一、概述
1.1物理层引入的目的
屏蔽掉传输介质的多样性,导致数据传输方式的不同;物理层的引入使得高层看到的数据都是统一的0,1构成的比特流
1.2.物理层如何实现屏蔽
这些协议的主要特征表现:物理层标准(机械特性(管脚多少,大小,形状),电气特性(电压高低)功能特性,过程特性(做出什么相应))
1.3物理层下的传输媒体
1)导向性 (能够将数字信号按固定方向传导的)
铜介质:金属铜材料构成的
同轴电缆,双绞线(虽然带宽低,编码的方式提升了比特的传输速率)
塑料介质:
光纤导线
2)非导向性(不能控制数据信号传输方向)
无线:
1.4通信模型中相关术语
2)数据:数据是信息的载体
3)信号:数据的外在表现形式
信号分为:连续变化的模拟信号(正弦波),离散变化的数据信号(脉冲)
4)信号的变换:信号由一种形式变化成另一种形式 调制
6)常见的调制技术
1.5传输方式
★串行/并行传输
串行传输是指数据是
1
个比特1
个比特依次发送的,发送端与接收端之间只用1
条数据传输线即可
并行传输是指一次发送n
个比特而不是一个比特,在发送端和接收端之间要有n
条传输线路
在计算机网络中,数据在传输线路上的传输时串行传输;而计算机内部(如CPU和内存)多使用并行传输
★同步传输
数据块以稳定的比特流形式传输,字节之间没有间隔。接收端在每个比特信号的中间时刻(有区分
0,1
的标志)进行检测,以判别接收到的是比特0
还是1
由于不同设备的时钟频率存在一定差异,不可能完全相同,在传输大量数据的过程中,所产生的判别时刻的累计误差会导致接收端对比特信号的判别错位。因此需要采取方法使双方的时钟保持同步
★异步传输
以字节为独立的传输单位,字节间的时间间隔不是固定的,接收端仅在每个字节的起始处对字节内的比特实现同步,为此通常传送前要在每个字节前后加上起始位和结束位。
单工/半双工/全双工
1.6编码与调制
消息:需要计算机帮助用户处理和传输的文字、图片、音频、视频等。
信号:数据的电磁表现。
基带信号:由信源发出的原始电信号。基带信号又可分为两类:
- 数字基带信号
- 模拟基带信号
常用编码
①不归零编码
这要求发送方发送和接收方接收严格同步,这就需要额外一根传输线来传输时钟信号。接收方按照时钟节拍逐个接收码元。但是对于计算机网络,多的线不如拿来传输数据,因此由于存在同步问题,计算机中的数据传输不使用不归零编码
②归零编码
每个码元传输结束后信号都要”归零”,所以接收方只要在信号归零后进行采样即可,不需要单独的时钟信号。
③曼彻斯特编码
码元的中间时刻既表示时钟,又表示数据。根据正负跳变来区分比特
具体如何根据跳变实现同步?
④差分曼彻斯特编码
1.7信道的极限容量
失真因素
奈氏准则
信道传输容量
信号不能无限制的传输速率 在低通信情况下(无噪声,带宽受限)码元传输速率是有影响的 2W
香农公式
信道无差别传输速率
按香农定理指导,一定有一种方法保证数据能以这样的速率无差错的进行传输
1.8信道的复用技术
1)目的
提供传输介质的利用率
信道是信号传输通路,信道的载体是具体的传输介质
2)方法
频带细分;时间细分;编码细分
频分多路复用技术,将传输介质的同频带进行划分,划分出不同的子频带,然后让每一路信号在不同子频带上传输,从而让多路信号同时进行传输
3)具体实现
1.频分多路复用技术
2.时分多路复用技术
3.波分多路复用技术
4.码分多路复用技术
原文地址:https://blog.csdn.net/qq_62377885/article/details/134561362
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