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物理层

一、物理层的概念

物理层解决如何在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：确定传输媒体的接口的一些特效，即：

机械特性：例如接口形状、大小，引线数目 电气特性：例如规定电压范围 功能特性：例如规定-5v表示0，+5v表示1 过程特性：也称为规程特性，规定建立连接时各个相关部门的工作步骤

二、数据通信的基础知识

1、典型的数据通信模型

计算机网卡发出的就是数字信号。 模拟信号就可以通过广域网来传，比如家里的adsl拨号的猫其实就是模拟信号。

2、相关术语

通信的目的是传送消息。

数据—运送消息的实体 信号—数据的电气或者电磁的表现 模拟信号—代表消息的参数的取值是连续的 数字信号—代表消息的参数的取值是离散的。 码元—在使用时间域的波形表示数字信号时，则代表不同离散数值的基本波形就成为码元。

在数字通信中常常用时间间隔相同的符号来表示一个二进制数字，这样的时间间隔内的信号称为二进制码元，而这个间隔称为码元长度，1码元可以携带nbit的信息量(比如可取数值为15那就是1111)。

有关信道的概念

信道一般表示向一个方向传送信息的媒体，所以我们常常说平常的通信线路往往包含一条发送信息的信道和一条接受信息的信道。

单向通信(单向通信)：只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。 双向交替通信(半双工通信)—通信的双方都可以发送信息，但是不能双方同时发送(当然也就不能同时接收)。 双向同时通信(全双工通信)—通信的双方可以同时发送和接收消息，比如打电话。

基带信号和带通信号

基带信号：发出的直接表达了要传输的信息的信号，比如我们说话的声波就是基带信号。

带通信号：把基带信号通过载波调制后，把信号的频率范围搬移到较高的频段以便在信道中传输(即仅在一段频率范围内能通过信道)。

基带信号传的不远，带通信号传的远？

3、(基带信号变为带通信号)几种基本的调制方法

调幅：载波的振幅随基带数字信号而变化

调频：载波的频率随基带数字信号而变化 调相：载波的初始相位随基带数字信号而变化

4、常用编码

曼彻斯特编码

没有数据传输就是平的，不会出现没有传输还是0，以防止不知道是传输了0，还是未传输数据。

差分曼彻斯特编码

有跳转是0，没有跳转是1。

5、奈氏准则

没有信号干扰，码元的传输速率有上线

6、香农公式

在有信号干扰的情况下，无差错传输速率的计算公式。

三、物理层下的传输媒体

1、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： 屏蔽双绞线STP、无屏蔽双绞线UTP 同轴电缆： 50欧姆同轴电缆同于数字传输，由于可用于基带传输，也叫做基带同轴电缆。 70欧姆同轴电缆同于模拟传输，即宽带同轴电缆。 光缆

2、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

无限传输所使用的频段很广。 短波通信主要是靠电离层的反射，但是短波信道的通信质量较差。 微波在空间主要是直线传播

3、集线器

工作特点：他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，而不具备信道的定向传送能力。

最大传输距离：100m

四、信道复用技术

1、频分复用技术

2、时分复用TDM(Time Division Multiplexing)

时分复用技术缺点

3、统计时分复用STDM(Statistic TDM)

属于谁的加上标记，通过标记区分分给谁。

4、波分复用(光的频分复用技术)

五、数字传输系统

主要是讲广域网之间的数据传输。

E1电路

T1电路

六、宽带接入技术

高频给上网使用，低频打电话使用。频分多路复用技术。

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