title: 计算机网络——第二章 物理层
tag: 计算机网络
category: 计算机网络
date: 2018-05-19
计算机网络——第二章 物理层
基础
物理层特性
机械特性：指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。
电气特性：指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。
功能特性：指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。
规程特性指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序
宽带接入技术
-
概念：
1、宽带线路：可通过较高数据率的线路，每秒有更多比特从结点注入到线路。
2、窄带线路：数据传输速率较低的线路。
3、宽带线路和窄带线路上比特的传播速率是一样的。 -
接入技术：
- 有线接入
1、铜线接入：
（1）XDSL：DSL（Digital Subscriber Line，数字用户线）以铜质电话线为传输介质，在一根铜线上分别传送数据和语音信号。
引起线路传输损伤的几个主要因素：
①传输损耗
②噪声
③信号反射（混合线圈和回波）
（2）ADSL：ADSL技术可实现在一对普通电话双绞线上同时传送高速数据业务和话音业务。它的数据业务速率最高下行达8Mbps，最高上行速率达1Mbps。ADSL的传输距离最大可达4～5km。
ADSL的技术标准及发展：ADSL、 ADSL2、 ADSL2+2、光纤接入
（1）PON：无源光网络， PON是一种应用于接入网，由局端设备（OLT）与多个用户端设备（ONU/ONT）之间通过无源的光缆、光分/合路器等组成的光分配网（ODN）连接的光接入网络。所谓无源，是指在OLT(光线路终端)和ONU(光网络单元)之间的ODN (光分配网络)没有任何有源电子设备。采用WDM技术，实现单纤双向传输。
构成：
OLT（Optical Line Terminal）－光线路终端
ONU（Optical Network Unit）－光网络单元
ONT（ Optical Network Terminal）－光网络终端
ODN（Optical Distribution Network）－光分配网3、光纤/铜轴混合接入
（1）HFC：
- 无线接入
1、wifi
2、WiMAX
3、蓝牙
4、3G、4G
数据通信系统的模型
- 源系统（发送端、发送方）：
（1）源点：源站，信源，源点设备要产生要传输的数据
（2）发送器：将源点生成的数字比特流进行编码后给传输系统传输，如调制器 - 传输系统
- 目的系统（接收端、接收方）：
（1）接收器：将传输系统过来的信号接收并转为能够被目的设备处理的信号，如解调器
（2）终点：目的站，信宿，从接收器获取数字比特流，然后把信息输出
术语
- 消息：话音、文字、音频、视频等
- 数据：运送消息的实体，是使用特定方式表示的信息，通常是有意义的符号序列
- 信号：数据的电气或电磁的表现
- 模拟信号（连续信号）：代表消息的参数的取值是连续的
- 数字信号（离散信号）：代表消息的参数的取值是离散的，最原始的
信道
- 单向信道：单工通信，只能有一个方向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消息，但双方不能同时发送或接收
- 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：来自信源的信号
调制：
（1）基带调制：仅仅对基带信号的波形进行变换，变换后的信号仍是基带信号，也叫编码
（2）带通调制：用载波进行调制，把基带信号的频率范围搬移到较高的频段，并转换位模拟信号，调制后的信号叫带通信号
常用编码方式：
- 不归零制
- 归零制
- 曼彻斯特编码
- 差分曼彻斯特编码
基本带通的调制方法：
- 调幅AM
- 调频FM
- 调相PM
信道的极限容量
（1）信道能够通过的频率范围：
码间串扰：接收端收到的信号波形就失去流码元之间的清晰界限
（2）信噪比：信号的平均功率和噪声的平均功率之比，S/N，信噪比越大，极限传输速率越高
物理层的传输媒体
- 导引型传输媒体
（1）双绞线
（2）同轴电缆
（3）光缆 - 非导引型传输媒体
（1）无线电波
信道复用
- 频分复用FDM
- 时分复用TDM
- 统计时分复用STDM：异步时分复用
- 波分复用WDM
- 码分复用CDM：码分多址CDMA
数字传输系统
宽带接入技术
- ADSL技术：非数字用户线技术，数字技术对现有的模拟电话用户进行改造
- 光纤同轴混合网HFC：
- FTTx技术：多种宽带光纤接入方式