标签：物理层 复用器 信道 光纤 计算机网络 双绞线 信号 调制

1.物理层基本概念

• 数据在计算机内部采用并行传输，但数据在通信线路上采用串行传输

2.数据通信的基础知识

2.1.数据通信系统的模型

• 数据通信系统划分：源系统（发），传输系统（传），目的系统（接）
  • 源系统：源点（信源）、发送器
  • 目的系统：接收器、终点
• 信号分类：
  • 模拟信号：连续信号
  • 数字信号：离散信号
• 码元：不同离散数值的基本波形（信息量不固定）

2.2.信道的概念

• 通信方式：单工、半双工、全双工
• 基带信号：来自信源的信号（未加工未处理）
• 基带信号调制方式
  • (编码)基带调制：波形变换，仍是基带信号
  • 载波(带通调制)：频率搬移，变为模拟信号，带通信号
• 编码方式：不归零、归零、曼彻斯特(周期中心方向判定，下1上0)（自同步）、差分曼彻斯特
• 带通调制：调幅AM，调频FM，调相PM 混合调制更佳

2.3.信道的极限容量

• 数字通信的优点：虽然传播会失真，但最后可以处理
• 限制码元传输速率的因素
  • 频率范围：奈氏准则：任何信道中，存在传输速率上限，（没有考虑噪声）
  • 信噪比：信号的平均功率和噪声的平均功率之比S/N
    • 香农公式：传输速率极限（考虑信噪比）,信道带宽或者信噪比越大，则极限速率越高
    • 可以提高码元提高更多比特的信息量来提速

3.物理层下的传输媒体

• 导引型和非导引型

3.1导引型

3.1.1.双绞线

• 双绞线：两根铜导线绞合，可减少相邻导线干扰
• 屏蔽双绞线(STP)：加一层金属套屏蔽

3.1.2.同轴电缆

• 双绞线继续加屏蔽层

3.1.3.光缆

• 反射传播数据
• 多模光纤：多角度入射，会展宽，失真，适合近距离传输
• 单模光纤：直径小，折射次数少，损耗少，贵

3.2.非导引型（无线）

• 卫星通信：较大的传播时延

4.信道复用技术

4.1.频分，时分（同步时分复用），统计时分（异步时分复用）

• 共享概念

• 时分：不同时，同频宽（有利于数字信号传输）

• 频分：同时，不频宽

• 复用器和分用器成对使用：复用器到分用器是高速通道，分用器之后则分送降速

• 统计时分STDM：改进的时分复用。集中器常使用（智能复用器）

  • STDM不是固定分配时隙，而是按需动态分配时隙。可提高线路的利用率

4.2.波分WDM

• 光的频分复用
• 光复用器和光分用器（分波器），和上面一个功能

4.3.码分CDMA

• 码分多址CDMA：同时同频，不同码型。
• 强抗干扰
• 比特时间在划分为m个短的间隔，称为码片(码分原理)
• 码片的通信方式为：扩频（直接序列扩频DSSS,调频扩列FHSS）
• 码片序列必须正交 伪随机码序列

5.宽带接入技术

5.1.非对称数字用户线(ADSL)

• 由于采用自适应调制技术使用户线可传送尽可能高的数据率，所以ADSL不能保证固定的数据率
• 利用电话线铺线

5.2.光纤同轴混合网(HFC网)

• 机顶盒

5.3.光纤到户(FTTx技术)

• 即光信号到家门口再转为电信号
• 为了有效利用光纤资源，再干线和用户间，采用无光源网络PON

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来源： https://blog.csdn.net/qq_35687379/article/details/121879270

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