物理层的主要任务是确定与传输媒体的接口有关的一些特性:机械特性(规定了接线器的形状和尺寸等);电气特性(各条线上的电压范围);功能特性(某条线上电压的意义);过程特性(不同功能的出现顺序)。
- 计算机内部多采用并行传输(并行传输是在传输中有多个数据位同时在设备之间进行的传输.一个编了码的字符通常是由若干位二进制数表示,如用ASCII码编码的符号是由8位二进制数表示的,则并行传输 ASCII编码符号就需要8个传输信道,使表示一个符号的所有数据位能同时沿着各自的信道并排的传输.并行传输时,一次可以传一个字符,收发双方不存在同步的问题。而且速度快、控制方式简单。但是,并行传输需要多个物理通道。所以并行传输只适合于短距离、要求传输速度快的场合使用。)。
但数据在通信线路上的传输方式一般都是串行传输(串行传输是数据在传输中只有1个数据位在设备之间进行的传输.对任何一个由若干位二进制表示的字符,串行传输都是用一个传输信道,按位有序的对字符进行传输.串行传输的速度比并行传输的速度要慢得多,但费用低.)。 来自信源的信号(数据的电气或电磁的表现)通常称为基带信号,例如计算机输出的各种文字或图像文件。由于基带信号包含较多的低频成分,信道并不能传输这种信号,因此计算机在传输数据前先对基带信号进行调制。 - 基带调制(编码):仅仅对基带信号的波形进行变换,使他能够与信道特性相适应,变换后任然是基带信号,也就是把数字信号(它是数字化的,cpu只认识0和1两个数字,因此数据是由数字信号来表示的。比如定义一个高电平是0,低电平是1)变成另一个数字信号。
带通调制:使用载波(是一个高频信号,输入信号调制到一个载波上,它是传输信息的承载工具)把基带信号转换为模拟信号(连续变化的物理量),也称为带通信号。 - 信道的容量:任何信道中,码元(承载信息量的基本信号单位。假定基带信号为101011000110111010…如果直接传送,则每个码元携带的信息是1bit(可以理解为每个二进制都是一个码元),而将上面的信号分为 101 011 000 110 111 010,则视为6个码元,每个码元为3bit,8种表现形式,2^3.这种表现形式就是说接收方要唯一确定这个码元,官方点就是8种不同的振幅或者频率或者相位。你也可以分为1010 1100 0110 1110 10…这种为5个码元,16种表现形式。)的传输速率是有限的,超过此上限就会出现严重的码间串扰(分不清码元之间的界限)。
信噪比:噪声存在于所以的电子设备和信道中,信噪比也就是信号的平均功率和噪声的平均功率之比,记为s/n。信噪比越大,信道的极限传输速率就越高。 - 传输媒体:双绞线,同轴电缆,光缆。
- 信道复用技术:在一般情况下,通信信道的带宽要大于用户所需要的带宽,所以使用信道复用来提高信道的利用率。
频分复用:FDM。用户在分配到一定的频带后,自始至终都占用这个频带。所有用户在同样的时间内使用不同的频带带宽资源,频率不同。 时分复用:TDM.将时间分为一段等长的时分复用帧TDM帧。所有用户是在不同的时间占用同样的频带宽度。 统计时分复用 :STDM。和时分复用相似,但是使用集中器不会使信道浪费资源。例如使用时分复用倘若一个用户在某段TDM帧内没有传输数据,则会浪费这段TDM帧。但是有了集中器,则会按顺序进行排列,不会浪费信道资源。 码分复用:CDM。码分多址,每一个用户在同样的时间使用同一的频带进行通信,各用户使用经过特殊挑选的不同码型进行传输。 - 宽带接入技术:用户要接到互联网,必选先连接到某个ISP(Internet Service Provider,互联网服务提供商。例如中国电信,中国移动,中国联通等。ISP可以从互联网管理机构申请到很多的IP地址,。想要上网,必须有IP地址,通信线路和路由器等连网设备。所以只要给ISP提供缴费,就给可以从ISP那里获得一个IP地址的使用权)
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