物理層
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1.物理層の基本概念
- 物理層は、特定の伝送媒体を参照する代わりに、伝送媒体でデータビットストリームを伝送する方法を解決します
- 物理層の主なタスクは、図に示すように、伝送媒体とのインターフェースのいくつかの特性を決定することです。
2.データ通信の基礎知識
1.データ通信システムモデル
注意：通信的目的是传送消息
2.いくつかの用語
- シミュレート：情報を表すパラメーターの値は連続的です
- デジタル：情報を表すパラメーターの値は離散的です
- シンボル：波形を表します
- 一方向通信（単純な通信）：通信は一方向のみであり、反対方向の相互作用はありません
- 双方向代替通信（半二重通信）：通信の両方の当事者は情報を送受信できますが、同時に送受信することはできません
- 双方向同時通信（全二重通信）：通信の両方の当事者が同時に情報を送受信できます。
- ベースバンド信号：テキストや画像ファイルなどのソースからの信号はベースバンド信号に属し、ベースバンド信号にはより多くの低周波成分が含まれており、変調する必要があります
- バンドパス信号：ベースバンド信号が変調された後、より高い周波数の信号、つまりチャネルで送信するためのバンドパス信号
3.ベースバンド信号の変調
最も一般的に使用される3つの変調方法があります。
- 振幅変調（AM）：振幅
- 周波数変調（FM）：周波数
- 位相変調（PM）：初期位相
4.ベースバンド信号のエンコード
主にマンチェスター符号化と差分マンチェスター符号化を説明します
-
マンチェスター符号化：主に
ビット内の信号遷移の問題について説明します。ビットには、信号の低から高への遷移が0になり、信号の高→低が1に遷移します。
-
差分マンチェスターエンコーディング：複数のビット間の信号ジャンプの問題について主に説明します。ビット間に信号ジャンプ
がある場合は、次のビットが0であることを意味します。ビット間に信号ジャンプがない場合は、次のビットが1であることを意味します。
注意：
- 差分マンチェスターコーディングは、マンチェスターコーディングよりも強力な対妨害信号
- どちらも、常に0を送信している（信号にジャンプがある）か、信号を送信していない（常にフラット、ジャンプなし）かを判別できます。
- 高→低または低→高はすべてジャンプです
- 例
5.チャネルの容量を制限する
-
どのチャネルも理想的ではありません。シンボルの伝送レートが高いほど、または伝送距離が長いほど、波形の歪みは深刻になります
-
ナイキスト基準は、理想的な条件下でのシンボル間のクロストークを回避するために、シンボルの伝送速度の上限を示します。理想的な低通信チャネル
の最高のシンボル伝送速度= 2WBaud
（1）Wは、理想的な低通信チャネルの帯域幅です。単位はHz
（2）ボーはボーです。これはシンボル伝送速度の単位です。 -
シャノンの公式は、帯域幅が制限された
チャネルの限界およびエラーのない情報伝送速度とガウス白色雑音による干渉を与えます。
チャネルの限界情報伝送速度C は、次のように表すことができます：（1）Wはチャネルの帯域幅（Hz）
（2）Sは
チャネルで送信された信号の平均電力です（3）Nはチャネル内のガウスノイズ電力、S / Nは信号対雑音比です -
シャノンの公式は、
（1）チャネルの帯域幅またはチャネルの信号対雑音比が大きいほど、
情報の限界伝送速度が高くなることを示しています（2）情報伝送速度がチャネルの限界情報伝送速度よりも低い限り、何らかの方法を見つける必要がありますエラーのない送信を実現 -
ナイキスト基準とシャノン公式の適用範囲
3.物理層の下の伝送メディア
- 指向性伝送媒体：電磁波は固体媒体に沿って伝播します
（1）特定の分類
（2）光ファイバーの動作原理
- 非指向の伝送媒体：短波、マイクロ波
チャネル多重化技術
（1）リユースの考え方
（2）周波数分割多重技術
（3）時分割多重技術
注意：由于数据可能丢失，导致分配到信道的利用率较低，如下图：
このため、図に示すように、統計時分割多重技術が導入されています。
（4）コード分割多重化技術
各ビット時間は、チップと呼ばれるm個の短い時間間隔に分割されます。
-
各ステーションには一意のmビットチップシーケンスが割り当てられます
①ビット1が送信されると、独自のmビットチップシーケンス
が送信されます②ビット0が送信されると、チップシーケンスのバイナリ補数が送信されます -
CDMAの仕組み
