计算机网络【物理层】

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主要任务

描述为确定与传输媒体的接口有关的特性：

• 机械特性：知名接口所用接线器的形状和尺寸、引脚数目和排列、固定和锁定装置等

• 电气特性：指明再接口电缆的各条线上出现的电压的范围。

• 功能特性：指明某条线上出现的某一电平的电压的意义。

• 过程特性：指明对于不同的各种可能事件的出现顺序。

基本概念

信道 ：用来表示向某一方向传送信息的媒体。

信号：数据的电磁或电气的表现。

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称为码元。（一个码元所携带的信息量是不固定的，而是由调制方式和编码方式决定的。）

带宽：一般信道都有一个最高的信号频率和最低的信号频率，只有在这两个频率之间的信号才能通过这个信道，这两个频率的插值就叫做这个信道的带宽。单位HZ。

容量：数据在信道中传输会有他们的速度–比特率，这里面最高的比特率就叫做这个信道的容量。单位是bps.

奈奎斯特定理与香农定理

奈奎斯特定理：

极限传输速率= $2Wlog_2V$。
在理想低通的条件下没有噪声，带宽有限的信道，极限码元速率是2W波特。
W是信道宽度，V是每个码元离散状态的数目。

香农定理：

$C= W log_2(1+S/N)$
S/N为信道的噪声比，S为信道内所传信号的平均功率，N为信道内部的高斯噪声功率。

编码与调制

调制分为两大类：

• 基带调制：仅仅对基带信号的波形进行变换，使它能够与信道相适应。由与基带调制是把数字信号转换为另一种形式的数字信号，又称编码。

• 带通调制：使用载波调制，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，更好的在模拟信道中传输。

5、数据报与虚电路

传输介质

• 双绞线: 把两根互相绝缘的铜导线并排放在一起，然后用规则的方法绞合起来。
• 同轴电缆：由内导体铜质芯线、绝缘层、网状编织的外导体屏蔽层以及保护塑料外层。
• 光纤：由非常透明的石英玻璃拉成细丝，主要由纤芯和包层构成双层通信圆柱体。
• 无线传输介质：

物理层接口的特性

物理层设备

1、中继器
2、集线器