计网计算机网络——物理层!秃头程序媛的技术博客

基带(baseband)信号和带通(band pass)信号:

调制分为两大类:

几种常用编码方式(数字信号):

基本的带通调制方法:

基带信号往往包含有较多的低频成分,甚至有直流成分,而许多信道并不能传输这种低频分量或直流分量。为了解决这一问题,就必须对基带信号进行调制(modulation)。

最基本的二元制调制方法有以下几种:

从概念上讲,限制码元在信道上的传输速率因素主要有两个:

1.信道可以通过的频率范围

2.信噪比

理想低通信道的最高码元传输速率 = 2W Baud。W 是理想低通信道的带宽,单位为赫(Hz)。每赫带宽的理想低通信道的最高码元传输速率是每秒 2 个码元。 Baud 是波特,是码元传输速率的单位, 1 波特为每秒传送 1 个码元。

C=2 * W * log2(V)//Nyquist公式

香农(Shannon)用信息论的理论推导出了带宽受限且有高斯白噪声干扰的信道的极限、无差错的信息传输速率。信道的极限信息传输速率 C 可表达为:

C = W log2(1+S/N) b/s

W 为信道的带宽(以 Hz 为单位); S 为信道内所传信号的平均功率;N 为信道内部的高斯噪声功率。

信噪比(dB)=10 log10(S/N) (dB)

香农公式表明:

传输媒体也称为传输介质或传输媒介,是数据传输系统中在发送器和接收器之间的物理通路。传输媒体可分为两类:导引型传输媒体,非导引型传输媒体。

非导向传输媒体就是指自由空间,利用无线电波在自由空间的传播可以较快地实现多种通信。在非导向传输媒体中电磁波的传输常称为无线传输,利用无线信道进行信息传输是在运动中通信的唯一手段,所以最近几年无线电通信发展得特别快。

复用是一种将若干个彼此独立的信号,合并为一个可在同一信道上同时传输的复合信号的方法。

波分复用WDM(Wavelength Division Multiplexing)是将两种或多种不同波长的光载波信号(携带各种信息)在发送端经复用器(亦称合波器,Multiplexer)汇合在一起,并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术;在接收端,经解复用器(亦称分波器或称去复用器,Demultiplexer)将各种波长的光载波分离,然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。这种在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术,称为波分复用。

码分复用(CDM,Code Division Multiplexing)是靠不同的编码来区分各路原始信号的一种复用方式,主要和各种多址技术结合产生了各种接入技术,包括无线和有线接入。

例如在多址蜂窝系统中是以信道来区分通信对象的,一个信道只容纳1个用户进行通话,许多同时通话的用户,互相以信道来区分,这就是多址。

旧数字传输系统的缺点

速率体系标准不统一 :北美和日本的T1:24路PCM,速率1.544Mb/s欧洲的E1:30路PCM,速率2.048Mb/s,我国采用E1标准国际范围的高速数据传输很难实现。

不是同步传输: 各国的数字网主要是采用准同步方式,节约经费,但各支路信号的时钟频率有偏差,难于复用

为解决上述问题,美国推出一个数字传输标准:

同步光纤网 SONET (Synchronous Optical Network) 的各级时钟都来自一个非常精确的主时钟。第 1 级同步传送信号 STS-1 (Synchronous Transport Signal)的传输速率是 51.84 Mb/s。光信号则称为第 1 级光载波 OC-1,OC 表示Optical Carrier。

同步数字系列 SDH

从带宽的技术接入上来看,带宽技术接入主要分为有线宽带接入和无线宽带接入。

非对称数字用户线ADSL技术是用数字技术对现成的模拟电话用户进行改造,使它能够承载宽带数字业务。之所以叫做“非对称”,是因为ADSL的下行(从ISP到用户)宽带都远远大于上行(从用户到ISP)宽带。

技术原理:

ADSL的接入网组成部分:数字用户线接入复用器DSLAM,用户线和用户家中的一些设施。

优缺点:

缺点:ADSL不能保证固定的数据率。对于质量很差的用户线甚至无法开通ADSL,因此,电信局需要定期检查用户线的质量,以保证能够提供向用户承诺的最高的ADSL数据率。

主要特点:HFC网把原有线电视网中的同轴电缆主干部分改换为光纤。光纤从头端连接到光纤结点。在光纤结点光信号被转换为电信号,然后通过同轴电缆传送到每个用户家庭。

技术要求:要使现有的模拟电视机能够接收数字电视信号,需要把一个叫做机顶盒的设备连接在同轴电缆和用户的电视剧之间。但为了使用户能够利用HFC网接入到互联网,以及在上行信道中传送交互数字电视所需的一些信息,我们还需要增加一个为HFC网使用的调制解调器,它又称为电缆调制解调器。电缆调制解调器可以做成一个单独的设备,也可以做成内置式的,安装在电视机的机顶盒里面。

缺点:HFC网通过光纤结点下行到每个用户时,由于每个用户串行地接入到同一根同轴电缆上,因此某个用户线上所能达到的数据率大小取决于这段电缆上现在有多少个用户正在传送数据。

典型的是光纤到户(FTTH)。

【计算机网络】第一章——计算机网络体系结构详细介绍计算机网络的概念……

【计算机网络】第一章——计算机网络体系结构详细介绍计算机网络的组成与功能……

知识扩展:无线,WiFi,移动IP。可以帮助我们更加深入的了解计算机网络原理逻辑

物理层

物理层解决如何在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流,而不是指具体的传输媒体。物理层

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比特流。数据通信系统数据通信系统分为三个部分:源系统传输系统目的系统源系统有两个部分:源点和发送器源点设备是产生数据;一般情况下,源点设备产生的数据比特流通过发送器编码后才能在传输系统中传输。典型的发送器就是调制器。现在很多的PC设备中内置了调制解调器【调制器和解调器】目的系统接收器:接收传输系统传送过来的信号,并且转化为能够被目的设备处理

特点:重点掌握基本概念,具体的物理层协议了解即可目的:解决在各种传输媒体上传输比特0和1的问题主要任务:机械特性:指明接口所用接线器的形状和尺寸、引脚数目和排列、固定和锁定装置电气特性:指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围功能特性:指明某条线上出现的某一电平表施何种意义过程特性:指明对于不同功能的各种可能时间的出现顺序传输媒体:在物理层之下,不在物理层中导引型传输媒体:同轴电缆、双绞线、光纤、

计算机网络-2-物理层

物理层的基本概念为什么需要物理层通信需要通路:光、电、无线通路连接方式数据在通路上的表现形式:数据如何转变成通路上需要的形式、数据传输速率通路共享通路传送数据的规则物理层的功能物理层不包含物理媒介,而是确定与传输媒体的接口特性。机械特性电器特性功能特性过程特性主要功能:解决计算机间比特传输问题,即透明地传送比特流,关心的是点到点的问题。透明传输:指不管所传输的数据是什么样的比特组合,都能够在链路上传输。要尽可能地屏蔽掉不同传输媒体和通信手段的差异。常用物理层相关

物理层,考虑的是怎样才能处理各种计算机的传输媒体上传输数据的比特流。计算机内部多采用并行传输方式,但

中继器:【不会存储转发】【再生数字信号】 集线器:【多口中继器】【再生,放大信号】【集线器不能分割冲突域】【连在同一个集线器上的主机会平分带宽!】什么是冲突域?在以太网中,如果某个CSMA/CD网络上的两台计算机在同时通信时会发生冲突,那么这个CSMA/CD网络就是一个冲突域(collision domain)。

物理层接口特性机械特性电器特性功能特性过程特性数据通信系统划分源系统(发送端)、传输系统(传输网络)、目的系统(接收端)源系统源点:产生要传输的数据发送器:将信息通过发送器编码后才能够在传输系统中进行传输接收器:接受传输系统传送过来的信号终点:终点设备从接收器获取传送来的数字比特流信号分类: (1)模拟信号:代表消息的参数的取值是连续的 (2)数字信号:代表消息的参数的取值是离散的通信双方信息交互

一层主要解决怎么连接计算机,也就是传播介质的问题,解决了这个问题,01比特就可以传输了关于这个问题,我们拆成哪些基本问题呢?传01比特,我们需要把它转成什么来传?那就是编码问题那他传数据的性能怎么样我怎么衡量呢?把他放在哪里传呢?信道可以复用吗?下面我们从概述讲起,然后分别解... ...

1、物理层要解决哪些问题?物理层的主要特点是什么? 物理层要解决的主要问题: (1)物理层要尽可能地屏蔽掉物理设备和传输媒体,通信手段的不同,使数据链路层感觉不到这些差异,就可以使数据链路层只需要考虑完成本层的协议和服务。 (2)给其服务用户(数据链路层)在一条物理的传输媒体上传送和接收比特流(一般

基本概念与作用 Shadows, Midtones, Highlights 是 Unity URP 后处理系统中用于颜色分级的重要效果,它允许开发者分别控制画面中的阴影、中间色调和高光部分的颜色调整。 ...

1 网线下载到HMI 需要先将电脑与HMI进行组网连接,可以网线直连也可以通过交换机进行组网。 HMI出厂默认的IP地址为“192.168.1.100” 确保电脑与HMI在同一个网段,通过电脑可以ping通HMI 1)设置电脑静态IP 2)下载程序 IP设置正确后,菜单栏中“工具”菜单下的选项即可以 ...

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摘要:在深入学习计算机系统时,很多同学会对操作系统的分页机制和组成原理的组相联缓存产生既视感。它们都涉及“查表”和“多次访存”,形式相似。本文将深入探讨两者的联系与本质区别,并揭示它们如何协同工作,共同构建了现代计算机的基石。一、 问题的由来:一个精彩的直觉当大家学习分页存储管理时,知道一个虚拟地址 ...

THE END
0.【计算机网络系列】物理层①:物理层的基本概念以及数据通信的基础知识物理层的作用正是要尽可能地屏蔽掉这些传输媒体和通信手段的差异,使物理层上面的数据链路层感觉不到这些差异,这样就可使数据链路层只需要考虑如何完成本层的协议和服务,而不必考虑网络具体的传输媒体和通信手段是什么。用于物理层的协议也常称为物理层规程(procedure)。其实物理层规程就是物理层协议。只是在“协议”jvzquC41dnuh0lxfp0tfv8vsa5=1:>67:1gsvrhng1jfvjnnu1739@>;768
1.计算机网络考前重点总结计算机网络考试总结1、物理层 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比特流,而不是指具体的传输媒体。 物理层的作用是要尽可能地屏蔽掉不同传输媒体和通信手段的差异。 用于物理层的协议也常称为物理层规程(procedure)。 主要任务:确定与传输媒体的接口的一些特性。 jvzquC41dnuh0lxfp0tfv8Kcpvgt{=5621gsvrhng1jfvjnnu1747>;9937
2.计算机网络复习材料计算机网络复习材料的内容摘要:计算机网络复习资料计办(2)班填空题1.建立计算机网络的主要目的是资源共享2.ISO/OSI参考模型将网络分为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层3.使用分层结构可以把复杂的计算机网络简化,jvzquC41o0972mteu0tfv8iqe1:b::;943>/j}rn
3.计算机网络教案3物理层.docx能力培养目标能够根据网络需求选择合适的物理介质教学内容§2 物理层内容回顾与本次课内容介绍一、物理层的基本概念物理层的主要任务和物理层规程描述的内容。二、数据通信的基础知识 1.数字信号(1)数字信号与模拟信号(2)数字信号在传输中会失真(3)带宽和传输速率极限 2.调制解调技术(1)在电信号中表示数字的不同jvzquC41oc~/dxtm33>/exr1jvsm1;5441642<4:34725:5392652?60ujzn
4.物理层物理层(Physical Layer)是计算机网络OSI模型中最低的一层,位于OSI参考模型的最底层,它直接面向实际承担数据传输的物理媒体(即通信通道),物理层的传输单位为比特(bit),即一个二进制位(“0”或“1”)。实际的比特传输必须依赖于传输设备和物理媒体,但是,物理层不是指具体的物理设备,也不是指信号传输的物理媒体,而jvzquC41dcolg7xqiq{/exr1ngsnc8XjqyOopnwNkpq/j}rAngsncRi?38?86
5.计算机网络知识总结二:物理层物理层考虑的是:怎样才能在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流,而不是指具体的传输媒体。物理层的作用是:要尽可能地屏蔽掉不同传输媒体和通信手段的差异。用于物理层的协议也常称为物理层规程 (procedure)。 物理层的主要任务:确定与传输媒体的接口特性 机械特性 :指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和jvzquC41yy}/lrfpuj{/exr1r1=edlif86gb2m
6.计算机网络物理层规程与协议有什么区别1.物理层的基本概念 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比特流,而不是指具体的传输媒体。 作用:尽可能屏蔽掉不同传输媒体和通信手段的差异。 用于物理层的协议也常称为物理层规程 (procedure)。 物理层的主要任务描述为确定与传输媒体的接口的一些特性。 机械特性:指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排 jvzquC41dnuh0lxfp0tfv8Ush3>18=897;=41jwvkerf1mjvckrt1:952567:A
7.计算机网络基础(程序员必学简化版)网络基础配置学习物理层的作用是要尽可能地屏蔽掉不同传输媒体和通信手段的差异。 用于物理层的协议也常称为物理层规程 (procedure)。 1.物理层传输介质 引导型介质 信号在固体介质中传播,例如铜、光纤、同轴电缆 光纤 高速运行 高速点对点传输(10-100 Gbps) 低错误率 jvzquC41dnuh0lxfp0tfv8|gkzooa==9426928ftvkimg8igvcomu86469888A=
8.安全问题论文汇总十篇但是网络安全不仅要防范外部网,同时更防范内部网。因为内部网安全措施对网络安全的意义更大。据调查,在已知的网络安全事件中,约70%的攻击是来自内部网。内部网的安全问题主要体现在:物理层的安全,资源共享的访问控制策略,网内病毒侵害,合法用户非授权访问,假冒合法用户非法授权访问和数据灾难性破坏。jvzquC41yy}/z~jujw4dqv3ep1nbq€jp15<17<3jvor
9.物理层的常用标准解读腾讯云开发者社区EIA RS-449 是为替代EIA RS-232-C而提出的物理层标准接口。由 3 个标准组成。 RS-449 规定了接口的机械特性、功能特性的过程特性(相当于V.35)。 RS-423-A 规定采用非平衡传输时(即所有的电路共用一个公共地)的电气特性。 RS-422-A 规定采用平衡传输时(即所有的电路没有公共地)的电气特性 jvzquC41enuvf7ygpekov7hqo1jfxnqqrgx0c{ykenk04<=:6;;