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二，物理层
2.1 物理层的基本概念
物理层的主要任务为：确定传输媒体的接口的一些特性
机械特性
电气特性
功能特性
过程特性
注：数据在计算机内多采用并行传输，在通信线路上一般采用串行传输（出于经济考虑），物理层还要实现传输方式的转换
2.2 数据通信的基础知识
数据通信系统可划分为三部分
源系统（或发送端，发送方）：一般包含源点，发送器（调制器）
传输系统（或传输网络）
目的系统（或接收端，接收方）：一般包含接收器（解制器），终点
常用术语介绍
通信的目的是传送消息，数据是运送消息的实体，信号是数据的电气或电磁的表现
信号分为：模拟信号（或连续信号），数字信号（离散信号）
码元：代表不同离散数值的基本波形
一个码元携带的信息不是固定的，而是由调制方式和编码方式实现的，在实用二进制编码时，0 和 1 表示两种状态
信道的几个基本概念
信道一般表示向某一个方向传送信息的媒体，一条通信电路往往包含一条发送信道和一条接收信道
三种基本信息交互方式：
单向通信（单工通信）
双向交替通信（半双工通信）
双向同时通信（全双工通信）
基带信号：来自源的信号如计算机输出的数据信号；往往包含较多低频成分和直流成分，信道并不能传送这些分量，需要经过调制
基带调制：仅对基带信号的波形进行变换，使之与信道特性相适应，变换后仍是基带信号
带通调制：调频，调幅，调相等方法，变换成带通信号
信道的极限容量
信道能通过的频率范围（若频带越宽，码元传输速率上限越高而不出现码间干扰）
奈氏准则表明：在任何信道中，没有信号干扰时，码元的传输速率有上限
信噪比（信号的平均功率与噪声的平均功率之比）
信噪比（dB）= 10 log10(S/N)（dB）
香农公式表明：考虑信号干扰时，若信道的带宽或信道的信噪比越大则信息的极限传输速率越高 C = W log2(1+S/N)（bit/s）
提高信息的传输数率的另一个方法：用编码的方法让每一个码元携带更多比特的信息量
2.3 物理层下的传输媒体
导引型传输媒体
双绞线
同轴电缆
光纤（单模光纤，多模光纤）
非引导型传输媒体（自由空间传播）
短波通信（主要靠电离层的反射）
无线电微波通信（地面微波接力通信和卫星通信）
2.4 信道复用技术
复用技术
频分复用：所有用户占用不同的带宽资源 复用器和分用器
时分复用：所有用户不同时间占用同样的频带宽度 复用器和分用器
统计时分复用（异步时分复用）：按需动态分配 集中器（智能复用器）
波分复用（光的频分复用）：光复用器，光分用器，掺铒光纤放大器
码分复用（码分多址）
