文章目录
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- 一、物理层的作用
- 二、三种通信方式
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- 1. 单工通信
- 2. 半双工通信
- 3. 双工通信
- 三、两种数据传输方式
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- 1. 串行传输
- 2. 并行传输
- 四、实现同步的传输方式
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- 1. 同步传输
- 2. 异步传输
- 五、数据通信相关术语
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- 1. 码元
- 2. 速率
- 六、奈氏准则、香农定理
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- 失真
- 奈氏准则
- 香农定理
- 七、编码与调制
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- 1. 基带信号和宽带信号
- 2. 编码：数据——>数字信号
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- 数字数据——>数字信号
- 模拟数据——>数字信号
- 3. 调制：数据——>模拟信号
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- 数字数据——>模拟信号
- 模拟数据——>模拟信号
- 八、物理层传输介质
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- 1. 导向型传输介质
- 2. 非导向型传输介质
- 九、物理层设备
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- 1. 中继器
- 2. 集线器（多口中继器）
一、物理层的作用
在物理层上所传送的数据单位是比特。
物理层(physical layer)的作用是实现相邻计算机节点之间比特流的透明传送，尽可能屏蔽掉具体传输介质和物理设备的差异。 使其上面的数据链路层不必考虑网络的具体传输介质是什么。“透明传送比特流”表示经实际电路传送后的比特流没有发生变化，对传送的比特流来说，这个电路好像是看不见的。
二、三种通信方式
1. 单工通信
发送方和接收方固定，单向传输，仅需要一条信道（类比广播）
2. 半双工通信
通信的双方都可以发送和接收，但不能同时发送和接收，交替传输，需要两条信道（类比对讲机）
3. 双工通信
双方可以同时发送和接收，双向同时传输（类比打电话）
三、两种数据传输方式
1. 串行传输
将表示一个字符的8位二进制数按照从低位到高位的顺序，在一条信道按照顺序发送
速度慢，费用低，适合远距离
2. 并行传输
将表示一个字符的8位二进制数同时通过8条信道发送，接收方再根据顺序重新组装这些数据
速度快，费用高，适合近距离
四、实现同步的传输方式
1. 同步传输
数据的传送以一个数据块为单位，因此同步传输也称区块传输
2. 异步传输
异步传输将比特分成小组进行传送
五、数据通信相关术语
1. 码元
码元是指用一个固定时长的信号波形（数字脉冲），代表不同离散数值的基本波形
1 码元可以携带多个比特的信息量
二进制编码 —》 2种码元 0 和 1 ，称为二进制码元
k进制码元—> 4种不同的信号波形：01 10 00 11
2. 速率
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码元传输速率
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信息传输速率
六、奈氏准则、香农定理
失真
发送的信号波形失真导致无法识别
失真的一种现象：码间串扰
接收端收到的信号波形因为振动太快（传播速度太快）失去了码元之间清晰界限的现象
奈氏准则
香农定理
七、编码与调制
1. 基带信号和宽带信号
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基带信号
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宽带信号
2. 编码：数据——>数字信号
数字数据——>数字信号
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非归零编码
高1低0，没有检错功能
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曼彻斯特编码
一个码元分成两个间隔，前低后高表示1，前高后低表示0（自己定）
【计算机网络学习笔记】—— 【二】物理层 -
差分曼彻斯特编码
同1异常0
【计算机网络学习笔记】—— 【二】物理层 -
归零编码
信号电平在一个码元内都要恢复到0
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反向不归零编码
电平反转表示0，状态不变表示1
- 4B/5B编码
【计算机网络学习笔记】—— 【二】物理层
模拟数据——>数字信号
- 抽样
- 量化
- 编码
3. 调制：数据——>模拟信号
数字数据——>模拟信号
- 调幅
- 调频
- 调相
- 调频 + 调相
模拟数据——>模拟信号
频分复用
八、物理层传输介质
1. 导向型传输介质
- 双绞线：适用于近距离
- 屏蔽双绞线
- 无屏蔽双绞线
- 同轴电缆（抗干扰性强）：适用于远距离
- 光纤：带宽远远大于其他传输媒体
- 单模光纤：适合远距离
- 多模光纤：适合近距离
2. 非导向型传输介质
- 无线电波
- 微波
- 红外线、激光
九、物理层设备
1. 中继器
对信号进行再生和还原，增加信号传输的距离，延长网络的长度
2. 集线器（多口中继器）
集线器不能分割冲突域，连在集线器上的工作主机平分带宽