物理层解决:如何在连接各种计算机媒体上传输比特流。

所以需要规范接口的一些特性:如:

机械特性:接口形状、大小,引线数目

电气特性:规定电压范围(-5V到5V)

功能特性:规定-5V表示0,5V表示1

过程特性:也称规程特性,规定建立连接时各个相关部件如何衔接。

数据通讯的技术(和计算机网络关系不大)

码元:在使用时间域的波形表示数字信号时,代表不同离散数值的基本波形。

信道:一般表示向一个方向传送信息的媒体。而通信线路往往包含一条发送信道和一条接收信道。

基带信号:来自信源的信号,没有经过任何处理的。

带通信号:(满足传输更远的需求)把基带信号经过载波调制后,把信号频率调到较高的频段以便在信道中传输。

调制信号的方法:如图:

网络原理之物理层

调相是:0时用正弦波表示 1时用余弦波表示。

常用编码:

单极性不归零码与双极性不归零码:主要看差别门限,如果都在0上就是单极性的

网络原理之物理层

单极性归零码和双级性归零码:如图:

网络原理之物理层

对于单极性不归零码来说,0与没有信号是没法区分的。 所以此入曼彻斯特编码:如图:

网络原理之物理层

差分曼彻斯特编码:如图:有跳变为0,无跳变为1

网络原理之物理层

 举例说明一下:

网络原理之物理层

对于传输(带宽限制,噪声、干扰和失真)下:

奈氏准则:给出了在假定的理想状态(没噪声)下,为了避免码间串扰,码元传输速率上限值。

理想低通信信道的最高码元传输速率=2WBaud

W是理想低通信道的带宽,单位是HZ

Banud是波特,是码元传输速率的单位

注:波特是调制解调器经常使用的概念,Bit是信息量,若一个码元含3个Bit的信息量,则1波特=3Bit/S.

对于有噪声情况下:

信噪比:

香农用信息论的理念推导出了带宽受限且有高斯白噪声干扰的信道的极限、无差错的信息传输速率。

网络原理之物理层

网络原理之物理层 实际信道上信息传输速率要比香农的极限传输速率低不少。

两者的适用范围:如图:

网络原理之物理层

 

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