計算機網絡學習之實體層

實體層

1.實體層的基本概念

• 實體層考慮的是怎樣才能在連接配接各種計算機的傳輸媒體上傳輸資料比特流，而不是指具體的傳輸媒體。
• 實體層作用
  • 盡可能地屏蔽掉這些傳輸媒體和通信手段地差異，使實體層之上地資料鍊路感覺不到差異，這樣使得資料鍊路層隻需要考慮如何完成本層的協定和服務
• 實體層的主要任務就是确定于傳輸媒體的接口有關的一些特性，如機械特性、電氣特性、功能特性和過程特性
• 一個資料通信系統可以劃分為三大部分，即源系統、傳輸系統和目的系統。
  • 源系統包括源點(或源站、信源)和發送器
  • 目标系統包括接收器和終點(或目的站、或信宿)
• 通信的目的是傳送消息。如話音、圖像、視訊、文字等都是消息。資料是運送消息的實體。信号則是資料的電氣或電磁的表現。
• 根據信号中代表消息的參數的取值不同，信号可分為
  • 模拟信号(連續信号)
  • 數字信号(離散信号)
• 代表數字信号不同離散數值的基本波形稱為碼元
• 根據雙方資訊互動的方式，通信可以劃分為單向通信(或單工通信)、雙向交替通信(或半雙工通信)和雙向同時通信(或全雙工通信)
• 來自信源的信号叫做基帶信号。信号要在信道上傳輸就要經過調制。調制有基帶調制和帶通調制之分。最基本的帶通調制方法有振幅、調頻和調相。還有更複雜的調制方法，如正交振幅調制。
• 要提高資料在信道上的傳輸速率，可以使用更好的傳輸媒體，或使用先進的調制技術。但資料傳輸速率不可能被任意地提高。
• 傳輸媒體可以分為兩大類，即導引型傳輸媒體(雙絞線、同軸電纜或光纖)和非導引型傳輸媒體(無線或紅外或大氣雷射)
• 常見的信道複用技術有頻分複用、時分複用、統計時分複用、碼分複用和波分複用(光的頻分複用)
• 最初在數字傳輸系統中使用的傳輸标準是脈沖編碼調制 PCM。現在高速的數字傳輸系統使用同步光纖網SONET(美國标準)或同步數字系列SDH(國際标準)。
• 使用者到網際網路的寬帶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拟電話使用者線進行改造)、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…)
• 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絡PON，無源光網絡無須配置電源，其長期營運成本都很低。最流行地無源光網絡是以太網無源光網絡EPON和吉比特無源光網絡GPON