目次
(1) 光ファイバー、同軸ケーブル、ツイストペア、電力線［ガイドタイプ］
2. 第 2 章 - 物理層
1. 物理層の基本概念
2. 物理層以下の伝送メディア
伝送メディア - [コンピュータ ネットワーク アーキテクチャ] のどの層にも属しません。
(1) 光ファイバー、同軸ケーブル、ツイストペア、電力線［ガイドタイプ］
(2) 電波、マイクロ波、赤外線、可視光線［無導波型］
可視光通信は、人間の目に見える可視光帯の電磁波を利用した無線通信の一種です。
将来的にはすべての照明が高速変調可能なLED照明や有機EL照明に置き換わり、 「照明は通信インフラ 」となります。【まだまだ先は長くて、当分WIFIの代わりにはなりません〜】
(3) 無線【周波数利用】
むやみに使用することはできません。無線通信は事前に協議し、確立され規定された周波数およびそれに対応する通信方式に従って開発される必要があります。
各国には独自の管理機関があります - 使用と開発、申請が必要です〜
なぜ？
無線通信は電磁波の伝播に基づいた通信方法であり、物理的な接続を必要とせずに長距離に情報を送信できます。
無線スペクトルは有限な資源であり、異なる周波数帯域の電波が互いに干渉することなく同時に存在できるため、その使用と開発を管理する必要があります。
国、地域、さまざまな組織間での無線周波数スペクトルの割り当てについては、一定の計画と管理が行われます。
これは、スペクトルの無秩序な使用と干渉を回避し、通信の信頼性と安定性を確保するためです。
各国は、無線周波数スペクトルの使用の計画、割り当て、監視を担当する対応する規制機関を設立しています。
無線周波数スペクトルの利用及び開発を申請する目的：
- スペクトル リソースの公正かつ合理的な使用を確保するには、スペクトルの無駄や競合を避けてください。
- 事前に交渉し、指定された周波数に従って通信することで、周波数干渉を軽減し、通信品質と効率を向上させることができます。
- 管理機関は、申請者のニーズと実際の状況に応じて適切な周波数リソースを割り当て、すべての当事者間の通信が円滑に行われることを保証します。
3. 送信方法
(1) シリアル＆パラレル
(2) 同期＆非同期
非同期: バイト転送の期間は同じです (データが送信される時間間隔のみが異なります)。
(3) シンプレックス、半二重、全二重
シンプレックス - 電信
半二重 - トランシーバー
全二重 - 電話
4. 符号化と変調
メッセージ - データ - 信号 - ベースバンド信号
オーディオ: 量子化、サンプリング、エンコード (アナログからデジタル)
シンボル - 信号を構成する波形のセグメント。！！
(1) ノンリターンゼロ符号化
ノン リターン トゥ ゼロ コーディング(Non-Return-to-Zero、NRZ) は一般的なデジタル信号コーディング方式で、論理 0 と論理 1 が異なるレベルで表されます。NRZ エンコーディングはシンプルで直感的ですが、同期の問題があります。
同期の問題は主に、同じビット（連続 0 または 1 など）が長時間連続して送信されるため、受信側がビット送信の開始位置と終了位置を正確に判断できないことが原因です。
(2) ゼロコーディングに戻る
Return-to-Zero 符号化 (Return-to-Zero、RZ) は確かにNRZ 符号化の同期問題を克服できますが、符号化効率が低いという副作用が生じます。
リターン トゥ ゼロ エンコードでは、各ビットにロジック 0 またはロジック 1 のリターン トゥ ゼロ ポイントがあります。これは、次のビットのエンコードが始まる前に、各ビットの終わりで信号がゼロ レベルに戻ることを意味します。このゼロ化操作により、受信機は各ビットの開始位置に基づいて正確な同期を実行できるようになります。
ただし、このゼロ化操作により、コーディング効率が低下します。ゼロ化プロセス中に追加のレベル変化が発生するため、信号周波数は低くなり、送信のビット レートは高くなります。
(3) マンチェスター符号化
コード要素のジャンプは [クロック] と [データ] の両方を示します
従来のイーサネット - [マンチェスターエンコーディング] を使用
(4) 差分マンチェスタ符号化
マンチェスター エンコーディングのアップグレード バージョン (クロック フラグとデータ フラグを区別)
中央のジャンプ - [同期用] クロックを表します
コードユニットの先頭の変換—— 【ジャンプ: 0】【非ジャンプ: 1】(ジャンプ 0 ではなく 1)
ここで、彼のジャンプは [マンチェスター エンコーディング] よりも少なく、高速伝送に適していることがわかります。
具体的な違い: (下の図を参照してください)
[差分マンチェスター符号化] を除き、その他はすべて 1 で始まり、つまり 1 です。
(4) 基本的な変調方式（振幅変調、周波数変調、位相変調）
午前、FM、午後
振幅変調 (AM)、周波数変調 (FM)、および位相変調 (位相変調、PM) は、搬送波信号で情報を送信するために使用される一般的なアナログ変調技術です。
AM は、ベースバンド信号の振幅を搬送波信号の振幅で変調する技術です。AM では、ベースバンド信号の振幅が変化すると、それに対応して搬送波信号の振幅も変化します。このようにして、ベースバンド信号の情報が変調された搬送波信号に埋め込まれます。通常、各シンボル ( symbol ) には AM の 1 ビットの情報のみが含まれます。
周波数変調は、ベースバンド信号の周波数変化に従って搬送波信号を変調する技術です。周波数変調中、ベースバンド信号の周波数が変化すると、それに対応して搬送波信号の周波数も変化します。ベースバンド信号内の情報は、変化する周波数のパターンとしてエンコードされ、変調されたキャリア信号に送信されます。同様に、FM では通常、各シンボルには 1 ビットの情報のみが含まれます。
位相変調は、ベースバンド信号の位相変化に従って搬送信号を変調する技術です。位相変調中、ベースバンド信号の位相変化により、それに対応して搬送波信号の位相も変化します。ベースバンド信号内の情報は位相変化のパターンとしてエンコードされ、変調された搬送波信号に送信されます。同様に、各シンボルには通常、位相変調の情報が 1 ビットだけ含まれています。
上記の説明はアナログ変調技術に基づいていることに注意してください。デジタル通信では、通常、振幅変調キーイング (振幅偏移キーイング、ASK )、周波数偏移キーイング (周波数偏移キーイング、FSK )、位相偏移キーイング (位相偏移キーイング、PSK )などのデジタル変調技術が使用されます。
これらのデジタル変調技術は、複数ビットの情報を1 つのシンボルにエンコードできるため、データ伝送効率が向上します。
(5) ハイブリッド変調 - 直交振幅変調 (QAM)
この部分はコミュニケーションの原則の一部です（残念ながらよく勉強できませんでした）後で読んだのですが... （言いにくい）
5. チャンネルの制限容量
信号（デジタル信号）が（伝送中に）影響を受ける
(1) ナイの基準
【ネフェス】派生！！！
シンボルによって運ばれるビット情報は、できるだけ大きくありません。！！【背負うほど邪魔されやすくなる】
変調速度 = シンボル伝送速度
(2) シャノン式
チャネル帯域幅 = チャネル帯域幅
信号対ノイズ比 (SNR) は、信号とノイズの間の相対的な強度を測定するために使用される指標です。信号パワーとノイズパワーの比を表します。
(3) 演習
少し
バイト
