数据:运送消息的实体
信号:数据的电气或电磁的表现
模拟数据:数据连续
数字数据:离散数据
模拟信号:连续信号
数字信号:离散信号
基带信号:来自信源的信号
带通信号:把基带信号的频率范围迁移到较高的频段以便在信道中传输。
码元:码是信号元素和字符之间事先约定好的转换。码元是码包含的元素。
单工通信:单向通信,即只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。如无限电广播或有线电广播
半双工通信:通信的双方都可以发送信息,但不能双方同时发送(不能同时接受)。
全双工通信:双向同时通信,通信的双方可以同时发送和接受信息。
串行传输:数据在传输时是逐个比特按照时间顺序传输
并行传输:数据在数据传输时采用了n个并行的信道。在每一个信道上,数据仍然是串行传输的。
一个数据通信系统可划分三大部分:发送方(源系统,发送端)、传输系统(传输网络)、接受方(接受端,目的系统)。
发送方包括:
【源点】源点设备产生要传输的数据
【发送器】源点生成的数字比特流要通过发送器编码后才能够在传输系统中传输。典型的发送器是调制器。
接受方包括:
【接收器】接收发送方传送过来的信号,并把它转换为能够被目的设备处理的信息
【终点】终点设备从接收器获取传送来的数字比特流,然后把信息输出。
传输系统可以是简单的传输线,也可以是连接在发送方和接受方之间的复杂网络系统。
通信的目的是传送消息,数据是消息的载体。信号是数据的电气或电磁表现。
模拟信号(连续信号):消息的参数取值是连续的
数字信号(离散信号):消息的参数取值是离散的
传输媒体:用来传输数据
物理层:解决在各种传输媒体上传输比特01的问题。
物理层给数据链路层提供传输透明比特流的服务,使数据链路层只需要考虑如何完成本层的协议和服务,而不必考虑网络的具体的传输媒体是什么。
透明:数据链路层无需知道物理层是如何传输01的
物理层协议的主要任务:
机械特性:指明接口所用接线器的形状和尺寸,引脚数目和排列、固定和锁定装置
电气特性:指明在接口电缆的各条线上出现的电压范围
功能特性:指明某条线上出现某一电平的电压表示何种意义
过程特性:指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序
学习重点放在基本概念上,而不是具体的某个物理层协议
物理层下面的传输媒体:
了解即可
传输媒体不属于体系结构
导引型传输媒体:双绞线,同轴电缆,光纤
非导引型传输媒体:微波通信(2~40GHz),无线电波,红外线,可见光
同轴电缆:
双绞线:
最常用。每两条线搅合,可以抵御部分来自外部的电磁波干扰;减少相邻导线的电磁干扰
光纤:
直径细。
优点:通信容量大。传输损耗小。抗雷电和电磁干扰好。无串音干扰。
缺点:价格贵。
全反射。由于色散,会产生信号失真。只适合近距离传输。
电力线:
传输方式
串行传输:一个一个Bit发送,只需1条线,常用于远距离传输。
并行传输:一个放松n个bit,需要n条传输线,常用于计算机内部数据传输(CPU与内存之间)
同步传输:
数据块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,以判别接受到的是0还是1
由于不同设备的时钟频率存在一定的差异,不可能做到完全相同,在传输大量数据的过程中,所产生的判别时刻的累计误差,会导致接受端对比特信号的判别错位。
解决方式:收发双方时钟同步
外同步:在收发双方之间添加一条单独的时钟信号线
内同步:发送端将时钟同步信号编码到发送数据中一起传输(例如曼特斯特编码)
异步传输:
以字节为独立的传输单位,字节之间的时间间隔不固定。接受端仅在每个字节的起始处对字节内的比特实现同步。
所以,通常在每个字节前后分别加上起始位和结束位。
字节间异步,字节之间的时间间隔不固定;字节中的每个比特仍要同步,个比特持续时间是相同的。
单向通信(单工)
双向交替通信(半双工)
双向同时通信(全双工)
可以同时发送数据