【计算机网络超强概念总结】第二章 物理层
一、数据通信基本概念
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信源和信宿：一次通信中产生和发送信息的一端叫信源，接收信息的一端叫信宿。
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信道：信源和信宿之间的通信线路称为信道。
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数据：运送信息的实体。
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信号：数据的电气的或电磁的表现。
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模拟信号：是连续变化的电压或电流波形。
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数字信号：是一系列表示“0”和“1”的电脉冲（码元）。
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调制：把数字信号转换为模拟信号的过程。
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解调：把模拟信号转换为数字信号的过程。
二、数据通信中的几个指标
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信号传输速率（波特率）：每秒钟发送的码元数目，单位为波特（baud）。
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数据传输速率（比特率）：每秒钟能传输的二进制位数，单位比特/秒（bps）。
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信道容量：信道传输数字信号的能力，是信道所能支持的数据速率的上限。
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带宽：本来是指信号具有的频带宽度，单位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）；现在是数字信道所能传送的“最高数据率”的同义语，单位是“比特每秒”。
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时延：一个报文或分组从一个网络（或一条链路）的一端传送到另一端所需的时间，分为发送时延、传播时延和处理时延。
三、数字调制技术
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基带信号：将数字信号 1 或 0 直接用两种不同的电压来表示，然后送到线路上去传输。
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宽带信号：将基带信号进行调制后形成的频分复用模拟信号。
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振幅键控（ASK）：用载波的不同振幅来表示不同的二进制值。
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频移键控（FSK）：用载波频率附近的两个不同频率，分别表示两个二进制数(0 或 1)。
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相移键控（PSK）：用载波的相位(绝对值或变化)来表示数据。
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正交调制 QAM：一种多元制振幅相位混合调制方法，可以获得更高的信息传输速率。
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脉冲编码调制 PCM：将模拟信号转换为数字信号的过程，包括采样、量化和编码。
四、多路复用技术
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频分多路复用（FDM）：当信道的带宽大于各路信号的总带宽时，可以将信道分割成若干个子信道，每个子信道用来传输一路信号。
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时分多路复用（TDM）：将使用信道的时间分成一个个时间片，按一定规则将这些时间片分配给各路信号，每一路信号在自己的时间片内独占整个信道进行传输。
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波分多路复用（WDM）：同 FDM 类似，主要用于光纤通信中，是光的频分复用。
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码分多路复用（CDMA）：每个用户在同样的时间使用同样的频带进行通信，各用户使用经过特殊挑选的不同码型，彼此不会造成干扰。
五、数字信号编码
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单极性码：用电压的有或无来表示二进制数。
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双极型编码：用正、负电压分别表示两个二进制数 0 和 1，而且正和负的幅度相同。
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不归零码：在一个码元的全部时间内，电压保持恒定。
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归零码：在一个码元的全部时间内，非零电压的持续时间小于一个码元的时间，在一个码元的后半部分时间内，电压总是归于零。
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曼彻斯特编码：每位中间有一个电平跳变，从低到高的跳变表示“0”，从高到低的跳变表示“1”。
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差分曼彻斯特编码：每位的中间有一个跳变，但它不是用这个跳变来表示数据的，而是利用每个码元的开始时有无跳变来表示“0”或“1”。
六、传输介质
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导向性传输媒体：电磁波被导向沿着固体媒体传播，包括双绞线、同轴电缆、光缆。
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双绞线：由两根按螺旋状扭合在一起的绝缘铜导线组成，分为屏蔽双绞线 STP 和无屏蔽双绞线 UTP。
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同轴电缆：由内导体铜质芯线、绝缘层、网状编织的外导体屏蔽层以及保护塑料外层组成，分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆。
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光缆：由能传导光波的石英玻璃纤维和保护层构成，分为多模光纤和单模光纤。
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非导向性传输媒体：用自由空间作为传输介质来进行数据通信，包括地面微波接力通信、卫星通信、红外线与毫米波通信。
七、同步光纤网和同步数字系列（SONET/SDH）
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SONET：美国推出的同步光纤网数字标准，整个同步网络的各级时钟都来自一个非常精确的主时钟，传输基本速率为 51.84Mb/s。
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SDH：ITU-T 以美国标准 SONET 为基础，制订出的国际标准同步数字系列，基本速率为 155.52Mb/s。
八、物理层特性
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机械特性：指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。
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电气特性：指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。
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功能特性：指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。
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规程特性：指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。
九、物理层标准举例
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EIA-232-E 接口标准：美国电子工业协会 EIA 制定的著名物理层异步通信接口标准，是 DTE 和 DCE 间的接口标准。
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RS-449 接口标准：EIA 制定的新的接口标准，由 RS-449、RS-423-A 和 RS-422-A 三个标准组成。