计网系列文章：
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<a href="http://www.jianshu.com/p/472b66f242ba">计网积累（二）物理层</a>
物理层更高的体现了接口隔离原则，让数据链路层只需要考虑如何完成本层的协议和服务，物理层的任务是确定与 传输媒体的接口有关的一些特性，这一章都是一些概念性的东西，并且物理层我觉得比较重要的知识点是信道复用技术，这个经常在笔试题里出现的。
1.机械特性：指明接口所用连接器的规格
2.电气特性：接口在电缆线上各条线电压范围
3.功能特性：指明某条线上出现某一电平电压的意义
4.过程特性：指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序
物理层要把计算机内部并行传输转换成通信线路上的串行传输模式。
2.2数据通信系统模型
源点（发送端）->（数字信号）发送器（调制器）->（模拟信号）公网（模拟信号）->接收器（解调器）->（数字信号）终点（接收端）
消息（比如语音，图片，文字），数据（消息的实体），信号（数据的电磁表现）
根据信号代表消息的参数的取值方式不同，分为模拟信号（代表消息的参数取值是连续的），数字信号（代表消息的参数取值不连续）
信道：向某一方向传送信息的媒体
分为：
单工通信（无线广播，电视广播，只要1个信道），半双工通信（一方发送，一方接收，然后反过来，2个信道），全双工通信（双方可以同时发送和接收信息，2个信道，传输效率最高）
发送端发出的信号也是基带信号，它包含低频成分，还有直流成分，所以必须调制，完成信道传输。可以对波形变换，称为基带调制，另一种是带通调制，编码实现数字信号表现形式不一样，把基带信号频率范围调到较高频段，转换成模拟信号，这种信号又叫带通信号。
常用编码方式里记住一个曼彻斯特编码就行，具有同步能力
带通调制方法有正交振幅调制。
在任何信道中，码元（在数字通信中常常用时间间隔相同的符号来表示一个二进制数字）传输的速率是有上限的，传输速率超过这个上限，就会出现严重的码间串扰，使接收端对码元的判断不可能。
信噪比：信号的平均功率和噪声的平均功率之比
香农公式：信道极限传输速率C=Wlog2(1+s/n)(bits/s)
W(信道带宽)S(传输信号的平均功率)N(噪声功率)
这个公式的意义是只要信息传输速率低于信道极限传输速率，就有方法实现无差错传输，如果W,S/N都已经无法提高了，那么就可以让每一个码元携带更多的比特信息。
2.3物理层下面的传输媒体
传输媒体在发送器和接收器之间的部分，分引导型传输媒体（有线）和非引导型传输媒体（无线）
引导型传输媒体有双绞线，同轴电缆，光缆，非引导型传输媒体比如无线电微波通信
2.4信道复用技术
（碎碎念......这让我想起了OkHttp3连接池复用机制）
最基本的复用就是频分复用和时分复用
1.频分复用
所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源，用户自始至终占用这个频带
2.时分复用
这种机制更适合数字信号的传输，通过一段段等长的时分复用帧，每一个用户在每一帧有固定序号的时隙，并且周期性出现，这样可以在不同的时间段占用同样的频带宽度。
时分复用可能造成线路资源浪费
可以通过集中器解决，各用户有了数据就发给集中器缓存起来，放到STDM帧（和数据链路层的帧不一样）中，帧满了就发送出去，一个用户占用的时隙不是周期性出现，所以这也是异步时分复用，每个时隙要有用户的地址信息，
注意，当有大量的用户使用时分复用，每一个用户分配的时隙宽度很小，这种小的脉冲信号占用的频谱范围很宽，而使用频分复用，总带宽会很大。
3.波分复用
这里我介绍一下概念就好，波分复用WDM是将两种或多种不同波长的光载波信号（携带各种信息）在发送端经复用器汇合在一起，并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术；在接收端，经解复用器将各种波长的光载波分离，然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。这种在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术，称为波分复用。
4.码分复用
码分复用CDM（或CDMA）是靠不同的编码来区分各路原始信号的一种复用方式，主要和各种多址技术结合产生了各种接入技术，包括无线和有线接入。它可以提高通信的话音质量和数据传输的可靠性，减少干扰对通信的影响，增大通信系统的容量，降低手机的平均发射功率。
2.6宽带接入技术
2.6.1ADSL
ADSL是用数字技术把模拟电话用户线进行改造，能够承载带宽数字业务。ADSL把低端频谱给电话使用，高端频谱给用户上网使用。ADSL下行带宽远远大于上行带宽（ISP到用户大于用户到ISP，用户向互联网发送的信息量一般不太大），用户线直径越大，传输范围越大，ADSL最高传输速率和用户线上的信噪比相关。
ADSL在用户线两段安装DMT（调制解调器），使用频分复用方法把40KHz-1.1MHz划分许多子信道，使用不同的载波进行数字调制。ADSL自适应调制技术使用户线尽可能高传输数据。
基于ADSL接入网由三大部分组成：数字用户线接入复用器DSLAM，用户线和一些家中的设施
ADSL最大的好处就是利用现有的电话网的用户线，而不需要重新部署。
目前的ADSL2改进的地方有：增大上下行数据率，扩大频谱范围，并采用无缝速率自适应技术，改善了线路质量和故障定位功能。
用于短距离传输的ADSL版本是VDSL，上下行速率达到了100Mbit/s
2.6.2光纤同轴混合网HFC
它是在有线电视的基础上提供居民宽带接入网
现在的HFC有双向传输功能
要使模拟电视机收到数字电视信号，需要在电视机和同轴电缆之间加一个机顶盒，而用户想上网，需要在机顶盒里面加一个解调器，把电脑连接在这个解调器上就可以上网了。不过和ADSL不同，用户电脑连接的电话用户线是用户专用的，最高传输速率不受别的用户影响，而HFC电缆解调器传输速率受到这段电缆上多少用户传输速率的影响。
2.6.3FTTX技术
物理层就讲到这里，下一篇文章我们开始研究数据链路层，敬请期待哦。
