第二章 物理层（计算机网络韩立刚）

第二章 物理层

• 物理层基本概念

• 解决如何在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流，而不是指具体的传输媒体 ；

• 主要任务：确定与传输媒体的接口的一些特性，即机械特性、电气特性、功能特性、过程特性

• 奈氏准则：在任何信道中，码元传输的速率是有上限的，否则就会出现码间串扰的问题，使接收端对码元的判决（即识别）成为不可能。

• 香农公式：信道的极限信息传输速率 C 可表达为

  ​ C = W log2(1+S/N) b/s

  其中：W 为信道的带宽（以 Hz 为单位）；S 为信道内所传信号的平均功率；N 为信道内部的高斯噪声功率。

• 信道复用技术

  • 频分复用
  • 时分复用
  • 波分复用

• 数字传输系统

  脉码调制 PCM 体制：有两个互不兼容的国际标准，即北美的 24 路 PCM（简称为 T1）和欧洲的 30 路 PCM（简称为 E1）。我国采用的是欧洲的 E1 标准。E1 的速率是 2.048 Mb/s，而 T1 的速率是 1.544 Mb/s。当需要有更高的数据率时，可采用复用的方法。

• 宽带接入技术

  • xDSL(用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造)

    标准模拟电话信号的频带被限制在 300~3400 Hz 的范围内，但用户线本身实际可通过的信号频率仍然超过 1 MHz。xDSL 技术就把 0~4 kHz 低端频谱留给传统电话使用，而把原来没有被利用的高端频谱留给用户上网使用。

  • 基于 ADSL 的接入网

    • 数字用户线接入复用器 DSLAM (DSL Access Multiplexer)
    • 接入端接单元 ATU (Access Termination Unit)
    • ATU-C（C 代表端局 Central Office）
    • ATU-R（R 代表远端 Remote）
    • 电话分离器 PS (POTS Splitter)

  • 光纤同轴混合网HFC (Hybrid Fiber Coax)

    优点：具有很宽的频带，能够利用已经有相当大的覆盖面的有线电视网

  • FTTx技术（光纤到……）