1.物理層的基本概念：

解決如何在連接到各種計算機的傳輸媒體上傳輸數據比特流（不涉及特定的傳輸媒體）！


2.物理層的主要任務：

確定傳輸介質接口的一些特征，即：

機械特性：如接口形狀，尺寸，引線數量；

電氣特性：例如規定的電壓范圍（-5v至+ 5v）；

功能特性：-5v表示為0，+ 5v表示為1；

過程特征：也稱為過程特征，它規定了建立連接時每個相關組件的工作步驟。

3.典型的數據通信模型（物理級別）：

計算機網絡物理層



4.數據通訊基礎：

數據（data）：運行消息的實體；

信號（信號）：數據的電氣或電磁性能；

模擬信號：連續值

數字信號：離散值



符號：代表不同離散值的基本波形（1個符號可攜帶N位信息）



通道：在一個方向上傳輸信息的媒體（每日通信線路為：1個用于發送信息的通道+ 1個用于接收信息的通道）

單向通信（簡單）：僅在一個方向上進行通信，而在相反方向上不進行交互

雙向交替通信（半雙工通信）：通信的雙方都可以發送和接收信息，但不能同時發送和接收信息。如：對講機。

雙向同時通訊（全雙工通訊）：通訊雙方可以同時發送和接收信息。如：電話。



基帶信號（基帶）：來自信號源的信號（例如計算機輸出的各種文本或圖像文件的數據信號）

通帶信號（帶通）：在載波調制基帶信號之后，信號的頻率范圍將移至更高的頻帶，以利于在信道中傳輸。

->當傳輸距離很近時，計算機網絡將采用基帶傳輸方法，例如：從計算機到顯示器和打印機等外圍設備的信號。



載波調制方式：

調幅（AM）

調頻（FM）

調相（PM）



數字信號編碼方式：

單極性不歸零代碼

雙極性不歸零代碼

單極歸位代碼

雙極歸位代碼

曼徹斯特編碼

差分曼徹斯特編碼



內斯標準：無信號干擾時，為避免符號間干擾，符號傳輸速率有上限（適用于：模擬信號）

香龍公式（香農）：C = Wlog2（1 + S / N）b / s（適用于：模擬信號+數字信號）



5.傳輸媒體：

定向傳輸介質：

雙絞線：屏蔽雙絞線（STP），非屏蔽雙絞線（UTP，日本通用網絡電纜）

同軸電纜：50歐元（用于：基帶傳輸），75歐元（用于：模擬傳輸）

光纜

網絡電纜：相同類型的直電纜，不同類型的交叉電纜

光纖：通過連續全反射

單模光纖（無折射，直接傳輸，例如數字電視信號）

多模光纖（總折射）



無向傳輸媒體：

地面微波中繼通信

衛星通訊



物理層設備：

集線器（hub）：僅在網絡中擔當信號放大和重傳的作用，目的是擴大網絡的傳輸范圍，不具備信號定向傳輸的能力。

特征：

1）最大傳輸范圍：100m

2）這是一個大沖突域，基本上現在不使用。



6.通道復用技術：

頻分復用（FDM）：同時，不同的用戶占用不同的頻率。如：電話

時分復用（TDM）：相同的頻率帶寬，所使用的用戶占用不同的時間（效率低下）

統計時分復用（STDM）：在數據幀中進行標記以區分數據源

波分復用（WDM）：光頻分（光調制，光解調）

7.數字傳輸系統：

脈波調制PCM：

北美T1標準，歐洲E1標準，中國E1



8.寬帶接入技術：

xDSL（非對稱傳輸）：將0?4kHz的低頻譜留給傳統電話，并使用用戶最初未使用的高端頻譜來使用Internet（使用離散多音DMT技術進行調制和解調，頻率分區復用）

光纖同軸混合網絡（HFC）：電視，電話，網絡共享的CATV（有線電視網絡，使用模擬數據的頻分復用）

FTTx（光纖到家，建筑物，路邊）：光纖

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