可以說(shuō)，物理層是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信過(guò)程的基礎(chǔ)，高層的所有數(shù)據(jù)，最后對(duì)應(yīng)的每個(gè)比特都要在物理層進(jìn)行處理然后傳輸。因此物理層要解決的問(wèn)題從根本上來(lái)說(shuō)就是一個(gè)個(gè)比特的傳輸問(wèn)題。從根本上來(lái)看就是通信問(wèn)題。
數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)
數(shù)據(jù)通信主要是指以計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)作為信源，最終去往以計(jì)算機(jī)為主要代表的信宿，數(shù)據(jù)形式一般是二進(jìn)制形式。前面說(shuō)過(guò)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是典型的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。
信源：將消息轉(zhuǎn)換為信號(hào)的設(shè)備，如計(jì)算機(jī)等
發(fā)送設(shè)備：將信源產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖儞Q的裝置，使之適合于在信道中傳輸。主要包括編碼和調(diào)制
信道：信號(hào)傳輸通道，如物理介質(zhì)
噪聲: 自然界和通信設(shè)備中所產(chǎn)生的干擾
接收設(shè)備：完成發(fā)送設(shè)備反變換，還原原始發(fā)送信號(hào)
信宿: 信號(hào)終點(diǎn)，將信號(hào)轉(zhuǎn)換為供人們能識(shí)別的消息
常見(jiàn)數(shù)據(jù)通信術(shù)語(yǔ)
數(shù)據(jù)(data): 傳送消息的實(shí)體。比如文本、圖像、聲音、視頻等等
信號(hào)(signal): 數(shù)據(jù)的電氣的或電磁的表示。最典型的形式是正弦波信號(hào)： 
數(shù)據(jù)有模擬的，也有數(shù)字的，信號(hào)也是。
碼元(code): 信號(hào)基本波形(信號(hào)基本單元)。比如一個(gè)脈沖就是一個(gè)信號(hào)基本單元、一個(gè)正弦波的一個(gè)周期就一個(gè)信號(hào)基本單元等等
頻帶(Spectrum): 信號(hào)頻率范圍。有信號(hào)的頻帶和信道的頻帶的區(qū)分。信號(hào)的頻帶是信號(hào)的頻率范圍，對(duì)信道來(lái)說(shuō)，就是能夠通過(guò)這個(gè)信道的頻率的范圍。注意頻帶的單位是赫茲
帶寬(Bandwidth): 有效帶寬。即頻帶主要頻率的范圍
數(shù)據(jù)通信方式: 單工、半雙工、全雙工。即單向、交替雙向、同時(shí)雙向。
并行通信 vs 串行通信
異步通信 vs 同步通信
異步通信 和同步通信要解決的問(wèn)題是一樣的，即發(fā)送方和接收方的時(shí)鐘同步問(wèn)題。解決方案有兩種：
異步通信：發(fā)送方和接收方的時(shí)鐘是各自獨(dú)立的。每次只傳輸一個(gè)字符，通常來(lái)說(shuō)是5到8個(gè)比特。在傳輸?shù)倪^(guò)程中，開(kāi)始的時(shí)候雙方的時(shí)鐘要對(duì)齊。即每次傳輸?shù)臅r(shí)候都先對(duì)齊一下。
最大的優(yōu)點(diǎn)是比較簡(jiǎn)單，成本不高。但是也有一些缺點(diǎn)，比如說(shuō)每一個(gè)字符傳輸至少有一個(gè)起始位、結(jié)束位，因此每個(gè)字符會(huì)有2到3個(gè)比特的開(kāi)銷(xiāo)，這樣數(shù)據(jù)的傳輸效率不會(huì)很高
因此適合短距離、低速率的數(shù)據(jù)傳輸。比如鍵盤(pán)和主機(jī)之間的通信
同步通信：特點(diǎn)是每次傳輸一大塊數(shù)據(jù)。比如數(shù)據(jù)幀、數(shù)據(jù)報(bào)等等。最重要的就是時(shí)鐘同步問(wèn)題，這就需要發(fā)送方和接收方之間使用相同的時(shí)鐘信號(hào)。在實(shí)際情況中，典型的解決方案是把時(shí)鐘信號(hào)和數(shù)據(jù)編碼在一起。因?yàn)橥ㄐ趴偸且獋鬏敂?shù)據(jù)，那在傳輸數(shù)據(jù)的同時(shí)將時(shí)鐘信號(hào)傳過(guò)去那不就一舉兩得了嘛
模擬通信 vs 數(shù)字通信
在遠(yuǎn)距離傳輸過(guò)程中傾向于采用數(shù)字通信
信源編碼
典型的信源編碼：PCM
PCM包括三個(gè)步驟:采樣—>量化—>編碼
經(jīng)過(guò)這樣的過(guò)程之后就可以把連續(xù)的模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為離散的二進(jìn)制數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
比如：
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該文章在 2023/12/26 9:57:36 編輯過(guò)
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