二、TCP/IP五層——物理層中的重要概念
*1、物理層的作用:確定與傳輸媒體接口有關的一些特性:
1.1、機械特性:指明接口所用接線器的形狀和尺寸,引腳數目和排列,固定和鎖定裝置....
1.2、電器特性:指明在接口電纜的各條線路上出現的電壓啊的範圍
1.3、功能特性:指明某一線路上出現的某一電平的電壓表示何種意義
1.4、過程特性:指明對於不同功能的各種可能時間的出現順序
*2、數據通信系統的組成:源系統,傳輸系統,目的系統
*3、數據是運送信息的實體,信號是數據電氣或電磁的表現
*4、信道表示向某一個方向傳送信息的媒體
*5、通信方式:
5.1、單向通信:單工通信
5.2、雙向交替通信:半雙工通信
5.3、雙向同時通信:全雙工通信
*6、基帶信號需要調製的原因:基帶信號包含較多的低頻成分,甚至有直流成分,而許多信道不能傳輸這種低頻分量或直流分量,因而需要調製
6.1調製分爲:基帶調製(編碼)和帶通調製(波的變形)
6.1.1、編碼:
1、不歸零制:高電平代表1,低電平代表0
2、歸零制:正脈衝代表1,負脈衝代表0
3、曼切斯特編碼:週期中心向上跳代表0,向下跳代表0
4、查分曼切斯特編碼:,每一位的中心始終都有跳變,位開始有跳變代表0,位開始沒有跳錶代表1
6.1.2、波的變形:改變調幅,調頻,調相
*7、產生數據失真的原因:傳輸速率太大,傳輸距離太遠,噪聲干擾太大,傳輸媒介質量太差
*8、計算防止失真的傳送速率極限值:奈氏準則,香濃公式:
S/N(Signal/Noise)(dB)——S和N指平均功率
信噪比(dB)= 10log10(S/N)(dB)
香濃公式:C(信道的極限信息傳輸速率) = W(帶寬Hz)log2(1+S/N)(bps)
香濃公式表明:信噪比越大,信息的極限傳輸速率越大
*9、物理層下面的傳輸媒體:
9.1、導引型傳輸媒體:
1、雙絞線:絞合可減少對相鄰導線的電磁干擾,並且模擬傳輸和數字傳輸都可以使用
2、同軸電纜:具有很好的抗干擾特性,能叫高速傳輸數據(接近1GHz)
3、光纜:傳輸損耗小,中繼距離長;抗雷電和電磁干擾性能好;無串音干擾,保密性好;體積小,重量輕
4、架空明線
9.2、非導引型傳輸媒體:
1、短波通信
2、無線電波通信
3、衛星通信:通信距離遠,具有較大的傳播時延(這是衛星信道的傳播時延,而不是數據發信的傳播時延)
*10、信道複用技術:
10.1、頻分複用:讓所有用在同樣的時間佔有不同的寬帶資源。就像一個大的空管,在裏面塞進去不同型號的小管,以供·不同的選擇,但這就有一個問題了,因爲你每根管子都是一直存在的,但不一定一直都在使用;而且一個大的管子總歸是有限度了,只能裝若干根小管。所以頻分複用佔資源,效率低
10.2、時分複用:以時間爲劃分單位,在不同的時段對不同的頻率進行通信。這其實是對頻分複用的一種改進。如果一個大的信道中只可以放置兩根管子,並且在不同時段傳輸不同的頻率,這樣效率就高了。如果再把你要發送的數據放在集中器中,然後統一發送,就不會造成時間上的空閒
10.3、波分複用;光的頻分複用
10.4、碼分複用(CDMA):把每個比特的時間分爲m個碼片序列進行傳輸,然後通過規定不同的碼片序列來區別不同的數據。這意味這大家一起可以同時使用一個信道所有資源,並且由於發送的數據的不確定而防止被監聽
*11、代表數字信號不同離散數值的基本波形稱爲碼元
*12、物理層主要解決的問題:
1、儘可能屏蔽物理設備、傳輸媒體、通信手段的差異
2、爲數據鏈路層的服務提供物理媒體的接收和發送的能力(物理層就是一個協議,規定了物理傳輸媒體和數據鏈路層一個怎麼交互數據)
3、在兩個相鄰的系統之間唯一地標識數據電路
*13、碼元傳輸速率受奈氏準則的限制,信息傳輸速率受香濃公式的限制
*14、香濃公式的意義在於只要信息傳輸速率在香濃公式的極限值內,都可以實現無差錯的傳輸