咸鱼带你学计算机网络—物理层(二)
目录
五、信道的极限容量
1、奈氏准则
2、限制码元在信道上传输速率的因素
3、信道极限信息传输速率C
六、物理层下面的传输媒体
七、信道复用技术
1.频分复用
2.时分复用
3.统计时分复用
4.波分复用
5.码分复用
八、 数字传输系统
九、 宽带接入技术
1.ADSL技术
2.光纤同轴混合网(HFC网)
3.FTTx技术
五、信道的极限容量
1、奈氏准则
在假定理想条件下,为避免码间串扰,码元的传输速率有上限值。
2、限制码元在信道上传输速率的因素
信道带宽、信噪比(信号的平均功率和噪声的平均功率之比)。
3、信道极限信息传输速率C
其中W为信道带宽,S/N为信噪比。只要信息传输速率低于信道的 极限信息传输速率,就一定可以实现无差错传输。
六、物理层下面的传输媒体
导向传输媒体:电磁波沿着固体媒体传播。双绞线、同轴电缆、光纤。
非导向传输媒体:自由空间,在非导向传输媒体中电磁波的传输常称为无线传输。短波通信、无线电微波通信。
七、信道复用技术
1.频分复用
所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源。利用不同的频率分割成不同信道的复用技术。就好像一条划分了多个车道的大路,你可以将一段完整的信息分成很多份的数字信号,转载在不同的卡车上,每个卡车占用其中的一条车道帮你将信息运送到道路的另一端,然后在另一端将分装在不同车道卡车上的信息收集下来组装在一起,拼成完整的信息。
2.时分复用
所有用户在不同的时间占用同样的频带宽度。允许多个用户在不同的时间段(时隙)来使用相同的频率的复用技术,允许多用户共享同样的频率。这就像很多人共用一条高速公路,每个人有一个卡车车队运送信息,不过你可以在别人的车队中插空行驶,因为每辆卡并不是紧紧的前后贴在一起,中间都有空当。
3.统计时分复用
一种改进的时分复用,它能明显的提高信道的利用率。
4.波分复用
光的频分复用。
5.码分复用
简单的说指的就是将共享一条信道上的信息进行了不同方式的编码。我们可以理解成这次既和别人共用了高速,也和别人共用了卡车。那怎么运送信息呢?我们采用了一种方式,将不同的箱子涂上颜色,我们将自己的信号都分装在了绿色的箱子里,别人有的分装在了红的箱子里,有的分装在了黄色的箱子里,然后在高速的另一头,接受端的人将每辆车上绿色箱子里的信号检出来拼装在一起,就组成了想要的信息。别人的接受端取出相应颜色的箱子,拼出各自想要的信息。这样就实现了共用道路和卡车,大大提升了频频谱的利用率。
如果你还不明白,可以想象成一堆人在同处在一个教室,每两个人互相聊天,频分多址(FDMA)就是不同组的谈话者用不同的声调聊天,比如有的一对人声音高亢,有的一对人声音低沉,互相能听清,不受干扰;时分多址(TDMA)就是每个人都趁其他人说话的间隙说话,这样也都能听清;而码分多址(CDMA)就是大家一起说话,但每两个都用着不同的语言(英语、日语、法语、中文),这样即便在一个屋子里同时说话也能互不干扰。
八、 数字传输系统
传输系统把语音、数据、图像信息转变成电信号,经过调制,把频谱搬移到适合于在某种媒质内传输的频段,并形成某种有利于传输的电磁波传送到对方,再经解调还原为电信号,即包括调制—传输—解调全过程的通信设备的总和。传输系统作为信道可连接两个终端设备构成电信系统,作为链路则可连接网节点的交换系统构成电信网。
目前,长途干线大都采用时分复用PCM的数字传输方式。
九、 宽带接入技术
1.ADSL技术
一种不对称数字用户线实现宽带接入互连网的技术,ADSL作为一种传输层的技术,充分利用现有的铜线资源,在一对双绞线上提供上行640kbps下行8Mbps的带宽,从而克服了传统用户在"最后一公里"的"瓶颈",实现了真正意义上的宽带接入。
2.光纤同轴混合网(HFC网)
是一种以模拟频分复用技术为基础,综合运用模拟和数字传输技术、光纤和同轴电缆传输技术、射频技术的宽带用户接入网。主干系统使用光纤传输高质量的信号,配线部分使用树状拓朴结构的同轴电缆系统,传输和分配用户信息。HFC 是在有线电视网络基础上发展起来的能同时提供下行CATV 业务和双向语言、数据及数字图象等交互型业务的网络。
3.FTTx技术
是新一代的光纤用户接入网,用于连接电信运营商和终端用户。FTTx的网络可以是有源光纤网络,也可以是无源光网络。用于有源光纤网络的成本相对较高,实际上在用户接入网中应用很少,所以目前通常所指的FFTx网络应用的都是无源光纤网络。(FTTx,x = H for home,P for premises,C for curb and N for node or neighborhood,O for office,SA for service area, B for Building) 其中FTTH光纤到户,FTTP光纤到驻地,FTTC光纤到路边/小区,FTTN光纤到结点,FTTO 光纤到办公室,FTTSA 光纤到服务区。
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