自学笔记之计算机网络（2）--物理层的一些基本概念

物理层的一些基本概念

信道：信道和电路并不等同，信道一般都是用来表示某一方向传送信息的媒体，因此，一条通信电路往往包含一条发送信道和一条接收信道。

• 单向通信（单工通信）–只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。（电视台）
• 双向交替通信（半双工通信）–通信的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送、接收。（电话，对讲）
• 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。

信号：数据的电气或电磁的表现。
根据信号中代表消息的参数的取值方式不同，信号可以分为两大类，模拟信号（连续信号）–代表消息的参数的取值是连续的（声音）、数字信号（离散信号）–代表消息的参数的取值是离散的（1、2、3）。

• 基带信号（即基本频带信号）----来自信源的信号。（声波）直接发出的直接表达了要传输的信息的信号。像计算机输出的代表各种文字或图像文件的数据信号都属于基带信号。
• 带通信号：----把基带信号经过载波调制后把信号的频率范围搬到较高的频段以便在信道中传输（即仅在一段频率范围内能够通过信道）。

带宽：表示在单位 时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”，常用来表示网络的通信线路所能传输数据的能力。单位是b/s。

码元：在使用时间域的波形表示数字信号时，则代表不同离散数值的基本波形就成为码元。
在数字通信中常常用时间间隔相同的符号来表示一个二进制的数字，这样的时间间隔内的信号称为二进制码元。而这个间隔被称为码元长度。1码元可以携带nbit的信息量。
k进制码元：是数字信号的计量单位，这个时长内的信号称为k进制码元，而该时长称为码元宽度。当码元的离散状态有M个时（M>2）此时码元为M进制码元。
【例】4进制码元，其离散状态有4个，4种高低不同的信号波形00、01、10、11.

波特：如下；

速率：也叫数据率，是指数据的传输速率，表示单位时间内传输的数据量。可以用码元传输速率和信息传输速率表示。

• 码元传输速率：（码元速率、波形速率、调制速率、符号速率）表示单位时间内数字通信系统所传输的码元个数。（也叫脉冲个数或信号变化的次数）单位波特（Baud）。1波特表示通信系统每秒传输一个码元。码元可以是多进制是，也可以是二进制的，但码元速率与进制数无关。【1s传输多少个码元】
• 信息传输速率：（信息速率、比特率）表示单位时间内数字通信系统传输的二进制码元个数（即比特数），单位：比特/秒。【1s传输多少个比特】

信源：信号的产生（物）
信宿：信号的接受（物）
【通信系统就是为了解决两点间的通信问题，所以必须有一个发信端（信源），经过传输通道（信道—这个叫法不准确，应该是“传输通道”），才能到达收信端（信宿）。因而任何一个通信系统都由信源、信道、信宿组成，少一个都不行。】

编码：把数字信号转换为另一种形式的数字信号的过程。

调制：可分为两大类，

• 一类是仅仅对基带信号的波形进行变换，使它能够与信道特征相适应，变换后的信号仍然是基带信号，这类调制称为基带调制。
• 另一类是需在使用载波进行调制，把基带信号的频率范围搬移到较高的频段，并转换为模拟信号，更好地在模拟信道中传输。经过载波调制后的信号
  称为带通信号，（即仅在一段频率范围内能够通过信道），而使用载波的调制称为带通调制。
• 调幅：即载波的振幅 随基带数字信号而变化。
• 调频：即载波的频率 随基带数字信号而变化。
• 调相：即载波的初始相位 随基带数字信号而变化。