物理层

第二章 传感网通信协议 物理层协议 传感网络分层架构 物理层协议 作用：负责将比特流信息转换成最适于在无线信道上的传输的信号。 功能： 传输频率的选择 载波频率的生成 信号检测 调制以及信息加密 IEEE 802.15.4物理层标准 该标准在3个不同的频带上总共指定了27个 半双工信道 通常使用2.4GHz ISM公用频段，范围从2400到 2483.5MHz 采用半正弦偏移四相相移键控（O-QPSK）调制方式 采用直扩扩频（DSSS） 在该频段有16个信息传输速率为250kbit/s的信道可用 射频接收机的灵敏度要求为-85dB 该频段的理想传输距离约为200m 各频段通用规范 MAC层协议 MAC（Medium Access Control）协议决定无线传感网络中无线信道的使用方式。 负责为节点分配无线通信资源 影响传感网高效通信的关键协议 网络吞吐量 节点能耗 传感网节点能量有限且难以补充 能量包括主要包括：通信消耗，感知消耗，计算能耗 其中，通信能耗所占比重最大，减少通信能耗是延长网络生存时间的有效手段 MAC协议以减少通信消耗，最大化网络生存时间为首要设计目标 IEEE 802.15.4的MAC 该子层定义了MAC层帧结构的以保证用最低复杂度实现在多噪声无线信道环境下的可靠数据传输 帧格式： S-MAC（Sensor-MAC） 网络中所有的节点都同步

计算机网络 随着发展，计算机被一个个的连接起来，形成了一个计算机网路，从而实现了信息共享，远距离传递信息等工作。 计算机网络，根据规模可分为2种： WAN：Wide Area Network（广域网） LAN：Local Area Nerwork（局域网） 网络协议 计算机之间通过网络实现通信时需事先达成的一种“约定”；这种“约定”使那些由不同厂商的设备，不同CPU及不同操作系统组成的计算机之间，只要遵循相同的协议就可以实现通信。 ISO（国际标准化组织）制定了一个国际标准OSI（开放式通信系统互联参考模型） 1、物理层(physical layer) 所谓的物理层，是指光纤、电缆或者电磁波等真实存在的物理媒介。这些媒介可以传送物理信号，比如亮度、电压或者振幅。对于数字应用来说， 我们只需要两种物理信号来分别表示0和1，比如用高电压表示1，低电压表示0，就构成了简单的物理层协议。 针对某种媒介，电脑可以有相应的接口，用来接收物理信号，并解读成为0/1序列。 2、连接层(link layer) 在连接层，信息以帧(frame)为单位传输。所谓的帧，是一段有限的0/1序列。 连接层协议的功能就是识别0/1序列中所包含的帧。 比如说，根据一定的0/1组合识别出帧的起始和结束。在帧中，有收信地址(Source, SRC)和送信地址(Destination, DST)

物理层接口概述 物理层接口的四大特性，分别为机械特性、电气特性、功能特性以及规程特性 物理层接口规范定义DTE和DCE之间的接口特性 DTE：数据终端设备 DCE：数据电路端接设备 物理层接口特性 1.机械特性 通信实体间硬件连接接口的机械特点 2.电气特性 在物理连接上，导线的电气连接及有关电路的特性 3.功能特性 物理接口各条信号线的用途 4.规程特性 通信协议，指明利用接口传输比特流的全过程，以及各项用于传输的事件发生的合法性 来源： CSDN 作者： 刘桐ssss 链接： https://blog.csdn.net/Delicious_Life/article/details/104588706

中继器 诞生原因： 由于存在损耗，在线路上传输的信号功率会逐渐衰减，衰减到一定程度时将造成信号失真，因此会导致接收错误。 中继器的功能：对信号进行再生和还原，对衰减的信号进行放大，保持与原数据相同，以增加信号传输的距离，延长网络的长度。简单来说，中继器就是在再生数字信号。 中继器的两端： 两端的网络部分是网段，而不是子网，适用于完全相同的两类网络的互连，且两个网段速率要相同。 中继器只将任何电缆段上的数据发送到另一端电缆上，它仅作用于信号的电气部分，并不管数据中是否有错误数据或不适于网段的数据。 两端可练相同媒体，也可连不同媒体。 中继器两端的网段一定要是同一个协议。（中继器不会存储转发） 5-4-3规则：网络标准中都对信号的延迟范围做了具体的规定，因而中继器只能在规定的范围内进行，否则会网络故障。 集线器（多口中继器） ​ 集线器的功能：对信号进行再生放大转发，对衰减的信号进行放大，接着转发到其他所有（除输入端口外）处于工作状态的端口上，以增加信号传输的举例，延长网络的长度。不具备信号的定向传送能力，是一个共享式设备。（一般采用广播方式） 来源： CSDN 作者： 有难易乎 链接： https://blog.csdn.net/qq_37635157/article/details/104580707

1.OSI分层的意义 将复杂的流程分解成几个功能单一的子过程 2.OSI七层模型及作用 应用层 网络服务与最终用户的一个接口 表示层 数据的表示、安全、压缩 会话层 建立、管理、终止会话 传输层 定义传输数据的协议端口，以及流控和差错校验 网络层 进行逻辑地址（Ip地址）寻址，实现不同网络之间的路径选择 数据链路层 建立逻辑连接、进行硬件地址寻址、差错校验等功能 物理层 建立、维护、断开物理连接 3.TCP/IP四层模型 应用层 传输层 网络层 网络接口层 4.TCP/IP五层模型 应用层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 5.数据封装解封装的过程 封装过程 ①用户信息转换为数据，以便在网络上传输。 ②数据转换为数据段，并在发送方和接收方主机之间建立一条可靠的连接。 ③数据段转换为数据包或数据报，并在报头中放上逻辑地址，这样每一个数据包都可以通过互联网络进行传输。 ④数据包或数据报转换为帧，以便在本地网络中传输。在本地网段上，使用硬件地址唯一标识每一台主机。 ⑤帧转换为比特流，并采用数字编码和时钟方案。 解封装过程 ①物理层：将电信号转化为二进制数据，并将其送至数据链路层 ②数据链路层：查看MAC地址，地址是自己，就拆掉MAC头部，继续传输 地址不是自己，就丢弃数据； ③网络层：查看IP地址，地址是自己，就拆掉IP头部，继续传输 地址不是自己，就丢弃数据； ④传输层

一：OSI参考模型及对应局域网技术-------------------------- 局域网技术主要设计物理层及数据链路层，其涵盖电缆标准、协议标准等，关系如下： 二：局域网及IEEE802标准：------------------------- IEEE：美国电气和电子工程师协会，制定了一系列的局域网和城域网标准，涉及可变分组传输网络、协议、服务等对应OSI物理层及数据链路层。 指定如以下标准：（这太多，例句常用的几个） IEEE 802.2 ：逻辑链路控制子层（LLC）的定义。 IEEE 802.3 ：以太网介质访问控制协议 （CSMA/CD）及物理层技术规范 [1] IEEE 802.11：无线局域网（WLAN）的介质访问控制协议及物理层技术规范。 局域网：主要解释在IEEE指定的标准下，局域网的内物理层及数据链路层是怎样定义和分配的 LLC子层： 数据链路层主要功能之一就是封装和识别上层数据，这个功能由LLC子层实现。而LLC子层则是被IEEE802.2标准定义 LLC子层为网路层数据添加IEEE802.2LLC头进行封装。为了区别网络类型，实现多种协议复用链路，LLC用SAP标志上层协议 。 LLC标准包括2个服务访问点：SSAP（源服务访问点）和DSAP（目的服务访问点） MAC子层： 主要功能： 适应种类多样的传媒介质，并且在任何一种特别介质上处理信道的占用

一、物理层的基本概念 1、物理层解决：如何在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流，而不指具体的传输媒体。 2、功能：确定传输媒体的接口的一些特性：机械特性，电气特性，功能特性，过程特性。 二、数据通信的基础知识。 典型的数据通信模型 相关的属于：模拟信号，数字信号，码元。 3、 关于信道（其实就是信号进行传输经过的通道） ：单向通信，半双工通信（比如对讲机），全双工通信，可以同时进行接收和发送信号。 4、 基带信号和带通信号。基带信号： 来自信源的信号，就是发出的直接表达了要传输信息的信号。 带通信号： 把基带信号经过载波调制后，成为较高频率。调制的方法的：调幅，调频。调相。 较近时就是基带信号，较远的时候就用带通信号。 5、 常用编码： 不归零码（单/双），归零码（单/双），曼彻斯特编码（可以表示不传输信号）。差分曼彻斯特编码抗干扰能力强。 6、信道极限容量：数据通信的时候有干扰（带宽受限，）。 7、奈氏准则：理想情况下（没有信号干扰时），码元传输速率有上限。太快的时候，数据接收的时候就不能识别出来。 8、信噪比(s /n)：香农公式。信道的带宽或者信号的新造越大，信息的传输速率越高。 实际上香农公式如果有信号干扰的情况下。 三、物理层下面的传输媒体。 导向 网络设备：网线：直通线（通过交换机连接两个计算机的时候），交叉电缆（主机到主机，交换机到交换机，集线器到交换机

网络的功能:(了解) 1.通信交往 2共享资源 3计算机之间和计算机用户之间的协同工作 网卡及其驱动 物理层和数据链路层 网卡应该是数据链路层 hub 物理层协议级 网桥 数据链路层 中继器 物理层,信号放大增强 路由器 网络层 网关 传输层 交换机 数据链路层 wan和lan的不同在物理层和数据链路层之间 收发器 （aui to rj45 转接口） 物理层 来源： https://www.cnblogs.com/goodloop/archive/2004/10/18/53865.html

一、什么是网卡？ 它是主机的网络设备，本身是LAN（局域网）的设备，通过网关、路由器等设备就可以把这个局域网挂接到Internet上。网卡工作在物理层和数据链路层的MAC子层，数据链路层还有LLC层，它在MAC层之上。 网卡按照数据链路层控制来分有以太网卡，令牌环网卡，ATM网卡等；按照物理层来分类有无线网卡，RJ-45网卡，同轴电缆网卡，光线网卡等等。它们的数据链路控制、寻址、帧结构等不同；物理上的连接方式不同、数据的编码、信号传输的介质、电平等不同。普通程序员常用的应该是以太网网卡。 以太网采用的CSMA/CD（载波侦听多路访问/冲突检测）的控制技术。他主要定义了物理层和数据链路层的工作方式。数据链路层和物理层各自实现自己的功能，相互之间不关心对方如何操作。二者之间有标准的接口(例如MII，GMII等)来传递数据和控制。 以太网卡的物理层可以包含很多种技术，常见的有RJ45，光纤，无线等，它们的区别在于传送信号的物理介质和媒质不同。（这些不太是程序员所关心的） 二、网卡的组成 1．网卡的基本结构 以太网网卡包括OSI（开方系统互联）模型的两个层。物理层和数据链路层。物理层定义了数据传送与接收所需要的电与光信号、线路状态、时钟基准、数据编码和电路等，并向数据链路层设备提供标准接口。数据链路层则提供寻址机构、数据帧的构建、数据差错检查、传送控制、向网络层提供标准的数据接口等功能。

一、物理层基本概念 　　物理层考虑的是怎样才能在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流，而不是指具体的传输媒体。物理层的作用正是屏蔽掉这些传输媒体和通信手段的差异，使物理层上面的数据链路层感觉不到这些差异。可以将物理层的主要任务描述为确定与传输媒体的接口有关的一些特性，即： 机械特性 ：指明接口所用接线器的形状和尺寸、引脚数目和排列、固定和锁定装置等 电器特性 ：指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围 功能特性 ：指明某条线上出现的某 一电平的电压的意义 过程特性 ：指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序 物理层还要完成传输方式的转换（并行<——>串行） 二、数据通信的基础知识 1.数据通信系统 一个数据通信系统可划分为三大部分，即源系统（发送端）、传输系统和目的系统（接收端） 　　　　源系统一般包括以下两部分：源点、发送器（如调制器） 　　　　目的系统一般包括一下两部分：接收器（如解调器）、终点 2.信道 信道 ：指以传输媒体为基础的信号通路，其作用是传输信号 单工通信：只能有一个方向的通信而没有反方向的交互 半双工通信：通信双方都可以发送信息，但不能双方同时发送（当然也不能同时接收） 全双工通信：通信双方可以同时发送和接收信息 码元 ：代表不同离散数值的基本波形就称为码元。如二进制编码中，状态0和1是两种不同的码元。 3.来自信源的信号常称作基带信号