(三)物理層-----(下)
前面介紹了物理層的基本概念和資料通訊的基礎知識
物理層的基本概念:物理層是幹什麼的,就是以什麼一種形態去傳輸資料,等一系列的功能, 給它總結了四個特性,電氣特性等,具體看前面一章節
資料通訊的基礎知識:這個小節中介紹了大量的名詞,還有傳輸資料時以什麼形態去傳送的,什麼波呀等,具體看前面的介紹
二、物理層下面的傳輸媒體
通俗的講:前面我們知道了資料是以什麼形態傳輸的,但是我們不知道該種形態就在什麼上面傳輸呢,接下來就揭開謎底吧
傳輸媒體分兩種:導向傳輸媒體 和 非導向傳輸媒體。
1、導向傳輸媒體
雙絞線:① 遮蔽雙絞線STP
② 無遮蔽雙絞線UTP
同軸電纜
① 50Ω同軸電纜,用於數字傳輸,由於多用於基帶傳輸,也叫基帶同軸電纜
② 75Ω同軸電纜,用於模擬傳輸,即寬帶同軸電纜
這兩種就通過普通的網線
網線:直通線 和 交叉線
直通線:具體的線序製作方法是:雙絞線夾線順序是兩邊一致,統一都是:1:白橙、2:橙、3:白綠、4:藍、5:白藍、6:綠、7:白棕、8:棕。注意兩端都是同樣的線序且一一對應。這就是100M網線的做線標準,即568B標準,也就是我們平常所說的正線或標準線、直通線,直通線應用最廣泛,這種型別的乙太網電纜用來實現下列連線:
–主機到交換機或集線器
路由器到交換機或集線器
交叉線:就相當於直通線是一一對應,而交叉線就不一樣,1對3 2對4 等。
光纜:就是我們說的光纖。
工作原理:就是通過光的折射,在裡面傳播,直到光出來.
具體光在其中是怎麼傳播的,看下圖就知道了。
光纖分多模光纖和單模光纖
區別:單模光纖指只能傳輸一種電磁波模式,多模光纖只可以傳輸多個電磁波模式,實際上單模光纖和多模光纖之分,也就是纖芯的直徑之分。單模光纖細,多模光纖粗。在有線電視網路中使用的光纖全是單模光纖,其傳播特性好,頻寬可達10GHZ,可以在一根光纖中傳輸60套PAL—D電視節目。
2、非導向傳輸媒體
非導向傳輸媒體就是指自由空間,其中的電磁波傳輸被稱為無線傳輸。 通俗來講,就是通過無線,不用那種固態的媒體,在空氣中自由傳播,在空氣中傳播的波很多,如何分別呢,就是通過每個波的頻率不一樣,
三、通道複用技術
複用:通過下圖,就可以很容易知道什麼是複用,就是同時公用一條通道來進行傳輸資訊
下面介紹四種通道複用技術 頻分複用、時分複用、統計時分複用、波分複用
1、頻分複用
使用者在分配到一定的頻帶後,在通訊過程中自始至終都佔用這個頻帶(這個是一個範圍,例如下圖)。所有使用者在同樣的時間佔用不同的頻寬資源(請注意,這裡的“頻寬”是頻率頻寬而不是資料的傳送速率)。
具體分析:發資料
接受資料
2、時分複用
按時間輪流分配頻寬資源給不同的使用者,每個使用者只在分配的時間裡使用線路傳輸資料。 通俗來講:就是每個使用者都有自己的時間段來傳輸資料,沒到自己時間就需要等待,直到屬於自己的傳輸時間段的到來,週期性的週轉
特點:在通道中,每個資源都有先後順序,並且不會亂,一直是按照一定的順序傳輸資料。
缺點:計算機資料的突發性質,使用者對分配的子通道的利用率不高,因為不知道什麼時候通道就會發送資料,可能別的通道都不發資料,就一個通道需要傳送,但也還是要等待一定的時間,即使通道是空的。
3、統計時分複用
是對時分複用的一種改進,它能完善時分複用 對通道的利用率不高這個缺點,
原理:就是在每個要傳送的資料上面做一個特殊的標記,而不是通過一個多路複用器,週期性的傳送資料, 給每個要傳送的資料放入STDM幀中,讓STDM幀帶著資料傳送過去,而接受的話,只需要分析STDM幀就行了。
注意:時分複用 又稱同步時分複用
統計十分複用 稱為 異布時分複用。 因為某一個使用者所佔用的時間間隙並不是週期性的出現
4、波分複用一句話,波分複用就是光的頻分複用
四、數字傳輸系統
PCM(脈衝編碼調製)技術:將模擬電話訊號轉換為數字訊號的一種技術。
有兩種PCM技術:北美的24路PCM(T1) 1.544M/s、 歐洲的30路PCM(E1) 我國採用的是E1 2.048M/S
五、寬頻接入技術
1、電話網撥號接入
這是老式的撥號聯網方式,因為速度最高只能達到56kb/s,工作原理:通過將計算機發出的訊號轉換為音訊訊號,因為要通過電話網線來傳播資料,所以這樣轉換來轉換去,達到的上網速率太低,雖然方便,但實用性不強, 不能同時上網和打電話
2、數字使用者線接入
DSL:數字使用者線
xDSL:用數字技術對現有的模擬電話使用者線進行改造,在DSL上加了x 表示不同的數字使用者線技術。這個其實就是改善了電話網撥號接入的缺點,能同時上網和打電話,並且網速提高了很多,
工作原理:xDSL 技術就把 0~4 kHz 低端頻譜留給傳統電話使用,而把原來沒有被利用的高階頻譜留給使用者上網使用。這樣一來,就互不干擾了。通過頻率的高低來區分是電話還是網路資料。
舉例:ADSL的接入網
上行和下行頻寬做成不對稱的。指的是上行通道和下行通道,具體看DMT調製技術中的解釋。
ADSL 在使用者線的兩端各安裝一個 ADSL 調變解調器。目的就是為了區分低頻和高頻
我國目前採用的方案是離散多音調 DMT (Discrete Multi-Tone)調製技術
DMT 調製技術採用頻分複用的方法,把 40 kHz 以上一直到 1.1 MHz 的高階頻譜劃分為許多的子通道,其中 25 個子通道用於上行通道,而 249個子通道用於下行通道。每個子通道佔據 4 kHz 頻寬,並使用不同的載波(即不同的音調)進行數字調製。這種做法相當於在一對使用者線上使用許多小的調變解調器並行地傳送資料。
接入網的工作原理圖。
3、光纖同軸混合網接入 HFC
CATV:樹形拓撲結構的同軸電纜網路,採用模擬技術的頻分複用對電視節目的單向傳輸,
HFC對CATV的基礎上進行改造,從而開發出的一種居民寬頻接入網。
特點:
·HFC網的主幹線路採用光纖,將原CATV網中的同軸電纜主幹部分該換位光纖,並且使用的是模擬光纖技術,
·每個家庭都要安裝一個使用者介面盒
· HFC 網具有比 CATV 網更寬的頻譜,且具有雙向傳輸功能
光纖結點(光分配結點),同軸電纜分別是那些,看下圖
4、光纖接入
FTTx(光纖到...):實現寬頻居民接入網的方案,這裡字母x可代表不同的意思
FTTH:光纖到家,光纖一直鋪設到使用者家庭可能是居民接入網最後的解決方法(155Mb/s)
FTTB:光纖到大樓,光纖進入大樓後就轉換為電訊號,然後用電纜或雙絞線分配到各使用者。
FTTC:從路邊到各使用者可使用星形結構雙絞線作為傳輸媒體(155Mb/s)
5、乙太網接入
也就是我們說的區域網,大學校園、大型企業、各種政府通過內部的區域網,然後再讓區域網接入到因特網。
6、無線接入
前面都是有線接入,現在很多都使用無線聯網,手機、筆記本等都用無線連,很方便
從1G 到 2G 到 3G 到現在的 4G時代,每一代的特點不一樣,馬上就要出5G了。
1G:蜂窩行動通訊只能夠模擬話音通訊,跟那個電話網撥號接入類似,網速很慢很慢
2G:以數字話音通訊為主,也能提供簡訊,收發郵件,瀏覽網頁的資料通訊功能
3G:3G時代,記得以前用的網頁版QQ,就是要一直重新整理也能接受資訊,哈哈,
4G:網速很快,能達到1M~2M之間的速度。