企业信息网站,wordpress怎么调用m3u8视频,域名注册需要多少钱,交友营销型网站文章目录物理层基本概念及数据通信系统解析一、物理层的核心定位#x1f95d;二、物理层的功能#x1f9fe;三、数据通信系统的模型#x1f426;#x1f525;#xff08;一#xff09;源系统#xff08;二#xff09;传输系统#xff08;三#xff09;目的系统四、… 文章目录物理层基本概念及数据通信系统解析一、物理层的核心定位二、物理层的功能三、数据通信系统的模型一源系统二传输系统三目的系统四、数据通信中的基本术语五、信号的两大类型六、码元七、速率物理层基本概念及数据通信系统解析
一、物理层的核心定位
物理层是计算机网络体系结构的最底层其核心任务是在物理媒介上实现比特流的透明传输。
通俗来讲物理层不关心数据的具体内容只专注于如何将0/1序列可靠地从发送端传送到接收端。 “透明传输比特流”意味着数据链路层“看不见”也无须看见物理层传输比特流的方法只需“享受”其提供的传输服务。同时物理层为数据链路层屏蔽了各种传输媒体和通信手段的差异让数据链路层无需考虑网络具体使用的传输媒体和通信手段只需专注于实现本层的协议和服务。
二、物理层的功能
在物理媒介上实现比特流的透明传输。屏蔽差异统一接口。将并行数据转换为串行比特流。
物理层通过标准化接口实现设备互联其特性可类比为“插头标准化协议”并通过四个特性规范接口标准确保设备间兼容
机械特性规定接口的物理形状和尺寸。电气特性定义电压/电流的范围和信号电平。功能特性解释电压变化代表的含义即特定电平代表的数字含义。过程特性规定操作时序和事件顺序也就是设备间通信的步骤规范。
三、数据通信系统的模型
数据通信系统主要由源系统、传输系统和目的系统构成。 一源系统
源系统负责将用户需要传输的信息转换为可在通信网络中传输的信号通常包括两个核心组件
源点用来生成需要传输的原始数据也称为源站或信源。例如用Word编辑文档时键盘输入的汉字被计算机转换为二进制比特流如“你好”对应01001110 01101011。发送器用来将数字比特流转换为适合传输的信号形式即将数字信号转换为模拟信号。比较典型的设备是调制器就像以前电话线传输需将0/1转换为音频信号早期计算机内置的调制解调器会将数据调制成电话线可传输的模拟信号。
二传输系统
传输系统是连接源系统和目的系统的通道负责信号的传递。它既可以是简单的物理线路如两台计算机通过电话线直接连接也可以是复杂的网络系统如数据通过互联网传输经过多个路由器和交换机的接力。
常见的传输介质有电话线、光纤、无线信道等常见的信号类型有模拟信号如电话语音或数字信号如以太网。
三目的系统
目的系统接收传输系统传来的信号并将其还原为原始数据即将模拟信号还原为数字信号通常包括两个组件
接收器将接收到的信号转换回数字比特流典型设备是解调器。例如接收端的调制解调器将电话线上的音频信号解码为计算机可识别的0/1序列。终点处理还原后的数字比特流并输出信息也称为 目的站 或 信宿。比如在Word的例子中接收端计算机将比特流解析为汉字“你好”并在屏幕上显示。
数据通信系统模型适用于所有通信场景无论是传统电话网、互联网还是现代5G网络。在计算机网络中可能省略某些细节如调制解调器但核心要素发送端、传输网络、接收端始终存在。
四、数据通信中的基本术语
消息是通信的最终目标是需要传递的信息内容是信息载体如语音、文字、图像、视频等。数据是消息的载体是消息的可操作形式。根据RFC 4949数据是“有意义的符号序列”可以被计算机或其他设备处理简单说就是消息的数字化表现形式。比如文字“你好”被编码为ASCII比特流如01001000 01001001 。信号是数据的电气或电磁表现形式是数据在物理媒介中的传输方式。比如网线中的电压变化如以太网信号、光纤中的光脉冲如10Gbps光模块。
五、信号的两大类型
根据信号中代表消息的参数是否连续信号可分为模拟信号和数字信号
模拟信号参数的取值是连续变化的在时间轴上有无限多的值波形平滑无跳跃但易受噪声干扰如电话线中的电流波动。传统电话线上传输的语音信号电压随声音强弱连续变化、广播电台的AM/FM信号电磁波频率连续调制都属于模拟信号。数字信号参数的取值是离散的在时间轴上只有有限个值波形由阶跃变化组成如方波抗干扰能力强适合长距离传输如光纤通信。计算机内部的二进制数据0/1电平、以太网传输的比特流高电平1低电平0都属于数字信号。 六、码元 码元 是数字信号中代表离散数值的基本波形。在二进制编码中一个码元只能表示两种状态如0或1在四进制编码中一个码元可表示四个状态如00、01、10、11从而提高传输效率。
简单说码元就是信号的编码单元
对于模拟信号载波参数振幅、频率、初相位的变化就是一个码元。对于数字信号一个数字脉冲就是一个码元。 在使用时间域的波形表示信号时代表不同离散数值的基本波形称为码元可称k进制码元该时长称为码元宽度也称信号周期。1码元可携带若干比特的信息量k进制码元带logk个比特的信息量。例如在一个信号周期内可能出现2个信号每个信号对应一个二进制数1bit若一个信号周期内可能出现4个信号则每个信号对应一个四进制数2bit。 七、速率
速率 指数据传输速率表示单位时间内传输的数据量常有两种描述形式
码元传输速率又称波特率或调制速率表示数字通信系统每秒传输的码元数单位是 波特Baud。码元既可以是多进制的也可以是二进制的码元速率与进制无关。信息传输速率又称比特率表示数字通信系统每秒传输的比特数单位是 比特/秒b/s。
需要注意的是波特和比特是两个不同的概念但波特率与比特率在数量上有一定关系。若一个码元携带n比特的信息量则波特率M Baud对应的比特率为M*n b/s。这就如同对于同一种物理量在不同单位尺度下的描述比如重量可以用千克和斤来表示。 如果我的内容对你有帮助请 点赞 评论 收藏 。创作不易大家的支持就是我坚持下去的动力
