Chapter 2 物理层

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物理层

作用：透明地传送比特流
考虑的是怎样才能在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流，而不是具体的传输媒体。尽可能屏蔽掉传输媒体和通信手段的差异，使数据链路层感受不到这些差异。

导引型传输媒体

1. 双绞线

• 无屏蔽双绞线 UTP
• 屏蔽双绞线 STP
  使用最多的是电话系统

10-BASE-T：10表示信号在电缆上的传输速率为10MB/s，BASE表示电缆上的信号是基带信号，T表示使用的是双绞线

2. 同轴电缆
   抗干扰能力强、传输速率高、带宽高质量的能达1GHz

3. 光缆
   优点：传输损耗小，中继距离长，远距离传输特别经济，抗雷电和电磁干扰性能好。无串音干扰，保密性好。体积小，质量轻
   缺点：将两根光纤精确地连接需要专用设备

非导引型传输媒体

1. 无线电传输
   易于产生，可长距离传输，易于穿透建筑物
   无限电波特性与频率有关，在VLF、LF、MF波段，沿地面传播。
   在HF 波段，被电离层反射传播
2. 微波通信

• 地面微波接力通信
• 卫星通信

信道复用技术

复用是共享信道进行数据传送

1. 频分复用(FDM)
   所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源。在使用频分复用时，若每一个用户占用的带宽不同，则当复用的用户数增加时，复用后的信道的总带宽就会跟着变宽。

   
   
2. 波分复用
   波分复用就是光的频分复用

3. 时分复用(TDM)
   所有用户在不同的时间占用相同的频带资源
   

   每一个时分复用帧（TDM帧）的长度是不变的，每个用户分配到的时隙宽度随着用户数的改变而改变。
4. 统计时分复用(STDM)
   是改进的时分复用，能够提高信道利用率。异步的时分复用。

5. 码分复用(CDM/CDMA)
   各用户使用相互正交，互不干扰的码型实现信道复用。
   每一个比特时间要划分成m个短的时间间隔，成为码片。m通常为64或者128.
   使用CDMA的每个站被指派一个唯一的m Bit 码片序列。
   每一个站分配的码片序列必须各不相同，而且必须互相正交。使用系统中使用伪随机码序列。
   一个站若发送1，则发送自己的m Bit码片序列，如果发送0，则发送该码片序列的反码。
   把1写为+1，0写为-1。
   

   两个不同站的码片序列正交，也就是说向量S和T的规格化內积都是0。
   任何一个码片序列和自己的规划化內积都是1。