物理層(ネットワークコンピュータ)

物理層の概要

一緒に接続された伝送媒体の異なるコンピュータ上でバイナリデータを送信するためにどのように物理層のアドレス(例:010101)ビットストリームは、伝送を形成する方法です。

伝送媒体のインタフェースのいくつかの特徴:機械的特性、電気的特性、機能特性、プロセス特性

機械的特性:界面形状、サイズ、リードの数は、人気のある話の数は、設計クリスタルヘッドケーブルなどを予め定められています

:電気的特性で使用されるネットワークの伝送路の所定の電圧範囲、電圧範囲(-5V〜+ 5V)など

特徴:オンライン表示される記事の電圧レベルの重要性を示し、

プロセス特性:また、公知のプロトコル機能は、各接続部材関連する作業手順の確立のために提供します

物理的な通信の基礎

データ通信モデル

画像は、送信機、受信機、エンドポイント、ソース・システム、伝送システム、システムの目的は、ソース点との対応を示します

遠く先に公衆電話網を介して送信されたアナログ信号を、010101モデムの代わりに渡すために、010101にモデムデジタルビットストリームをデジタルビットストリームにデータを送信するPC。そして、ライン上の元のデータを反転することを決議して来ました

アナログ信号は、おそらくデータ通信のモデルを理解するために説明します後に述べたデジタルビットストリームは、データが事態の種類が目標に達したかを知るために変換されます。

図1

一般的な用語

通信の1)目的:送信情報

2)データ:エンティティ出荷情報

3)信号:電気または電磁データショー、人気のトークは、電気的または電磁のいくつかのフォームを通じて当社のデータを表現することであり、これは我々がなど、いくつかの電磁波、などの信号、電気、電磁()と呼んでいます。

数字信号:代表消息的参数的取值是离散的,下面就是数字信号,通过一高一低,不连续的波。

図2

模拟信号:代表信息的参数的取值是连续的,下面就是模拟信号, 有高有低,但是是连续的波

図3

4)シンボル:基本波形の離散値を表すデジタル信号を用いて時間領域波形表現が異なるシンボルとなります。あまりにも理論的な言語、0または1の波形がシンボルであると、デジタル信号で、下図を参照してください、実際には、非常に簡単な記号を見ていないように見えました

図4

码元长度:每一个码元都是通过一段时间间隔来表示, 这个时间间隔就是码元长度

注:1は、情報nビットシンボルの量を運ぶことができ、情報の量のシンボル代表NBITすることができるだけ1ビット、すなわち1つのシンボル以上であることができない情報ような1ビット0又は1の量を表します。

送信チャネルと

情報を送信するための共通の通信線は、多くの場合、チャネル情報を受信するためのチャネルを含むことを特徴とするように、一般に、一方向に伝送媒体にチャネル情報を表します

(1)シンプレックス通信:片方向通信である、相互作用せずに一方向のみとは反対方向の通信

(2)半二重通信:つまり、双方向通信をすることができますが、両方とも、相手が軍事トランシーバー内部で、テレビを他の完成を待って、データを受け入れ、その後することができます自分自身を送信する、例えばしなければならない、パーティーでデータを送信し、通信することはできません唯一の政党を待っていることは、相手が話すように話して終了しました。

(3)全二重通信:懸念される半二重通信に関して、それは同時に双方向通信、例えば、電話することが可能です。

ベースバンド信号とバンドパス信号 

1)ベースバンド信号:すなわちベースバンド信号源信号から、コンピュータからテキストまたはイメージファイル出力の多様を表す画像データ信号をベースバンド信号に属し、ベースバンド信号を直接発現された信号情報を送信する送信され、例えば:私たちは、音の波の話をベースバンド信号であります

2)バンドパス信号:キャリア変調後のベースバンド信号は、高周波数範囲は伝送のためのチャネルの周波数帯域に移動させます

図5

符号化および変調

1)コーディング:それと呼ばれる符号化されたデジタル信号にデジタルデータに変換します

2)の調製:アナログ変調信号にデジタルデータを変換が呼び出され

物理層の伝送媒体

人気の話:私たちが知っている以前のデータが送信されますが、我々は上記の転送それにパターンのどのような種類が分からないものを形成?二つの方法で:

透過型メディアガイド非誘導伝送媒体

タイプの伝送メディアガイド

1)ツイストペア

屏蔽双绞线STP

无屏蔽双绞线UTP

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ストランドの一般的な組み合わせの帯域幅を入力します

2)同軸ケーブル  

デジタル伝送のための50Ω同軸ケーブル、ベースバンド伝送のために使用される、とも呼ばれるベースバンド同軸ケーブル

アナログ伝送、即ち、広帯域同軸ケーブル用75Ω同軸ケーブル

図7

図8

LAN開発の初期段階では、技術の進歩で、今は主ケーブルの住宅地、ケーブルの品質に応じて、帯域幅で使用徐々にツイストペアに置き換え、ローカルエリアネットワーク、広く使われている同軸ケーブルとなっています。

二つの一般的なネットワークケーブル(クロスラインと直線)

直線:特定線順次製造方法は、次のとおりツイストペア配列は、痙攣の両側で同じであるが、統一されている:1:ホワイトオレンジ、2:オレンジ、3:白と緑、4:ブルー、5:6、ブルー、ホワイト。緑、7:白茶色、8:茶色。

線順次1つの対応の両端で同じことに留意されたいです。これは、我々は通常、メインラインまたは標準ライン、ダイレクトラインを呼んで100M標準のネットワークケーブルライン、すなわち568B標準を、行われています

最も広く使用されている直線、以下を達成するために使用されるイーサネットケーブル接続のこのタイプ:

主机到交换机或集线器

路由器到交换机或集线器

図9

交叉线:就相当于直通线是一一对应,而交叉线就不一样,1对3,2对4等

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3)光缆

光纤长什么样子

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工作原理:就是通过光的折射,在里面传播,直到光出来。

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具体光在其中是怎么传播的,看下图就知道了。

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光纤分多模光纤和单模光纤

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区别:单模光纤指只能传输一种电磁波模式,多模光纤只可以传输多个电磁波模式,实际上单模光纤和多模光纤之分,也就是纤芯的直径之分。单模光纤细,多模光纤粗。

在有线电视网络中使用的光纤全是单模光纤,其传播特性好,带宽可达10GHZ,可以在一根光纤中传输60套PAL- D电视节目

光纤的优点

(1)传输损耗小,中继距离长,对远距离传输特别经济。

(2)抗雷电和电磁干扰性能好。这在有大电流脉冲干扰的环境下尤为重要

(3)无串音干扰,保密性好,也不易被窃听或截取数据。

(4)体积小,重量轻。这在现有电缆管道已拥塞不堪的情况下特别有利。

非导引型传输媒体

非导向传输媒体就是指自由空间,其中的电磁波传输被称为无线传输。 通俗来讲,就是通过无线,不用那种固态的媒体,在空气中自由传播,在空气中传播的波很多,如何分别呢,就是通过每个波的频率不一样

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信道复用技术

复用:通过下图,就可以很容易知道什么是复用,就是同时公用一条信道来进行传输信息。

信道复用技术:频分复用、时分复用、统计时分复用、波分复用

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频分复用

用户在分配到一定的频带后,在通信过程中自始至终都占用这个频带(这个是一个范围,例如下图),所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源(请注意,这里的“带宽”是频率带宽而不是数据的发送速率)

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分析:

发送数据

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接受数据

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时分复用

按时间轮流分配带宽资源给不同的用户,每个用户只在分配的时间里使用线路传输数据。

通俗来讲:就是每个用户都有自己的时间段来传输数据,没到自己时间就需要等待,直到属于自己的传输时间段的到来,周期性的周转

特点:在信道中,每个资源都有先后顺序,并且不会乱,一直是按照一定的顺序传输数据。

図20

缺点:计算机数据的突发性质,用户对分配的子信道的利用率不高,因为不知道什么时候通道就会发送数据,可能别的通道都不发数据,就一个通道需要发送,但也还是要等待一定的时间,即使信道是空的。

统计时分复用

是对时分复用的一种改进,它能完善时分复用对信道的利用率不高这个缺点

原理:就是在每个要发送的数据上面做一个特殊的标记,而不是通过一个多路复用器,周期性的发送数据, 给每个要发送的数据,放入STDM帧中,让STDM帧带着数据发送过去,而接受的话,只需要分析STDM帧就行了。

図21

注意:时分复用 又称同步时分复用,统计十分复用 称为 异布时分复用。 因为某一个用户所占用的时间间隙并不是周期性的出现。

波分复用

波分复用就是光的频分复用

図22

数字传输系统

PCM(脉冲编码调制)技术:将模拟电话信号转换为数字信号的一种技术。

有两种PCM技术:北美的24路PCM(T1) 1.544M/s、 欧洲的30路PCM(E1) 我国采用的是E1 2.048M/S

宽带接入技术

电话网线拨号接入

老式的拨号联网方式,因为速度最高只能达到56kb/s

工作原理:通过将计算机发出的信号转换为音频信号,因为要通过电话网线来传播数据,所以这样转换来转换去,达到的上网速率太低,虽然方便,但实用性不强, 不能同时上网和打电话。

数字用户线接入

DSL:数字用户线

xDSL:用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造,在DSL上加了x 表示不同的数字用户线技术。

    这个其实就是改善了电话网拨号接入的缺点,能同时上网和打电话,并且网速提高了很多,

    工作原理:xDSL 技术就把 0~4 kHz 低端频谱留给传统电话使用,而把原来没有被利用的高端频谱留给用户上网使用。这样一来,就互不干扰了。通过频率的高低来区分是电话还是网络数据。

図23

図24

举例:ADSL的接入网

上行和下行带宽做成不对称的。指的是上行信道和下行信道,具体看DMT调制技术中的解释。

ADSL 在用户线的两端各安装一个 ADSL 调制解调器。目的就是为了区分低频和高频

我国目前采用的方案是离散多音调 DMT (Discrete Multi-Tone)调制技术

DMT 调制技术采用频分复用的方法,把 40 kHz 以上一直到 1.1 MHz 的高端频谱划分为许多的子信道,其中 25 个子信道用于上行信道,而 249个子信道用于下行信道。

各サブチャネルは、4キロヘルツの帯域幅を占有し、デジタル変調のために異なるキャリア(すなわち、異なるトーン)を使用します。このアプローチは、並行して加入者回線モデム送信データの多数の小さなペアを使用することと等価です。

図25

アクセスネットワーク動作原理

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アクセスHFCハイブリッドファイバー同軸

CATV:同軸ケーブルネットワークツリートポロジー、テレビ番組のアナログ周波数分割多重技術の双方向伝送、

家庭用ブロードバンドアクセスネットワークを開発するために、変換に基づいてHFCのCATV、。

特徴:

アナログ技術を用いた光ファイバ、光ファイバ内のトランスデューサの同軸ケーブル元のCATVネットワークの胴部、及び光ファイバを用いてHFCネットワークトランクラインは、各ファミリは、ユーザインタフェースボックスをインストールするために必要な

HFCネットワークCATVネットワークよりも広いスペクトルを有する、双方向送信機能を有しています

ファイバノード(光分配ノード)、同軸ケーブルの図を参照するものです

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光アクセス

ブロードバンドアクセスネットワークの常駐プログラム、文字xが異なる意味を表すことができる:のFTTx(ファイバーへ...)の

FTTH:ホームファイバー、ホームユーザーのアクセスネットワークに光ファイバを敷設されていますが、最終的なソリューションの居住性(下り155Mb /秒)

FTTB:建物の繊維は、建物への電気信号に光ファイバの後に、各ユーザにケーブルまたはツイストペアを分配しました。

FTTC:星形構造へ路側から各ユーザはツイストペア伝送媒体として使用してもよい(下り155Mb / s)の

イーサネットアクセス

LANに、大学キャンパス、大企業、様々な内部LANを介して政府は、その後、インターネットへのLANアクセスしましょう。

ワイヤレスネットワークへのアクセス 

すべてのケーブルアクセスの前には、それらの多くは現在、ワイヤレスネットワーキング、携帯電話、無線接続でラップトップを使用し、その上、それは今4G時代に1Gから2Gに3Gに簡単で、各世代の特徴は、5Gの外出、同じではありません。

1Gアナログセルラー移動通信は非常にゆっくりと同様に、速度をダイヤルすることによって電話網と、音声通信することができ

2G:デジタル音声通信は、主に、だけでなく、SMS、電子メールを提供するWebデータ通信機能を閲覧することができます

3Gは:3G時代、以前にQQのウェブ版を使用覚えて、それはハハ、リフレッシュされた情報を受け入れることができるようにすることです、

4G:1M〜2Mの間の速度に達することができ、すぐにスピード。

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転載: www.cnblogs.com/WindSun/p/11514658.html