
帶通調制：
2.2.3信道的極限容量
?信道的傳輸速率不理想，失真嚴重，碼元傳輸的速率越高，或者信號傳輸的距離越遠，或者噪聲干擾越大，或者傳輸媒體的質量越差，在接收端的波形失真就越嚴重，在任何信道中，碼元的傳輸速率是有限的，傳輸速率超過此上限，就會出現碼間串擾的問題，使得接收端對碼元的判別成為不可能，
信噪比：
信道的帶寬或者信噪比越大，資訊的極限傳輸速率就越高，
?對于頻帶寬度已確定的信道，如果信噪比不能提高的話，并且碼元的傳輸速率也不能提高的話，為了提高資訊的傳輸速率，只能讓一個碼元攜帶更多位元的資訊量，
2.3物理層下面的傳輸媒體
?傳輸媒體也稱為傳輸戒指，在發送器和接收器之間的物理通路，分為引導型傳輸媒體和非引導型傳輸媒體，
2.3.1導引型傳輸媒體
1.雙絞線
2.同軸電纜
3.光纜
2.3.2非引導型傳輸媒體
?利用無線電波在自由空間的傳播就可較快地實作多種通信，將自由空間稱為“非引導型傳輸媒體”，
2.4信道復用技術
?如果A1，B1，C1分別使用一個單獨的信道進行通信，總共需要三條信道，但是在發送端使用復用器，在接收端使用分用器，就可以減少使用兩條信道，
2.4.1頻分復用，時分復用和統計時分復用
?頻分復用的所用用戶在同樣的時間占用不同的寬帶資源，時分復用就是所有用戶在不同的時間使用相同的頻帶寬度
?在進行通信的時候，復用器總是和分用器成對的使用，分用器的作用剛好和復用器的作用相反，它把高速傳來的資料分用，分別交到對應用戶的手上，
2.4.2波分復用
?碼分復用是一種共享信道的方法，每一個用戶在同樣的時間使用同樣的頻帶進行通信，各用戶使用經過特殊挑選的不同碼型，因此各個用戶之間不會造成干擾，
2.4.3碼分復用
?使用CDMA的每一個站被指派一個唯一的mbit碼片序列，例如指派給S站的8bit碼分序列是00011011.當S發送bit1的時候，實際上發送的是00011011，當S發送的是0的時候，實際上發送的就是11100100，為了方便，我們把碼片中的0寫為-1，1寫為+1，因此S的碼片序列為-1-1-1+1+1-1+1+1，
2.5數字傳輸系統
2.6寬帶接入技術
?用戶想要連接上互聯網，就要連接上ISP，從而可以獲得對應的IP地址，在互聯網的發展初期，用戶都是通過電話的用戶線通過調制解調器連接到ISP的，但是接入到互聯網的速率不夠理想，所以就引入了寬帶技術到用戶的技術，按照接入的媒體來看，寬帶接入技術分為有線寬帶接入技術和無線寬帶接入技術，
2.6.1ADSL技術
?非對稱數字用戶線ADST技術時使用數字技術對稱模擬電話用戶線進行改造，使之能夠承載寬帶數字業務，ADST技術把0-4kHz低端頻譜留給電話，把原來沒有利用的高端頻譜留給用戶上網使用，由于用戶在上網的時候主要是從互聯網獲取和下載各種檔案，而向互聯網發送的資訊一般不大因此，ADST的下行帶寬遠遠大于上行帶寬，“非對稱”就由此得出，ADST技術有個好處就是可以使用電話線中的用戶線，而不需要重新鋪設光纖，
2.6.2光纖同軸混合網
?HFC網是目前覆寫范圍最廣的有限電視網的基礎上開發的一種居民寬帶接入網，除了可以傳送電視節目外，還能夠提供電話，資料和其他寬帶互動型業務，
圖
?要使現有的模擬電視機能夠接收數字信號，需要把一個叫做機頂盒的設備連接在同軸電纜和用戶的電視機之間，為了用戶可以利用HFC網接入到互聯網以及在上行信道中傳送互動數字電視所需的一些資訊，我們還需要添加一個為HFC網使用的調制解調器，稱為電纜調制解調器，
2.6.3FTTx技術
?由于互聯網的普及和快速增長，為了把用戶的上網速率進一步的提高，就提出了光纖入戶的技術，這種寬帶光纖接入方式，稱為FTTx，表示 Fiber To The…，這里的x表示光纖接入的地點，實際上，FTTx就是把光電轉換的地方，從用戶家里向外延伸到離用戶家有一段距離的地方，
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