物理层


基本概念

数据通信基本知识

1.数据通信系统的模型:
    源系统(发送端、发送方)
    传输系统(或传输网络)
    目的系统(接收端、接收方)
源点->发送器: 输入数据
发送器->传输器:发送的信号
传输器->接收器:接受的信号
接收器->终点:输出数据
2.信道
    (1) 分类
        单向信道(只有一个方向没反方向的交互)
        双向交替通信(双方都可以互发信息,但不能同时发送)
        双向同时通信(双发可同时互发、接收信息)

    (2) 基带信号的调制
        基带调制:对波形的变换,又称编码
        带通调制:利用载波进行调制

    (3) 信道的极限容量
        信道能通过的频率范围:在任何信道中,码元运输的速率是有上限的,传输超过此上限的,就会出现严重的马间串扰的问题,使接收端对码元的判决成为不可能
        信噪比:信道中的宽带或者信道中的信噪比越大,信息的极限传输速率就越高。
            (信噪比(dB)= 10log(10)(S/N)(dB))

3.物理层下面的传输媒介

    (1) 导引型传输媒介
        双绞线(屏蔽双绞线/无屏蔽双绞线)
        同轴电缆(较好的抗干扰特性,广泛用于传输较高速率的数据)
        光缆:
            多模光纤:一条光纤有多条光线的传播
            单模光纤:只有一条光线的传播
        (光纤通信,利用光导纤维传递光脉冲)
            光纤通信的优点:传输损耗小,抗雷电和电磁干扰好,保密性好,体积小重量轻 
        架空明线:受气候环境影响大,通信质量差,基本已经被摒弃

    (2) 非导引型传输媒介(利用无线电波)
        主要还是利用无线电微波通信
        传统的微波通信主要有:地面微波接力通信与卫星通信

4.信道复用技术        

    (1)频分复用、时分复用、统计时分复用
        频分复用:同样的时间占用不同的宽带资源
        时分复用:不同的时间占用同样的宽带资源
        统计时分复用:改进型的时分复用,通过排队方式使各用户更合理地占用信道。
    (2)波分复用
        波分复用 WDM :一根光纤上复用两路光载波信号
        密集波分复用 DEDM :一根光纤上复用多路或更多光载波信号
    (3)码分复用
        码分复用 CDM (码分多址):另一种共享信道的方法,每个用户可以在同样的时间使用同样的频带进行通信。