[计算机网络] 物理层

一、前言

物理层，OSI 参考模型最底层
物理层涉及到的知识点：
数字信号双绞线同轴电缆光纤时分多路波分复用编码方式
模拟信号频分多路复用码分复用技术全双工半双工单工通信

二、常见问题

1.信道和调制

1.1.将数字信号调制成模拟信号的方法：

调幅（AM）、调频（FM）、调相（PM）

1.2.常见计算

重要概念
Ⅰ.数据传输速率是描述数据传输系统的重要技术指标之一.数据传输速率在数值上等于每秒种传输构成数据代码的二进制比特数,单位为比特/秒(bit/second),记作 bps.
Ⅱ.信号传输速率也称码元率、调制速率或波特率,表示单位时间内通过信道传输的码元个数,单位记做 Baud.
Ⅲ.带宽 :信道可以不失真地传输信号的频率范围.为不同应用而设计的传输媒体具有不同的信道质量,所支持的带宽有所不同.
Ⅳ.信道容量:信道在单位时间内可以传输的最大信号量,表示信道的传输能力.信道容量有时也表示为单位时间内可传输的二进制位的位数（称信道的数据传输速率,位速率）,以位/秒（b/s）形式予以表示,简记为 bps.
Ⅴ.信道容量和信道带宽具有正比的关系：带宽越大,容量越大.
Ⅵ.数据传输速率同信号传输速率是正比关系

③ $理想低通信道的最高码元传输速率（奈氏定理）B=2W （Baud）=2 \times 带宽$

⑤ $信噪比=\frac{S}{N}$
S：信号的平均功率
N：噪声的平均功率

⑥ $分贝数(dB)=10 \log_{10} \frac{S}{N}$

⑦ 信道的极限信息传输速率（香农公式）：
$C=W \log_2 (1+\frac{S}{N})$
W：信道带宽（以 Hz 为单位）

1.3.调制

常见编码方式
① 归零制：1bit 需要 3个码元
② 曼彻斯特编码：1bit 需要 2个码元
③ 差分曼彻斯特编码：：1bit 需要 2个码元
这里写图片描述

2.信道复用技术

复用：共享信道进行通信

type	PS	例子
FDM（Frequency Division Multiplexing）频分复用	每个用户分配特定的频率带宽	`ADSL`（Asymmetric Digital Subscriber Line）非对称数字用户线路
TDM（Time Division Multiplexing）时分复用	每个用户在每一个 TDM 帧中占用固定序号的时隙
WDM（Wavelength Division Multiplexing）波分复用	用波长而不用频率来表示所使用的光载波
CDM（Code Division Multiplexing）码分复用	用户使用经过特殊挑选的不同码型，在同样的时间使用同样的频带进行通信，但彼此不会造成干扰。	军事

A、B、C 三个手机的码片序列和收到的码片序列做格式化内积，

得数收到的数字信号 PS

+1 1

-1 0

0 0 没有收到数字信号

$A * B = \frac{1}{m} \sum_{i = 0}^{m} A_{i} B_{i}$ $A*B=\frac{1}{m}\sum_{i=0}^mA_iB_i$

得数	收到的数字信号	PS
+1	1
-1	0
0	0	`没有收到`数字信号

3.传输媒体

3.1.双绞线（twist）
绞合：减少噪声

10BASE-T：
① 双绞线以太网。
② base表示是基带传输，
③ T表示传输介质为双绞线，
④ 可以适应3类或5类非屏蔽双绞线连接；

三、其他

参考文献：
韩立刚《计算机网络创新教程》
【计算机网络】信道复用技术

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