OSI物理層之數據通信基礎知識
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物理層的基本概念
物理層解決如何在連接各種計算機的傳輸媒體上傳輸數據比特流，而不是指具體的傳輸媒體。
物理層的主要任務
確定與傳輸媒體的接口的一些特性，即：
機械特性：例接口形狀，大小，引線數目
電氣特性：例規定電壓範圍（-5v到+5V）
功能特性：例規定-5V表示0，+5V表示1
過程特性：也稱規程特性，規定建立連接時各個相關部件的工作步驟
數據通信的基礎知識
典型的數據通信模型
相關術語
通信的目的是傳送消息。
數據（data）——運送消息的實體。
信號（signal）——數據的電氣的或電磁的表現。
「模擬信號——代表消息的參數的取值是連續的。
數字信號——代表消息的參數的取值是離散的。
碼元（code）——在使用時間域的波形表示數字信號時，則代表不同離散數值的基本波形就成爲碼元。
在數字通信中常常用時間間隔相同的符號來表示一個二進制數字，這樣的時間間隔內的信號稱爲二進制碼元。而這個間隔被稱爲碼元長度。1碼元可以攜帶nbit的信息量。
信道的基本概念
信道一般表示向一個方向傳送信息的媒體。所以咱們說平常的通信線路往往包含一條發送信息的信道和一條接收信息的信道。
單向通信（單工通信）——只能有一個方向的通信而沒有反方向的交互，這種通信方式很少見。
雙向交替通信（半雙工通信）——通信的雙方都可以發送信息，但不能雙方同時發送（當然也就不能同時接收）。
雙向同時通信（全雙工通信）——通信的雙方可以同時發送和接收信息。
基帶（base band）信號和帶通（band pass）信號
基帶信號（即基本頻帶信號）——來自信源的信號。像計算機輸出的代表各種文字或圖像文件的數據信號都屬於基帶信號。基帶信號就是發出的直接表達了要傳輸的信息的信號，比如我們說話的聲波就是基帶信號。
帶通信號——把基帶信號經過載波調製後，把信號的頻率範圍搬移到較高的頻段以便在信道中傳輸（即僅在一段頻率範圍內能夠通過信道）。
因此在傳輸距離較近時，計算機網絡都採用基帶傳輸方式由於在近距離範圍內基帶信號的衰減不大，從而信號內容不會發生變化。如從計算機到監視器、打印機等外設的信號。
幾種最基本的調製方法
- 調幅（AM）：載波的振幅隨基帶數字信號而變化。
- 調頻（FM）：載波的頻率隨基帶數字信號而變化。
- 調相（PM）：載波的初始相位隨基帶數字信號而變化。
對基帶數字信號的幾種調製方法
常用編碼
單極性不歸零碼
- 只使用一個電壓值，用高電平表示1，沒電壓表示0。
雙極性不歸零碼
- 用正電平和負電平分別表示二進制數據的1和0，正負幅值相等。
單極性歸零碼
- 正、零兩個電平，信號本身攜帶同步信息。
雙極性歸零碼
- 正負零三個電平，信號本身攜帶同步信息。
曼徹斯特編碼
差分曼徹斯特編碼