总结 物理层

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数据通信基础

通信系统模型

总结 物理层

系统角度:源系统传输系统目的系统,系统是工具

信息论角度:信源信道信宿,主要操作对象是信息

物理设备角度:发送器电磁信号接收器 ,主要操作对象是数据

调制解调器:参与发送与接收,主要操作对象是信号,实现信号转换

数据是信息的载体

若干基础术语

消息的实体:数据

信号分为模拟信号数字信号两大类

在使用时间域(或简称为时域)的波形表示数字信号时,代表不同离散数值的基本波形称为码元

码元速率与数据速率

总结 物理层

工作模式

总结 物理层

基带信号和带通信号

总结 物理层

信号的调幅,调频,调相

总结 物理层

信道的极限容量

一个信道所能通过的频率范围总是有限的,高频分量往往不能通过信道

接收端收到的信号波形失去了码元之间的清晰界限,即“码间串扰”

计算信道容量的两个公式

总结 物理层

总结 物理层

数字数据编码为数字信号

总结 物理层

模拟信号编码为数字数据

常见于对音频的模拟信号编码为计算机存储的二进制数字数据

主要三个步骤:采样量化编码


物理层特性

总结 物理层

物理层实现的主要功能是比特流的传输

针对信号的中继与分支需求,又有了中继器集线器两种物理设备


物理传输介质

物理传输介质可分为导向性传输介质非导向传输介质

导向性传输介质

双绞线(twisted pair)

总结 物理层

总结 物理层

同轴电缆

总结 物理层

光纤

光纤由非常透明的石英玻璃拉成细丝,由纤芯和包层构成双层通信圆柱体

光纤通信容量大,传输损耗小、距离长,抗干扰能力强,保密性好,体积小、重量轻,缺点是造价昂贵。

广泛应用于长途干线传输、局域网/城域网的干线、高带宽且高可靠的网络连接(如服务器)

光纤分单模光纤多模光纤,单模光纤直径较小,不容易产生多次反射,适合远距离传输;多模光纤直径较大,可存在多条不同角度的光纤在一条光纤中传播,适合近距离传输

总结 物理层

非导向传输介质

无线电波

与线缆通信相比,建设速度快、成本低,但隐蔽性和保密性较差

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微波,红外线,激光

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信道复用技术

技术总览

频分复用(FDM—Frequency Division Multiplexing)

时分复用(TDM—Time Division Multiplexing)

波分复用(WDM–Wavelength Division Multiplexing)

码分复用(CDM–Code Division Multiplexing)

统计时分复用(STDM–Statistic TDM)

正交频分复用(OFDM–Orthogonal Frequence Division multiplexing)

频分复用

总结 物理层

每个频率做一条信道

时分复用

总结 物理层

每个时间片做一条信道

波分复用

总结 物理层

码分复用

总结 物理层

S码片与T码片的规格化内积

总结 物理层

比如码片0110表示1,那么其反码1001就表示0,使用了扩频技术。

总结 物理层

总结 物理层

正交频分技术

使用了多种正交的频,比如可以相位与振幅正交集合。比如无线局域网就使用了正交频分复用

统计时分复用

由于站点并不是每时每刻都在使用资源,所以使用频分复用技术,会浪费频率;使用时分复用技术,会浪费时间帧,故有改进统计时分复用,结合两者。

总结 物理层

每个数据块附上源地址和目的地址,以区分发送方与接收方;集中器具有缓冲功能,集齐一个STDM帧的数据块后发送


数字传输系统

PCM脉冲调制系统

SDH同步数字体系


宽带接入技术

xDSL技术

HFC技术

FTTx技术