计算机网络:物理层02

                            物理层

       数据通信

                          

                         数据通信分为三块: 源系统(发送端，发送方) ——传输系统(传输网络)——目的系统(接收端和接收方)。

                                   


                  

                    信号

                                     1)   模拟信号(连续的)——图中 调制解调器到到电话局端的用户电话线上用的就是模拟信号

                                     2)   数字信号(离散的)——PC到调制解调器之间，电话网中继器传送就是用的数字信号

                    信道

                                     1)  单工    (单向通信)         只有一个方向而没有反方向的互信

                                     2)  半双工(双向交替通信) 双方都可以通信，但不能同时发送，只能一发一收

                                     3)  全双工(双向同时通信) 通信双方可以通信接收和发送消息

                    基带

                     来自信源的信号称为基带信号，如计算机输出的文字图片的数字信号，基带信号往往带有很多的低频成分，甚至直流成分，而许多信号不能传输，  所以需要调制。

                    调制

                                     1)  基带调制(编码)：仅仅对基带信号的波形进行变化，变化的信号仍为基带信号，把数字信号转化为另一种形式的数字信号所有一般称为编码。

                                     2)  带通调制：需要载波，把基带信号的频率移到较高的频段上，并转化为模拟信号，经过载波之后的信号为带通信号  

                                     3)  下图为常见的编码方式和带通调制

                                 


                                                 

                    信道的极限容量

                                                 限制码元在信道的传输速率有两个：

                                          1)  信道能够通过的频率范围

                                                   具体信道所能通过的频率范围总是有限的，在传输过程中严重的干扰使接收到的信号波形失去了码元之间的清晰界限，这种现象叫做码间串扰。

                                                   奈式定理:在任何信道中，码元的传输速率是有上限的，超过上限就会出现很严重的乱码问题。

                                         2)  信噪比

                                                  


                                                              S 信号的平均功率                                N 噪音的平均功率

                                          3) 香农定理

                                                     


                                                               W 为信道带宽  单位Hz                        C  信道的极限信息传输速率

                                                        由香农定理可知信道带宽或者信道中的信噪比越大，信道的极限信息传输速率越高

                    信道复用技术

                                          1)  频分复用技术FDM

                                                   用户分配到一定的频带后，在通信的自始至终都占用这个频段。

                                                   此技术在同样的时间占用不同的带宽资源

                                                   

                                          2)  时分复用技术TDM

                                                   将时间划分为一段段等长的时分复用帧，时分复用的所有用户在不同时间内使用相同的频带宽度。

                                                 


                                          3)   波分复用技术WDM

                                                      光的频分复用也就是波分复用技术。

                                                                      


                                            4)  码分复用技术CDM(码分多址CDMA)

                                                      用户在同样的时间内使用同样的频带进行通信。