物理层

一、物理层的概述

  1、物理层考虑的是怎样才能在连接各种计算机的传输媒体上传输数据的比特流。通俗的讲就是传输的数据是通过何种方式,以什么形态传输的。

  2、主要任务:确定与传输媒体的接口的一些特性,即 机械特性、电气特性、功能特性、过程特性    

      机械特性:接口形状、大小、引线数量等,通俗讲也就是网线的水晶头的设计等一些规定

      电气特性:规定电压范围(-5V~+5V)等  在网线中传输时所用的电压范围

      过程特性:也称规程特性 规定建立连接时各个相关部件的工作步骤

二、数据通信的基础知识

  例如:PC机要发的数据会转换为010101,数字比特流就代表着010101传给调制解调器,调制解调器将数字比特流转换为模拟信号,通过公用电话网传到很远的目的地去。然后逆过来解析成原数据就行了

  (1)一个数据通信系统可划分为三部分:源系统(发送方)、传输系统、目的系统(接收方)  

   

  (2)通信:目的是传送信息

      数据:运送信息的实体(数据可以是语音、文字、图像)

      信号:数据的电气或电磁的表现 通俗讲就是通过电气或者电磁的一些表现形式来代表我们的数据,这就是我们说的信号,电气、电磁,比如一些电磁波等

  (3)信道一般表示向某一个方向传送信息的媒体,所以平常说的通信线路往往包含一条发送信息的信道和一条接受信息的信道

     1)单工通信:也就是单向通信,只能有一个方向的通信而没有反方向的交互

     2)半双工通信:也就是能双向通信,但是不能同时通信,一方在发送数据,另一方必须接受数据,等待对方发完,然后自己才能发,

       3)全双工通信:相对于半双工通信来讲,就是能同时通信且双向,例如,电话。

  (4)编码与调制

    1)编码:人们将数字数据转换为数字信号的过程称为编码

    2)调制:将数字数据转换为模拟信号的过程称为调制

三、物理层下的传输媒体

  前面我们知道了数据是以什么形态传输的,但是我们不知道该种形态就在什么上面传输呢?

  物理层:通过比特流在线路中传输来完成我们传输数据的目的,传输的方式很多种,传输的介质也很多中,光纤等

  分两种:导向传输媒体:双绞线、同轴电缆、光缆

        非导向传输媒体:指自由空间,例如电磁波传输

四、信道复用技术

  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

             

  1)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)所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源

  2)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

     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。

  3)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。 

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