物理层

物理层的基本概念

物理层考虑的是怎样才能在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流

物理层为数据链路层屏蔽了各种传输媒体的差异，使数据链路层只需考虑如何实现本层协议和服务，而不必考虑网络具体的传输媒体是什么

将帧中的各比特转换成电信号发送到传输媒体

物理层下的传输媒体

传输方式

串行传输：数据是一个比特一个比特发送的

并行传输：一次发送n个比特，在发送端与接收端之间需要有n条传输线路，速度是串行传输n倍

 

同步传输：数据块以稳定比特流形式传输，字节之间没有间隙

异步传输：以字节为独立的传输单位，字节之间的时间间隔不是固定的，字节中的每个比特同步

 

单工通信：单向通信，通信双方只有一个数据传输方向

半双工通信：双向交替通信，通信双方可以相互传输数据，但不能同时进行（对讲机）

全双工通信：双向同时通信，通信双方可以同时发送和接收信息（电话）

 

编码与调制

 

常用编码

编码

数字信号转换为另一种数字信号，在数字信道中传输

模拟信号转化为数字信号，在数字信道中传输

不归零编码，整个码元时间内，电平不会出现零电平

接受端需要判断连续的是几个码元，额外一根传输线来传输时钟信号，使发送方和接收方同步。但计算机网络宁愿传输数据而不是传输时钟信号，所以计算机网络数据传输不用他。

归零编码：接收方在信号归零后进行采样即可，不需要单独时钟信号。但大部分数据带宽都用来归零浪费掉了

曼特斯特编码：中间时刻跳变即表示时钟又表示数据（传统以太网使用此编码）

差分曼特斯特编码：跳变只表示时钟，开始处电平是否发生变化表示数据

 

 

 

调制

1.数字信号转换为模拟信号在模拟信道中传输

2.模拟信号转换为另一种模拟信号，在模拟信道中传输

基本调制方法是二元制

混合调制：相位和振幅结合在一起调制 ，正交振幅调制QAM

混合调制是多元制

码元

在使用时间域的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形，码元就是一段调制好的基本波形，可以表示比特信息

信道的极限容量

 

奈氏准则：为避免码间串扰，码元传输速率有上限

理想低通信道最高码元传输速率：2W Baud，

理想带通信道最高码元传输速率：W Baud

 

 

要提高信息传输速率（比特率），设法使每一个码元带更多比特信息，采用多元制

 

努力提高信噪比和采用多元制，来提高传输速率

调制速度（也就是码元传输速度）