通信信号

物理层的用途

• OSI 物理层通过网络介质传输构成数据链路层帧的比特
• 物理层的用途是创建电信号、光信号或微波信号，以表示每个帧中的比特

物理层的标准

• 物理层由工程师开发的硬件组成，其形式为电子电路、介质和连接器
• TCP/IP协议簇中的服务业协议是由RFC中的Internet工程任务组(IETF)定义的
• 物理层技术是由以下组织定义的：
  • 国际标准化组织（ISO）
  • 电气电子工程师协会（IEEE）
  • 美国国家标准学会（ANSI）
  • 国际电信联盟（ITU）
  • 电子工业联盟 / 电信工业协会（EIA/TIA）
  • 国有电信机构，例如美国联邦通讯委员会

• 由以上组织定义的技术包括四个领域的物理层标准
  • 介质的物理和电气属性
  • 连接器的机械性能（材料、尺寸和引脚输出）
  • 通过信号表示的比特（编码）
  • 控制信息信号的定义

物理层的基本原理

• 物理层的三个基本功能是
  • 物理组件
  • 数据编码
  • 信号

物理层信号和编码：表示比特

• 适用于介质的信号比特

  • 通信以二进制数字的形式通过物理介质逐个传输
  • 可以通过更改信号的以下一个或多个特征在介质上表示信号

• 信号的表示方法

  • NRZ 信号
  • 曼彻斯特编码
  • 4B/5B

• 数据传输能力

  • 使用以下三种方法测试数据传输

    • 带宽：数字带宽可以测量在给定时间内从一个位置流向另一个位置的信息量

      

    • 吞吐：数据吞吐量是网络的实际性能。实际吞吐量用于测量减去协议开销流量后的可用数据传输

    • 实际速度，它也是网络用户最感兴趣的量度

网络介质

• 以太网介质
• 无线介质

• 铜介质

  • 同轴电缆
  • 双绞线
    • 非屏蔽双绞线
    • 屏蔽双绞线

• 光纤介质的线缆设计

  • 用极光或发光二极管（LED）产生的光脉冲来表示介质上的数据
  • 电子半导体设备（称为光电二极管）检测光脉冲并将其转换为可重现为数据帧的电压

• 无线介质

  长用适用于无线介质的数据通信标准：

  • 标准 IEEE 802.11通常称为 Wi-Fi
  • 标准IEEE 802.15 通常称为 蓝牙
  • 标准IEEE 802.16通常称为WiMAX
  • 全球移动通信系统（GSM）

• 介质连接器