第二单元 物理层

2.1 物理层的基本概念

2.2 物理层下面的传输媒体

2.3 传输方式

2.4 编码与调制

2.5 信道的极限容量

2.6 物理层小结

2.1 物理层的基本概念
物理层 解决的是 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

为 数据链路层 屏蔽各种传输媒体的差异

2.2 物理层下面的传输媒体
传输媒体{
导引型传输媒体：双绞线 同轴电缆 光纤
非导引型传输媒体：无线电波 微波 红外线 可见光
}
双绞线{
屏蔽双绞线( Shielded Twisted Pair STP) 外加屏蔽层||||较贵
非屏蔽双绞线( Unshielded Twisted Pair UTP) 不加屏蔽层||||便宜使用多
}

光纤{}

红外线{
用例：遥控器

1.红外线可进行点到点的无线传输
2.直线传输，中间不能有障碍物，传输距离短
3.传输速率低
}

2.3 传输媒体的传输方式
串行传输
并行传输

同步传输：数据块以比特流形式传输，字节之间没有间隔，接收端在每位的中间时刻进行检测，判别是0 or 1

异步传输：以字节为独立的传输单位，字节间的接收间隔不固定，接收端仅在每个字节的起始处对字节内的比特实现同步
（字节间到达的时间顺序不固定）
（但各个比特的持续时间是相同的）

单工通信：单向通信 eg：收音机
半双工通信：双向交替通信 eg：对讲机
全双工通信：双向同时通信 eg：手机通讯

2.4 编码与调制

第一部分 通述

00.计算机需要处理和传输的文字，图片，音频和视频———————统称为消息

01.数据是运送消息的实体 （所有的消息即[文，图，音，视]都将以数据的形式传递）
因为 计算机又只能识别二进制比特0/1
所以 计算机中数据都是以二进制传输

02.计算机中的网卡将比特0/1转化为相应的电信号发送到网线
信号是数据的电磁化表现形式 也可说 信号≈数据 类似水和冰之间的关系

03.基带信号：由信源发出的原始电信号
基带信号分为两种
{
1.数字基带信号
2.模拟基带信号
}
04.信号需要在信道中传输
信道{
1.数字信道
2.模拟信道
}
05.编码和调制
操作数字基带信号时：
编码：在不改变信号性质的前提下，仅对数字基带信号的波形进行变换
编码后产生的信号依旧是数字信号，可以在数字信道中传输
例如：曼彻斯特编码
调制：把数字基带信号的频率范围搬移到较高的频段，并转化为模拟信号
调制后产生的信号是模拟信号，可以在模拟信道中传输
例如 ：wifi
操作模拟基带信号时：
编码：将模拟信号转换为数字信号，在数字信道中传输。 如：将模拟音频信号通过采样量化编码三大步进行数字化
调制：模拟信号转换为另一种模拟信号，在模拟信道中传输

第二部分 编码相关

1.码元（简单来说就是基本组成单元）

2.常用编码
a.不归零编码（存在时钟同步问题）
b.归零码（优：自同步 缺：编码效率低）
c.曼彻斯特编码
d.差分曼彻斯特编码
传统以太网10Mb/s（10BaseT）用的是曼彻斯特编码

第三部分 调制相关

基本调制（二元制）
混合调制（多元制）
正交振幅调制QAM

2.5 信道的极限容量

一个码元可以包含多比特的信息，提高传输速率。
但需要更好的调制方法

奈氏准则
在假定的理想条件下，为了避免码间串扰，码元传输速率是有上限的
香农公式

两个都不会运用。。

2.6 物理层小结