計算機網路(第7版) 第2章 物理層

2021-09-12 03:26:56 字數 3123 閱讀 7111

1.物理層的基本概念

首先要強調指出,物理層考慮的是怎樣才能在連線各種計算機的傳輸**上傳輸資料位元流,而不是指具體的傳輸**。

物理層的作用正是要盡可能地遮蔽掉這些傳輸**和通訊手段的差異,使物理層上面的資料鏈路層感覺不到這些差異。

2.資料通訊系統的模型

1)乙個資料通訊系統可劃分為三大部分,即源系統(或傳送端、傳送方)、傳輸系統(或傳輸網路)和目的系統(或接收端、接收方)

2)訊號可以分為兩大類:

模擬訊號(或連續訊號)——代表訊息的引數的取值是連續的。使用者家中的數據機到**端局之間的使用者線上傳送的就是模擬訊號。

數碼訊號(或離散訊號)——代表訊息的引數的取值是離散的。使用者家中的計算機到數據機之間,或在**網中繼線上傳送的就是數碼訊號。

3.通道

通道一般都是用來表示向某乙個方向傳送資訊的**。

根據雙方通訊的互動方式,可以分為三類:

(1)單向通訊(單工通訊)——只能有乙個方向的通訊而沒有反方向的互動。無線電廣播或有線電廣播以及電視廣播就是屬於這種。

(2)雙向交替通訊(半雙工通訊)——通訊的雙方都可以傳送訊息,但不能雙方同時傳送。

(3)雙向同時通訊(全雙工通訊)——通訊的雙方可以同時傳送和接收資訊。

4.訊號的調製與編碼

1)基帶訊號,即來自信源的訊號。像計算機輸出的代表各種文字或影象檔案的資料訊號都屬於基帶訊號。

2)調製,因為基帶訊號往往包含有較多的低頻成分,甚至有直流成分,而許多通道並不能傳輸這種低頻分量或直流分量,為了解決這一問題,就必須對基帶訊號進行調製(modulation)。

調製又分為兩類:

基帶調製(編碼)——僅僅是對基帶訊號的波形進行變換,使它能夠與通道特性相適應。變換後的訊號依然是基帶訊號。由於這種基帶調製是把數碼訊號轉換為另一種形式的數碼訊號,因此大家更願意把這種過程稱為編碼。

帶通調製——需要使用載波進行調製,把基帶訊號的頻率範圍搬移到較高的頻段,並轉換為模擬訊號,這樣就能夠更好地在模擬通道中傳輸。經重載波調製後的訊號稱為帶通訊號,僅在一段頻率範圍內能夠通過通道。

5.物理層下面的傳輸**

傳輸**可分為兩大類:導引型傳輸**、非導引型傳輸**

在導引型傳輸**中,電磁波被導引沿著固體**(銅線或光纖)傳播;

非導引型傳輸**就是指自由空間,電磁波的傳輸常稱為無線傳輸。

6.寬頻接入技術

使用者要連線到網際網路,必須先連線到某個isp,以便獲得上網所需的ip位址。

在網際網路的發展初期,使用者都是利用**的使用者線通過數據機連線到isp的,但最高速率只有56kbit/s.

2023年1月,美國聯邦通訊委員會fcc對寬頻的定義為,下行速率超過25mbit/s,上行速率超過3mbit/s.

1)adsl技術

非對稱數字使用者線adsl(asymmetric digital subscriber line)技術是用數字技術對現有的模擬**使用者線進行改造,使它能夠承載寬頻數字業務。

adsl技術把0~4khz低端頻譜留給傳統**使用,而把原來沒有被利用的高階頻譜留給使用者上網使用。

adsl的傳輸距離取決於資料率和使用者線的線徑(使用者線越細,訊號傳輸時的衰減就越大)。

adsl在使用者線(銅線)的兩端各安裝乙個adsl數據機。我國採用的是離線多音調dmt(discrete multi-tone)調製技術。

基於adsl的接入網由以下三大部分組成,數字使用者線接入復用器dslam(dsl access multiplexer),使用者線和使用者家中的一些設施。

adsl的最大好處就是可以利用現有**網中的使用者線(銅線),而不需要重新佈線。

2)光纖同軸混合網(hfc網)

光纖同軸混合網(hfc網,hybrid fiber coax)是在目前覆蓋面很廣的有線電視網的基礎上開發的一種居民寬頻接入網,除可傳送電視節目外,還能提供**、資料和其他寬頻互動型業務。

最早的有線電視網是樹形拓撲結構的同軸電纜網路,它採用模擬技術的頻分復用對電視節目進行單向廣播傳播。

為了提高傳輸的可靠性和電視訊號的質量,hfc網把原有線電視網中的同軸電纜主幹部分該換為光纖,光纖從頭端連線到光纖結點(fiber node),在光纖結點光訊號被轉換為電訊號,然後通過同軸電纜傳送到每個使用者家庭。

我國的hfc網的頻帶劃分

要使現有的模擬電視機能夠接收數字電視訊號,需要把乙個叫做機頂盒(set-top box)的裝置連線在同軸電纜和使用者的電視機之間。

但為了使用者能夠利用hfc網連線到網際網路,還需要增加乙個為hfc網使用的數據機,它又稱為電纜數據機(cable modem),可以是乙個單獨的裝置(類似於adsl的數據機),也可以內建到機頂盒中。電纜數據機不需要成對使用,只需要安裝在使用者端。

3)fttx技術

為了獲得更高的上網速率,從技術上講,光纖到戶ftth(fiber to the home)應當是最好的選擇,就是把光纖一直鋪設到家門口,再把光訊號轉換為電訊號。

目前**較貴

本章小結

計算機網路 第2章 物理層 知識小結

目錄 9.使用通道復用技術的原因 10.常用的通道復用技術有哪些?11.比較adsl,hfc以及fttx接入技術的優缺點 12.英文縮寫解釋 本質上沒什麼區別,是不同階段對同一類事物的不同稱呼.在資料通訊的早期,對通訊所使用的各種規則都稱為 規程 procedure 後來具有體系結構的計算機網路開始...

計算機網路 2 物理層

機械特性 電氣特性 功能特性 過程特性 usb universal serial bus 通用序列匯流排 rj45 registered jack 註冊的插座 常用於網線口 8根引線 xdsl 數字使用者線 線 網 fttx lan 光纖 數字網 hfc 光纖同軸混合網 電視網 1 導向型 同軸電纜...

計算機網路2 物理層

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