第二章 物理层(了解即可)

2.1 物理层基本概念

2.3 传输方式

串行传输：
串行传输是指数据是一个比特一个比特一次发送的。因此，在发送端和接收端之间只需要一条数据传输线路即可。

并行传输：
并行传输是指一次发送 n 个比特而不是一个比特。因此，在发送端和接收端之间需要有 n 条传输线路。

• 计算机进行远距离传输的时候，采用串行传输；而计算机内部的数据传输采用并行传输，例如 CPU 与内存之间，通过总线进行数据传输，常见的总线宽度有8位、16位、32位和64位。

同步传输：
数据以稳定的比特流的形式传输，字节之间没有间隔。接收端在每个比特信号的中间时刻进行检测，以判别接受的是比特0还是比特1。

异步传输：
采用异步传输时，以字节位独立的传输单位。字节之间的时间间隔不是固定的，接收端仅在每个字节的起始处对字节内的比特实现同步。为此，通常要在每个字节的前后分别加上起始位和结束位。

单向通信（单工）
通信双方只有一个数据传输方向。例如，无线电广播采用的就是这种通信方式。

双向交替通信（半双工）
半双工通信，又称为双向交替通信。通信双方可以相互传输数据，但不能同时进行。例如，对讲机采用的就是这种通信方式。

双向同时通信（全双工）
通信双方可以同时发送和接收消息。例如，电话采用的就是这种通信方式。

2.4 编码与调制

传输媒体与信道的关系：
严格来说，传输媒体不能与信道直接划等号。对于单工传输，传输媒体中只包含一个信道，要么是发送信道，要么是接收信道；而对于半双工和全双工传输，传输媒体中要包含两个信道，一个是发送信道，另一个是接收信道。如果使用信道复用技术，一条传输媒体还可以包含多个信道。
在计算机网络中，常见的是将数字基带信号通过编码或调制的方法在相应信道进行传输。
几种常用编码：

差分曼彻斯特编码：比曼彻斯特编码变化少，更适合较高的传输效率。

调制：

• 基本调制（二元制）
  • 调幅 AM
  • 调频 FM
  • 调相 PM
• 混合调制（多元制）

造成信号失真的因素：

奈氏准则：

• 在信道带宽一定的情况下，根据奈氏准则，要想提高信息的传输速率，就必须采用多元制（更好的调制方法）和努力提高信道中的信噪比。
• 从香农公式发表后，各种新的信号处理和调制方法就不断出现，其目的都是为了尽可能地接近香农公式给出的传输速率极限。