【计算机网络笔记】- 2.物理层概述 _计算机网络

文章目录3.物理层传输媒体 4.信道复用技术波分复用WDM (Wave)码分复用CDM (Code)5.数字传输技术6.宽带接入技术光纤同轴混合网HFC ( Fiber Coax) FTTx技术
1.物理层的基本概念
物理层解决如何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。
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，即:
2.数据通信的基础知识典型的数据通信模型
相关术语
通信都目的是传输消息
有关通信的几个基本概念知识
信道一般表示向一个方向传输信息的媒体。所以我们通常说的通信线路包含两条信道，一条接收信息，一条发送信息。
基带（）信号和带通（band pass）信号
因此在传输距离较近时，计算机网络都采用基带传输方式由于在近距离范围内基带信号的衰减不大，从而信号内容不会发生变化。因此在传输距离较近时，计算机网络都采用基带传输方式。如从计算机到监视器、打印机等外设的信号就是基带传输的。
几种调制信号的方法常用编码奈氏准则和香农定理
信道的极限容量
香农公式表明：
信道的带宽或信道中的信噪比越大，则信息的板限传输速率就越高。
只要信息传输速率低于信道的极限信息传输速率，就一定可以找到某种办法来实现无差错的传输。
若信道带宽W或信噪比S/N没有上限( 当然实际信道不可能是这样的)，则信道的极限信息传输速率C
也就没有上限。
实际信道上能够达到的信息传输速率要比香农的极限传输速率低不少。
奈氏准则和香农定理的应用范围：
3.物理层传输媒体传输可使用频率
导向传输媒体
导向传输媒体中，电磁波沿着固体媒体传播。
双绞线.
同轴电缆
非导向传输媒体
非导向传输媒体就是指自由空间，其中的电磁波传输被称为无线传输。
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。
物理设备——集线器
工作特点:它在网络中只起到信号放大和重发作用，其目的是扩大网络的传输范围，而不具备信号的定向传送能力
最大传输距离: 100m
集线器是一个大的冲突域
几种传输媒体性能比较
4.信道复用技术
复用()是通信技术中的基本概念
频分复用FDM ()
用户在分到一定频带后，在通信过程中一直占用这个频带。
频分复用是所用用户在相同的时间占用不同的带宽资源（此处的带宽指的是频率带宽而不是发送速率）
频分复用技术的基础是电磁波的频率相互不干扰。

文章插图
输入端调频
接收方对频率解析，分离不同的频率
频分复用FMD的例子
频分复用中可以进行多次的调频
时分复用TDM(Timeing) 同步时分复用（STDM）技术
时分复用：是将时间划分为一段段等长的时分复用帧（TMD帧）。每一个时.分复用的用户在每一个TMD帧占用固定序号的时隙。每一个用户占用的时隙周期性出现，（其周期是TMD帧的长度对应的时间）
TMD信号也称等时信号
时分复用技术是用户在不同的时间占用相同的带宽频度。
时分复用的调频
时分复用可能会造成线路资源的浪费
使用时分复用系统传送计算机数据时，由于计算机数据的突发性质，用户对分配到的子信道的利用率一般是不高的。
一些资源被浪费了
同步时分复用技术演示