物理层
2019-10-24 10:04:33 0 举报AI智能生成
计算机网络物理层
作者其他创作
大纲/内容
物理层下面的传输媒体
导引型传输媒体
双绞线
屏蔽双绞线STP
无屏蔽双绞线UTP
同轴电缆
光缆
光纤通信
非导引型传输媒体
短波通信
无线电微波通信
卫星通信
信道复用技术
频分复用，时分复用和统计时分复用
频分复用FDM
所有在同样的时间占用不同的带宽资源
时分复用TDM（同步时分复用）
所有用户在不同的时间占用同样的频带宽度
统计时分复用STDM（异步时分复用）
集中器（智能复用器）
能够提供对只能给个报文的存储转发能力，通过排队方式使各用户更合理地共享信道
路由选择
数据压缩
向前纠错
提高线路的利用率
波分复用WDM
光的频分复用
密集波分复用DWDM
码分复用CDM
码分多址CDMA
工作原理
码片：每个比特时间再划分为m个短的间隔
0：-1
1：+1
每一个站被指派唯一的mbit码分序列
发送比特1：则发送自己的m bit码片序列
发送比特0：则发送该码片序列二进制反码
特点
每一个站分配的码片序列不仅必须各不相同，而且必须相互正交
向量S和向量T的规格化内积为0
向量S和各站码片反码的向量的内积也是0
任何一个码片向量自己的规格化内积都是1（发送1）
一个码片向量和该码片反码的向量的规格化内积值都是-1（发送0）
发送的内容
每一个站发送的是数据比特和本站的码片序列的乘积
因而是本站的码片序列（相当于发送比特1）和改码片序列的二进制反码（相当于发送比特0）的组合序列，或什么都不发送
例子（X站接收，S站发送，X站要接受S）
X站知道S站的所有码片序列
用向量S与接收到的未知信号进行求内积运算
X站接受到的信息是各个站发送的码片序列之和，根据叠加原理，求内积的结果
是S站发送的信号，即数据比特
其它内积的相关项都是0
S站发送比特1，在X站计算内积结果是+1；S站发送比特0，在X站计算内积结果是-1；S站没有发送数据，在X站计算内积结果是0
码元扩展为m个码片
扩频通信
直接序列扩频DSSS
调频扩频FHSS
数字传输系统
物理层的基本概念
任务
与传输媒体的接口有关的特性
机械特性
电气特性
功能特性
过程特性
传输方式的转换
并行->串行
数据通信的基础知识
数据通信系统的模型
源系统（发送端、发送方）
源点（源站、信源）：产生要传输的数据
发送器：典型发送器是调质器、调制调解器
传输系统（传输网络）
目的系统（接收端、接收方）
接收器：接受传输系统传送来的信号，转换为能够被目的设备处理的信息。典型接收器是解调器
终点（目的站、信宿）：从接收器获取传来的数字比特流，然后把信息输出
专业术语
消息：通信的目的是传送消息
数据：是运送消息的实体
信号：数据的电气或电磁的表现
模拟信号/连续信号
消息的参数的取值是连续的
数字信号/离散信号
消息的参数的取值是离散的
码元：二进制有0、1两种不同的码元
有关信道的几个基本概念
信道：向某一个方向传送信息的媒体
通信的双方信息交互的方式
单向通信（单工通信）
只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，但不能同时发送，也不能同时接收
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信息
基带信号（基本频带信号）：来自信源的信号
调制
基带调制（编码）：仅仅对基带信号的波形进行转换，转换后仍然是基带信号
带通调制：利用载波调制，将基带信号转化为模拟信号（通带信号）
信道的极限容量
限制码元在信道上的传输速率
信道能够通过的频率范围
在任何信道中，码元传输的速率是有上限的，传输速率超过此上限，会出现严重的码间串扰，使接收端对码元的判决成为不可能
信噪比：信号的平均功率和噪声的平均功率之比，S/N,单位分贝（dB）
信噪比（dB）=10log 10（S/N）(dB)
香农公式：信道的极限信息传输速率C=Wlog2 (1+S/N)(b/s) [W为信道的宽度（Hz），S为信道内所传信号的平均功率；N为信道内的高斯噪声功率]
香农公式表明：信道的带宽或者信道的信噪比越大，信道的极限传输速率就越高
宽带接入技术
有线宽带接入
ADSL技术（非对称数据用户线）
不能保证固定的数据率
基于ADSL的接入网组成
数据用户线接入复用器DSLAM
ADSL调制调解器（接入端接单元ATU）
用户线
设施
优点：可以利用现有电话网中的用户线，不用重新布线
光纤同轴混合网（HFC网）
FTTx技术
无线宽带接入
0 条评论
下一页
