物理层(第二章)
2021-09-26 16:52:12 0 举报AI智能生成
计算机网络物理层简单概述
作者其他创作
大纲/内容
信道
通信交互方式
单向通信
双向交替通信(半双工)
双向同时通信(全双工)
信号形式
来自信号源的信号（基带信号）
编码方式(数字信号)
不归零制
归零制
曼彻斯特编码
差分曼彻斯特编码
带通信号
调制
基带调制(编码)
调幅
调频
调相
带通调制(载波)
正交振幅调制
信道的极限容量
频率范围
信噪比
极限信息传输速率
香农公式
奈氏准则
信道复用技术
频分复用(FDM)
频分多址接入(FDMA)
同样的时间占用不同的带宽资源(频率带宽)
时分复用(TDM)
时分多址接入(TDMA)
时分复用帧（TDM）帧(物理比特流层)
在不同的时间占用同样的频带宽度
TDM信号（等时信号）
统计时分复用(STDM)（异步时分复用）
动态分配时隙
短时隙
集中器
高速线路
智能复用器
（STDM帧）物理比特流层
波分复用（WDM）
光复用器
光分用器
dwdm(密集波分复用)
光的频分复用
码分复用(CDM)
码分多址(CDMA)
（每一个站指派唯一的m bit）码片序列
规格内积（S*T）求和
0(发送失败)(正交)
1(发送1)和自己的结果
-1(发送0)和自己码片的反码
s是站s的码片向量
t是其他任何站的码片向量
扩频
直接序列扩频(DSSS)
跳频扩频(FHSS)
码片(每一比特时间划分为m个短的间隔)
所有站收到的都是s+t(叠加的信号)
靠不同的编码区分各路原始信号
同时通话的对象，用信道进行区分
强抗干扰能力
复用
允许用户使用一个共享信道进行通信
将信道划分成若干个资源片
通信的时候
复用器
用户共享的高速信道
分用器
将高速信道传送过来的数据进行分用
数字传输系统
现在
sdh(同步数字系列)
适用于微波和卫星传输
sonet(同步光纤网)
以前
脉冲编码调制(PCM)
数字传输系统和模拟传输系统的比较
来自声音、视频和其他数据源的数据均可统一为数字信号的形式，并且通过数字通信系统传输
以数据帧为单位传输数据，并通过检错编码和重发数据帧来发现和纠正通信错误，从而保证通信的可靠性
在长距离数字通信中可通过中继器放大和整形来保证数字信号的完整及不累积噪音
通过加密技术可以增加通信的安全性
数字技术比模拟技术发展更快，数字设备很容易通过集成电路来实现，并与计算机结合，而由于超大规模集成及电路技术的迅速发展，数字设备的体积和成本的下降速度大大超过模拟设备，性能/价格比较高
- 四大特性
机械特性
电气特性
功能特性
过程特性
数据通信系统
源系统
源点
发送器(调制器)
传输系统(可以是简单的传输线或者复杂网络系统)
目的系统
接收器（解调器）
终点
常见术语
消息
数据(运送消息的实体)
信号
模拟信号
数字信号
码元
0
1
传输媒体
导引型传输媒体
双绞线
直通线
交叉线
同轴电缆
较好的抗干扰性
50欧姆
LAN/数字传输常用
75欧姆
有线电视/模拟传输常用
光纤
全反射
多模光纤（多条存在不同角度入射的光线、反射）
单模光纤（直径只有一个光的波长、直线传播）接近于输入脉冲
优点
1.通信容量大
2.传输损耗小，中继距离长
3.抗雷电和电磁干扰性能好
4.无串音干扰，保密性好
5.体积小，重量轻
非导引型传输媒体
短波
电离层反射
波长（100m-10m）
微波
无线蜂窝系统
地面微波接力通信
卫星通信
300mhz-3000ghz
波长（0.1mm-1m之间）
红外线
点对点
广播式
宽带接入技术
有线宽带接入
adsl技术(非对称数字用户技术)
光纤同轴混合网(HFC网)
在模拟光纤中采用光的振幅调制(AM)(经济)
模拟光纤从头端连接到光纤结点（ODN）
光纤结点光信号转换为电信号
模拟光纤技术
FTTx技术
ftth
fttb
fttf
无线宽带接入(第九章)
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