【计算机网络mooc】二、物理层

1、物理层基本概念

物理层只考虑传输bit流，不包括网线等传输媒体（可认为是第0层），屏蔽传输媒体的差异，不同的传输媒体定义不同标准。

主要任务：确定与传输媒体的接口的特性。

机械特性：网线上面的水晶头怎么排。RJ45网线，RJ11电话线，RS232串口。

电气特性：电缆各条线的电压范围。以太网不超过3v, POE最高48v，串口3-15v，

功能特性：电压表示何种意义。

过程特性：不同事件的顺序和意义。

2、数据通信的基础知识

通信系统的基本流程：输入信息-远点-输入数据-发送器-发送信号-传输系统

术语：信号（电、磁），模拟信号vs数字信号，

三种通信方式：单工，半双工，全双工（必须两个信道）。

信道相关概念：

a、基带信号：来自信源的信号，计算机的文字图像文件等等

b、基带信号往往含有低频部分直流部分，无法传输，需要调制

c、基带调制：编码，变换之后还是基带信号，距离比较近的数字信道

d、带通调制：用载波转换为模拟信号，叫做带通信号。

基带调制的常用编码：1001100111 - 高低电频。归零非归零自同步能力不行。莫彻斯特和差分曼彻斯特传输需要二倍带宽。

带通调职的基本方法：调频调幅调相。改变波的特征。

3、信道的极限容量。

影响因素：频率范围，信噪比。高频通常传输比较困难。信噪比是信号的平均功率/噪声的平均功率。香农公式。

4、物理层下的传输媒体

引导性：有线，非引导性：无线。

双绞线：网线，最常用，几到几十公里。可带金属屏蔽层。看截面，两对双绞线。分3类线和5类线，5类线缠的比较密

同轴电缆：抗干扰比较好，有线电视，带宽取决于电缆质量

光纤：光频率很高，因此带宽比较高。多模vs单模，多模衰减比较厉害，两个市场价格接近。都比较贵。

通过卫星，时延大概是几百毫秒。

5、信道复用技术

用户使用共享信道进行通信，降低成本。

a、频分复用，给每个用户不同的频带，载波2.4G，5G

b、时分复用，一个人占用一段时间，会造成资源的浪费。因为计算机数据的突发性。

　　统计时分复用，动态分别时间

c、波分复用：光的频分复用，多模光纤。

d、码分复用：使用不同码型，比如S站1是00011011， 0是11100100，另外B站是另外的1，0编码，不同站需要各不相同，而且需要相互正交。规格化内积。