计算机体系组织 - 物理层
发布时间：2021-11-20 17:06:26 所属栏目：交互 来源：互联网
导读：一、物理层 1、物理层主要功能 考虑如何能在传输媒体上传输数据比特流。 向数据链路层屏蔽硬件设备和传输媒体的差异 物理层规程（协议）的主要任务是确定与传输媒体的接口有关的一些特性： 机械特性 指明接口的形状和尺寸、引脚数目和排列、固定和锁定装置等
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一、物理层 1、物理层主要功能 考虑如何能在传输媒体上传输数据比特流。 向数据链路层屏蔽硬件设备和传输媒体的差异 物理层规程（协议）的主要任务是确定与传输媒体的接口有关的一些特性： 机械特性 指明接口的形状和尺寸、引脚数目和排列、固定和锁定装置等等。 电气特性 指明电压的范围。如比特0和1分别使用多少电压表示。 功能特性 描述接口的功能，如定义接口的每一个引脚的功能。 过程特性 指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。 2、数据通信的认识 消息(message) ——人能理解的信息 数据(data)——运送消息的实体（消息的表示方法） 信号(signal)——数据的电气的或电磁的表现 模拟信号(连续信号)——取值是连续的。一般用一连串的正弦波或余弦波表示。 数字信号(离散信号)——取值是离散的。一般是一连串表示0或表示1的脉冲信号。表示不同离散数值的脉冲信号成为码元 信道——表示向某一个方向传送信息的媒体 从信道传输的信号分 模拟信道——传输模拟信号的信道（适合短距离通信） 数字信道——传输数字信号的信道（适合长距离通信） 从通信双方的交互方式分 单向通信——只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。 双向交替通信——通信的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送。 双向同时通信——通信的双方可以同时发送和接收信息。 3、数字信号在模拟信道上传输 数字信号必须经过调制才能在模拟信道上传输 基本的带通调制方法有以下几种： 调幅(Amplitude Modulation)：载波的振幅随基带数字信号而变化。 调频(Frequency Modulation)：载波的频率随基带数字信号而变化。 调相(Phase Modulation) ：载波的初始相位随基带数字信号而变化。 信道的极限容量 码元传输的速率越高，或信号传输的距离越远，在信道的输出端的波形的失真就越严重 接收端收到的信号波形失去了码元之间的清晰界限。这种现象称为码间串扰。 4、奈氏准则 1924 年，奈奎斯特(Nyquist)就推导出了著名的奈氏准则。他给出了在假定的理想条件下，为了避免码间串扰，码元的传输速率的上限值。 5、香农公式 只要信息传输速率低于信道的极限信息传输速率，就一定可以找到某种办法来实现无差错的传输。 实际信道上能够达到的信息传输速率要比香农的极限传输速率低不少。 6、传输媒体 传输媒体：也称为传输介质或传输媒介 指传输系统中发送器和接收器之间的物理链路 分为两大类 导引型传输媒体（有线） 双绞线 双绞线：把两根互相绝缘的铜导线并排放在一起，然后用规则的方法绞合起来 无屏蔽双绞线 UTP (Unshielded Twisted Pair) 屏蔽双绞线 STP (Shielded Twisted Pair) 同轴电缆 50Ω 同轴电缆（细缆) 用于数字信号的传输，早期用于局域网中计算机的连接，现在已经被双绞线所代替 75Ω 同轴电缆（粗缆) 用于模拟信号的传输，目前应用在有线电视的居民小区中 光缆 利用光导纤维（光纤）传递光脉冲来进行通信。 有光脉冲表示1，无光脉冲表示0 非导引型传输媒体（无线） 7、信道复用技术 复用(multiplexing)是通信技术中的基本概念。 好处：共享信道，充分利用信道带宽 1、频分复用 FDM (Frequency Division Multiplexing) 不同的用户占用不同的带宽资源。（这里的“带宽”指频带宽度，单位是Hz） 2、时分复用 TDM (Time Division Multiplexing) 将时间划分为一段段等长的周期，每一个用户在一个周期中占用固定序号的时隙。 每一个用户轮流交替地使用单一信道。 使用时分复用系统传送计算机数据时，由于计算机数据的突发性质，用户对分配到的子信道的利用率一般是不高的。 3、统计时分复用 STDM (Statistic TDM) 4、波分复用 WDM (Wavelength Division Multiplexing) 5、码分复用 CDM (Code Division Multiplexing) 常用的是码分多址 CDMA (Code Division Multiple Access)。 CDMA在第二次世界大战期间研究开发的，最初应用于军事通信。 目前已经广泛应用在民用移动通信领域。 每个用户在同样的时间使用同样的频带通信，而通信之间相互不干扰  （编辑：黄山站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |