2.1基本概念
- 物理层要考虑的是传输计算机上的数据比特流,而不是考虑具体传输媒体。所以物理层的作用在于屏蔽传输媒体和通信手段的差异。
- 主要任务:(确定与传输媒体接口有关的一些特性)
机械特性(物理外形)、电气特性(电压范围)、功能特性(电平意义)、过程特性(事件顺序)。 - 计算机与计算机:并行-串行-并行。物理层要实现传输方式转换。
2.2数据通信基本知识
- 通信系统简介:源点(pc)-发送器(调制解调器)-传输系统-接收器(调制解调器)-终点(pc)
- 需要了解的名词:消息、数据、信号、模拟信号、数字信号
- 信道:信道不等同于电路,一条电路往往包含来回两条信道。
- 单向通信(单工通信):广播。双向交替通信(半双工通信):对讲机。双向同时通信(全双工通信)(效率最高):电话。
- 信源信号即基带信号(含低频直流)-进行调制(分两类)
(1)基带调制:基带信号(数字信号)–波形变换–依然是基带信号(数字信号)(这个过程也称为编码)
(2)带通调制:基带信号–载波–迁移到频率较高的频段–模拟信号(带通信号) - 常用编码方式(基带调制):比特流、不归零制、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码。
- 带通调制方法:1.调幅AM(振幅)、调频FM(频率)、调相PM(初始相位)、也有更复杂的如正交振幅调制QAM(振幅相位混合)
- 信道的容量主要有两个因素影响:1.能够通过的频率范围;2.信噪比
(1)任何信道都有一定的频率范围,部分频率会导致码间串扰,奈氏准则:码元传输速率是有上限的,超出就会出现码间串扰。除非信道频带极宽。
(2)噪声随机出现,干扰信号。信噪比:信号平均功率/噪声平均功率。
信噪比(dB)=10log(S/N)(dB)
(3)最后,香农公式指出信道极限传输速率:
C=Wlog2(1+S/N)(b/s)
W:带宽(Hz);香农表明:带宽或信噪比越高,速率越大。(理论上的,实际上要低不少)
(4)补充,除了通过香农公式来提高效率,还可以从码元携带信息量上下手,如将18个0/1编为6组,三个一组。效率便提高3倍。