計算機網路 物理層

目錄

一.物理層的概念

二.資料通訊系統

三.通道

四. 物理層下面的傳輸**

五.通道復用技術

六.寬頻接入技術

1.什麼是物理層

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**。大家知道，現有的計算機網路中的硬體裝置和傳輸**的種類非常繁多，而通訊手段也有許多不同方式。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，這樣就可使資料鏈路層只需要考慮如何完成本層的協議和服務，而不必考慮網路具體的傳輸**和通訊手段是什麼。

2.物理層的特性

機械特性：指明介面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，等。平時常見的各種規格的接外掛程式都有嚴格的標準化的規定。

電氣特性：指明在介面電纜的各條線上出現的電壓的範圍。

功能特性：指明某條線上出現的某一電平的電壓的意義。

過程特性：指明對於不同功能的各種可能事件的出現順序。

1.資料通訊系統的模型

源點（ source）：源點裝置產生要傳輸的資料，例如，從計算機的鍵盤輸入漢字，計算機產生輸出的數字位元流。源點又稱為源站，或信源。

傳送器：通常源點生成的數字位元流要通過傳送器編碼後才能夠在傳輸系統中進行傳輸。

接收器：接收傳輸系統傳送過來的訊號，並把它轉換為能夠被目的裝置處理的資訊。

終點（ destination）：終點裝置從接收器獲取傳送來的數字位元流，然後把資訊輸

出（例如，把漢字在計算機螢幕上顯示出來）。終點又稱為目的站，或信宿。

通道：通道和電路並不等同。通道一般都是用來表示向某乙個方向傳送資訊的**。因此，一條通訊電路往往包含一條傳送通道

和一條接收通道。

通道的分類：

單工通訊，即只能有乙個方向的通訊而沒有反方向的互動，即要麼傳送要麼接受。無線電廣播或有線電廣播以及電視廣播就屬於這種型別。

半雙工通訊，即通訊的雙方都可以傳送資訊，但不能雙方同時傳送（當然也就不能同時接收）。這種通訊方式是一方傳送另一方接收，過一段時間後可以再反過來，例如對講機。

全雙工通訊，即通訊的雙方可以同時傳送和接收資訊。單工通訊只需要一條通道，而半雙工通訊或全雙工通訊則都需要兩條通道（每個方向各一條）。顯然，全雙工通訊的傳輸效率最高

1.傳輸**：

傳輸**也稱為傳輸介質或傳輸媒介，它就是資料傳輸系統中在傳送器和接收器之間的物理通路。

傳輸**的分類：

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**：非導引型傳輸**就是指自由空間，在非導引型傳輸**中電磁波的傳輸常稱為無線傳輸

2. 導引型傳輸**

常用的導引型傳輸**有：

1.什麼是通道復用

圖（a）表示a1，b1和c1分別使用乙個單獨的通道和a2，b2和c2進行通訊，總共需要三個通道。但如果在傳送端使用乙個復用器，就可以讓大家合起來使用乙個共享通道進行通訊。在接收端再使用分用器，把合起來傳輸的資訊分別送到相應的終點。圖（b）是復用的示意圖。當然復用要付出一定代價（共享通道由於頻寬較大因而費用也較高，再加上覆用器和分用器）。但如果復用的通道數量較大，那麼在經濟上還是合算的。

2.通道復用技術的分類

（1）頻分復用：頻分復用最簡單，其特點如上圖（a）所示。使用者在分配到一定的頻帶後，在通訊過程中自始至終都占用這個頻帶。可見頻分復用的所有使用者在同樣的時間占用不同的頻寬資源（請注意，這裡的「頻寬」是頻率頻寬而不是資料的傳送速率）。

（2）時分復用：時分復用是將時間劃分為一段段等長的時分復用幀（tdm幀）.每乙個時分復用的使用者在每乙個tdm幀中占用固定序號的時隙。為簡單起見，在下圖中只畫出了4個使用者b，c和d。每乙個使用者所占用的時隙周期性地出現（其週期就是tdm幀的長度）。可以看出，時分復用的所有使用者是在不同的時間占用同樣的頻頻寬度。

以上兩種復用方法的優點是技術比較成熟，但缺點是不夠靈活。時分復用則更有利於數碼訊號的傳輸。

當使用時分復用系統傳送計算機資料時，由於計算機資料的突發性質，乙個使用者對已經分配到的子通道的利用率一般是不高的。當使用者在某一段時間暫時無資料傳輸時（例如使用者正在鍵盤上輸入資料或正在瀏覽螢幕上的資訊），那就只能讓已經分配到手的子通道空閒著，而其他使用者也無法使用這個暫時空閒的線路資源。

下圖是統計時分復用的原理圖，乙個使用統計時分復用的集中器連線4個低速使用者，然後將它們的資料集中起來通過高速線路傳送到乙個遠地計算機。

（4）波分復用：波分復用就是光的頻分復用。光纖技術的應用使得資料的傳輸速率空前提高。現在人們借用傳統的載波**的頻分復用的概念，就能做到使用一根光纖來同時傳輸多個頻率很接近的光載波訊號。這樣就使光纖的傳輸能力可成倍地提高。由於光載波的頻率很高，因此習慣上用波長而不用頻率來表示所使用的光載波。這樣就得出了波分復用這一名詞。

（5）碼分復用：碼分復用是另一種共享通道的方法。每乙個使用者可以在同樣的時間使用同樣的頻帶進行通訊。由於各使用者使用經過特殊挑選的不同碼型，因此各使用者之間不會造成干擾。

（1）最初在數字傳輸系統中使用的傳輸標準是脈衝編碼調製pcm.現在高速的數字傳輸系統使用同步光纖網 sonet（美國標準）或同步數字系列sdh（國際標準）。

（2）使用者到網際網路的寬頻接入方法有非對稱數字使用者線adsl（用數字技術對現有的模擬**使用者線進行改造）、光纖同軸混合網hfc（在有線電視網的基礎上開發的）和fttx（即光纖到…）。

（3）為了有效地利用光纖資源，在光纖幹線和使用者之間廣泛使用無源光網路pon。無源光網路無須配備電源，其長期運營成本和管理成本都很低。最流行的無源光網路是乙太網無源光網路epon和吉位元無源光網路gpon。

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資料通訊系統的模型 hfc網的結構圖 1.同步通訊與非同步通訊的區別 非同步通訊 是一種很常用的通訊方式，所傳送字元的時間間隔可以是任意的，也可以以幀作為傳送的單位，傳送端可以在任意時間傳送乙個幀，而幀與幀之間的時間間隔也可以是任意的，傳送端在傳送之前不需要和接收端進行協調。同步通訊 通訊的雙方必須...

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一，物理層的作用 遮蔽掉各種傳輸 的區別。物理層的主要任務是描述為確定與傳輸 有關的一些特性 1 機械特性 指明介面所用接線器的形狀和尺寸，引腳數目和排列，固定和鎖定裝置等。2 電氣特性 指明介面電纜的各條線上出現的電壓的範圍 3 功能特性 指明某條線上出現的某一電平的電壓表示何種意義。4 過程特性...

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在開始說物理層之前，我們需要了解一下關於分層的有關知識，並了解osi七層模型和tcp ip五層模型。答 計算機網路是個非常複雜的乙個系統，其實現了全球性的不同裝置，不同的地域，不同應用之間的互聯，其複雜程度可想而知，想要通過一套系統之間完成這一複雜過程，其幾乎是不可能完成的，於是分層的思想就被用到網...