计算机网络通信中的物理层

物理层说的简单点就是解决怎么连线的问题，数据怎么从一个地方发送到另一个地方，尽可能的封装这一层，让上层感受不到这一层里面的东西。这就产生了一个问题，就是要制定一系列的协议（规章制度）来规定一些东西，比如，线怎么连，电压的范围等

一个通信模型是由三部分组成的，它包括源系统（发送端），传输系统（传输网络），目的系统（接收方）

那 传输系统在一定程度上可以叫做信道。信道就是向某一个方向传送数据的媒体。一个信道包含俩条信道，接受和发送。

信道有三种方式：

（1）：单向通信——只能单一的从一个方向到一个方向，比如无线广播和电视广播

（2）：双向交替通信——俩方交替的传输信息。比如电报

（3）：双向同时通信 ——两方在同一时刻可以互相交流，比如电话

物理层就是把计算机的0 1 信号转换为电流信号，或者某种能表示0 1 的介质，那怎么转化呢？

源系统发送的信号称为基带信号，计算机输出的代表各种文字或者视频都属于基带信号，基带信号中有低频成分，可能还有直流分量，那将基带信号转换为和信道相符合的信号成为调制 通过调制就可以将数据转化为传输系统的信号。

那变换方式就有两种 一种是编码（也叫做基带调制）（将基带信号的数字信号转换为另一种数字信号）

，一种是载波（也叫做带通信号）（将基带信号的频率范围搬移到较高的频段，并转换为模拟信号）

编码的几种常见方式：

不归零制，归零制，曼切斯特编码，查分曼切斯特编码

载波的几种方式：

调幅，调频，调相。

那说到这基本就能通信了，a发送数据，到b ，通过调制转换信号，通过传输网络发送数据，通过调制转换为计算机能看懂的信号，b接受。一次通信完成。

那现在新的问题出来了，信道能传输多少数据，信道怎么传输数据，怎么提高信道的利用率。

现在要明白一个道理信号在传输的过程中是由损失和干扰的。 信号要是在传输的过程中有损失，但是在接受的时候我们还是能识别出信号，那这个损失就不足为重，但要是识别不了，也就是损失太严重（即没有明确的界限能分辨到底是0 还是 1 ——码间串扰），那就没有办法了。当然数据传输的越快越好了，限制码元在信道上的传输速率和一下俩个有关系：

1 信道能通过的频率范围。

奈氏准则（在任何的信道中，码元传输的速率都是有上限的，传输速率超过此上限，就会产生严重的码间串扰）

2 信噪比（信号平均功率/噪声平均功率）

香农公式（信道的带宽或信道中的信噪比越大，信息的传输速率就越高）

这个公式的意义在于：只要信息传输速率低于极限速率，就会有一种方式在实现无差别的传输。

怎么提高信道的利用率？

复用就是好几个用户在用同一个通信线路来传输信号

几种技术能实现

1:频分复用（每个用户都有特定的频段，所有的用户在同样的时间占用不同的带宽资源）

2:时分复用（所有的不同的时间占用同样的频段）

时分复用实现原理就是在分配时间段，在这个时间段A通信，在下个时间段B通信，即使B本身不想通信，那这个就是缺点，计算机的数据具有突发性，当非配给一个计算机的时间段到了，但是此时并没有什么数据传输，这就占了这条路，那此时要是有计算机要传输数据，那就传输不了。

复用起和分用器成对的使用，在复用器和分用器之间是用户传输数据的信道，复用器顾名思义就是将几个计算机的数据集合在一块，那分用器就是将数据拆分 分别发送给不同的计算机。

3:统计时分复用（为了解决时分复用的不足。）

统计时分复用又叫做异步时分复用，解决这种上面的问题就是 增加一个缓冲区，当缓冲区满了后，就发送数据，那谁有数据就往缓冲区里面发送。那怎么区别这些数据呢，到底谁那个发送的，在STDM（统计时分复用最小单位）中在每个数据前增加了一个区域存放数据地址。集中器常用这种技术、

4:波分复用（光的频分复用）主要是在光线上。

5:码分复用（每个用户都有独特的码型）

那说到这基本讲完了。现在整理一下思绪

两台计算机通信，那就要先连线 ，或者通过某种方式只要能表示01就可以。在这里可以分为无线和有线。

无线就是（电磁波）

有线就是（宽带或者光线）

那传输数据的通道就是信道。不可能每个计算机之间都有直接的连线。那就有信道复用技术。提高利用率。

基本就是这样，最后再讲讲数据传输系统

数据传输系统就是怎么在现有的东西上传输更多的数据（就是在电话线上怎么上网）

ADSL（非对称数字用户线）——数字技术对现有的模拟电话线进行改造，提高频率（电话线能承载的频带超过了1MHz ，电话信号的频带是300—3400Hz，那就将高频带留给上网），为什么叫分对称？因为用户在上网的时候，下载的数据>上传的数据。所以下载的线路带宽>上传的带宽。那调整频带的仪器叫做ADSL调制器。两个设备两边都要安装。

HFC（光纤同轴混合网）使用光，也要安装一个调制的仪器—电缆调制器

FTTx（多种混合模式）