物理层已死
5G无线通信网络物理层关键技术
5G无线通信网络物理层关键技术随着技术的不断发展，5G无线通信网络已经成为了未来无线通信的重要发展方向。
在这个过程中，物理层关键技术是5G无线通信网络得以实现的重要基础。
本文将重点探讨5G无线通信网络物理层关键技术的相关内容。
1. 大规模天线系统大规模天线系统（Massive MIMO）是5G无线通信网络中的一个重要技术，通过大规模天线系统可以实现多用户的同时传输，提高网络容量和覆盖范围。
大规模天线系统利用数十甚至上百个天线来实现多用户的数据传输，极大地提高了网络的效率和可靠性。
大规模天线系统还可以有效降低发射功率，减小辐射对人体的危害，是5G网络中的一个重要技术创新点。
2. 自适应调制与编码技术在5G网络中，自适应调制与编码技术（AMC）是一项重要的物理层关键技术。
AMC技术可以根据信道条件和用户需求自动调整调制方式和编码率，从而实现更高的传输速率和更可靠的通信质量。
通过AMC技术，5G网络可以实现更高的频谱效率和更强的抗干扰能力，从而更好地满足不同用户的通信需求。
3. 多用户多址技术在5G网络中，由于用户设备之间的数据量不断增加，多用户多址技术（MU-MIMO）成为了物理层关键技术之一。
MU-MIMO技术可以同时为多个用户设备提供独立的数据流，有效地提高了网络的容量和吞吐量。
通过MU-MIMO技术，5G网络可以为大规模并发的用户提供更高效的通信服务，满足网络中不同用户设备的通信需求。
4. 新型波束赋形技术新型波束赋形技术是5G网络中的重要物理层关键技术之一，通过波束赋形技术可以实现对信号的定向传输，提高网络的覆盖范围和通信质量。
通过波束赋形技术，5G网络可以实现更好的覆盖和更高的速率，在高速移动或密集覆盖场景下有着重要的应用前景。
5. 宽带毫米波通信技术毫米波通信技术是5G网络中的一个重要技术创新点，通过毫米波通信技术可以实现更高的频谱效率和更大的带宽。
在5G网络中，毫米波通信技术可以实现更高的数据传输速率和更低的时延，为网络中各种应用提供更好的通信支持。
5G无线通信网络物理层关键技术分析
5G无线通信网络物理层关键技术分析5G是第五代移动通信技术，是继2G、3G和4G之后的最新一代移动通信技术。
5G网络将会带来全新的无线通信体验，其主要特点包括更高的数据传输速率、更低的时延、更高的连接密度、更高的网络容量、更高的可靠性以及更低的功耗等。
在实现这些特性的过程中，物理层关键技术起到了至关重要的作用。
物理层是5G网络的底层技术，负责无线信号的传输和解调。
在5G物理层中，有几个关键技术需要特别注意。
首先是超高频率的使用。
5G网络中引入了毫米波技术，即在高频段（30GHz以上）进行数据传输。
相比于之前的低频段技术，毫米波技术具有更高的传输速率和更大的频谱资源，但同时也带来了挑战，如传输距离较短、穿透能力较差等。
如何克服毫米波技术的限制，实现稳定的信号传输是物理层的关键任务之一。
其次是大规模多天线技术的应用。
5G网络中采用了大规模天线阵列来实现波束赋形和空分复用等技术。
通过将信号聚焦在特定的方向上，可以提高信号传输的效率和可靠性。
如何在天线阵列中实现低成本的、高效的、可靠的天线设计是一个挑战。
提高天线阵列的设计和制造技术是物理层的关键任务。
再次是窄带传输技术的应用。
5G网络中引入了窄带物联网（NB-IoT）技术，以支持大规模物联网设备的接入。
窄带传输技术具有低功耗、低成本、高连接密度等优势，但同时也带来了一些挑战，如传输速率较低、容量较小等。
如何提高窄带传输技术的传输速率和容量是物理层的关键任务之一。
最后是高速移动通信技术的支持。
5G网络中将支持更高的移动速度，如高达500km/h 的高速移动通信。
高速移动通信会导致信号衰减、信道效应等问题，因此如何在高速移动环境下保证信号的稳定传输是物理层的关键任务之一。
5G无线通信网络物理层关键技术包括超高频率的使用、大规模多天线技术的应用、窄带传输技术的应用以及高速移动通信技术的支持等。
这些技术的研究和发展对于实现5G的高速、低时延、大容量等特性起到了重要的作用。
计算机网络简答题
1.物理层要解决哪些问题？物理层的主要特点是什么？答：物理层要解决的主要问题：（1）物理层要尽可能地屏蔽掉物理设备和传输媒体，通信手段的不同，使数据链路层感觉不到这些差异，只考虑完成本层的协议和服务。
（2）给其服务用户（数据链路层）在一条物理的传输媒体上传送和接收比特流（一般为串行按顺序传输的比特流）的能力，为此，物理层应该解决物理连接的建立、维持和释放问题。
（3）在两个相邻系统之间唯一地标识数据电路物理层的主要特点：（1）由于在OSI之前，许多物理规程或协议已经制定出来了，而且在数据通信领域中，这些物理规程已被许多商品化的设备所采用，加之，物理层协议涉及的范围广泛，所以至今没有按OSI的抽象模型制定一套新的物理层协议，而是沿用已存在的物理规程，将物理层确定为描述与传输媒体接口的机械，电气，功能和规程特性。
（2）由于物理连接的方式很多，传输媒体的种类也很多，因此，具体的物理协议相当复杂。
2.数据链路层中的链路控制包括哪些功能?试讨论数据链路层做成可靠的链路层有哪些优点和缺点.答：链路管理、帧定界、流量控制、差错控制、将数据和控制信息区分开、透明传输、寻址可靠的链路层的优点和缺点取决于所应用的环境：对于干扰严重的信道，可靠的链路层可以将重传范围约束在局部链路，防止全网络的传输效率受损；对于优质信道，采用可靠的链路层会增大资源开销，影响传输效率。
3.假设有五个IP地址A：131.107.256.80，B：231.222.0.11，C：126.1.0.0，D：198.121.254.255，E：202.117.34.32，找出不能分配给主机的IP地址，并说明原因。
答：（1）A的第三个数256大于255是非法值，不能用于主机地址；（2）B的第一个数231是保留给组播的地址，不能用于主机地址；（3）C以全0结尾的IP地址是网络地址，不能用于主机地址；（4）D以全1结尾的IP地址是广播地址，不能用于主机地址。
is the phy layer dead读后感
<<信息网络研究性专题>> ---《Is the phy layer dead》读后感《Is the phy layer dead 》读完之后收获很多，不仅仅锻炼了自己阅读英文论文的能力，更让我对物理层以及物理层的发展和个人未来的发展有了一定的认识和思考，同时，通过查阅资料和学习，也对物理层的未来有了自己的观点和看法，下面，我就这篇论文写一下自己的读后感。
文章一开始介绍了物理层的发展史以及不同时代具有重大意义的事件，主要是一些重要编码方式的问世，比如LDPC、OFDM以及它们给通信行业带来的巨大影响，而后深刻分析其发展过程中面临的一些问题和瓶颈。
分别从物理层理论研究与实际操作商业化没有很好的相联系以及物理层自身的发展局限性两个方面深入浅出的进行了分析，由于自身阅读英文文献较少，对作者的语气以及感情把握不是很好，但是整体的思路大体上还是看懂了，最后作者在总结这篇文章时也着重强调了对物理层的研究是不能停止和懈怠的，因为它处在osi开放式系统互联模型的最低端，是通信系统中最基础的部分，与之有关的硬件设备和物理器件，主要有集线器和网卡，这都是链接互联网不可缺少的东西。
下面，我将分别对文章中提到的物理层当今面对的问题进行论述并发表自己的观点。
文章提到的物理层发展面对的第一个大的障碍是理论研究与实际操作商业化之间的矛盾：相比于物理层的研究改善，趋于更小的单位系统以及趋于更宽的通信带宽给通信行业带来了更大的经济利益和收益，是决定当下无线通信的市场经济、运营成本的主要因素和发展方向。
而近年来对物理层的研究改善所带来的经济效益和收益并不是十分的明显，所占的比重较小。
这其实就是利益和方向的问题，因为其带来的经济效益不是那么明显，所以对资金和人才也就没有那么有吸引力。
与此同时，论文也指出，理论与实际操作的脱离也阻碍了物理层的发展，作者在提出建议时，举了预编码的例子，研究人员在了解了发射机实际操作中出现的一系列问题之后，受到启发，才发明了此方法，实践是检验真理的唯一途径，同时也能促进理论的发展。
物理层
OSI物理层制作人：邓荣嘉目录物理层 (1)主要功能 (2)物理层要解决的主要问题： (2)组成部分 (2)重要内容 (3)重要标准 (4)通信硬件 (5)编程方法 (6)常见的物理层设备 (6)物理层在无线传感器中的应用 (6)物理层物理层（或称物理层，Physical Layer）是计算机网络OSI模型中最低的一层。
物理层规定:为传输数据所需要的物理链路创建、维持、拆除，而提供具有机械的，电子的，功能的和规范的特性。
简单的说，物理层确保原始的数据可在各种物理媒体上传输。
局域网与广域网皆属第1、2层。
物理层是OSI的第一层，它虽然处于最底层，却是整个开放系统的基础。
物理层为设备之间的数据通信提供传输媒体及互连设备，为数据传输提供可靠的环境。
如果您想要用尽量少的词来记住这个第一层，那就是“信号和介质”。
OSI采纳了各种现成的协议，其中有RS-232、RS-449、X.21、V.35、ISDN、以及FDDI、IEEE802.3、IEEE802.4、和IEEE802.5的物理层协议。
物理层关注在一条通道上传输原始比特。
设计问题必须确保当一方发送了比特1时，另一方收到的也是比特1，而不是比特0。
这里的典型问题包括用什么电子信号来表示1和0、一个比特持续多少秒、传输是否可以在两个方向上同时进行、初始连接如何建立、当双方结束后如何撤销连接、网络连接器有多少针对以及每一针的用途是什么等。
这些设计问题主要涉及机械、电子和时序接口，以及物理层之下的物理传输介质等。
该层定义了了比特作为信号在通道上发送时相关的电气、时序和其他接口。
物理层是构建网路的基础。
物理信道的不同特征决定了其传输性能的不同（比如，吞吐量、延迟和误码率），所以物理层是我们展开网络旅行的始发地。
物理层一般有三种传输介质：有线（铜线和光纤）、无线（陆地无线电）和卫星。
这里要说的是信号在物理层存在的两种方式，数字信号（电脑可以识别的0和1即比特），模拟信号是铜线和光纤等可以传输的电信号或者无线信号，在悠闲中模拟信号的存在方式诸如连续变化的电压，而在无线传输中类似光照强度或者声音强度。
物理层安全技术研究现状与展望
为实现通信网的安全性要求 ， 通信网信息安全技术研 究可以分为以下几类［３如图２所示。 １］ ． １
够 的 重视 。
・
中 国博 士 后 基 金 资 助 项 目 （ ｏ２ １ ０ ９ ３ ９ ， 家 自然 科 学 基 Ｎ ．０ １ ４ ０ ２ ） 国 金 资 助 项 目 （ ｏ６ ８ ２ ８ ） “ 一 五 ” 家 科 技 重 大 专项 资 助 项 Ｎ ． ０ ０ ２ ，十 ０ 国
目（ ｏ２ ０ Ｚ ０ ０ ３０ ８Ｏ ） Ｎ ．０ ９ Ｘ ３ ０ —０ 一 １
有一段相当长的历史。 例如古罗马的卷筒密码和中国春秋 时期的虎符都可以看作早期信息安全技术的雏形。 在当今
其次， 安全机制在某些特殊设备上只能由物理层技术 进行实现。在未来的无线通信系统中， 尤其是分布式无线
通信系统中， 低成本低复杂度的单一功能节点拥有极大的 市场份额。此类节点的上层结构被极大地简化 ， 传统的安
衡量 。
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无线终端的移动性使其安全管理难度更大。
无线通信网络拓扑结构的多样性和变化性给安全 机制的实施带来了困难。
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无线传输的不稳定性除了影响无线通信系统的有效 性和可靠性之外 ， 同样给通信的安全性带来了挑战。
有效性， 即数据传输的速率和吞吐量相关指标。 可靠性 ， 即数据传输过程中， 由现实通信系统 中不
１ 物 理 层 安 全 技 术 的 背 景
１１ 无线通信 系统的安 全性 ．
安全性是通信质量的重要衡量手段 ， 表征了通信系统 面对人为破坏和威胁时的抵抗能力 。在各类通信系统中， 无线通信系统受到的安全威胁更甚于物理传输介质相对
计算机网络6课后习题答案(全而详细)
4
《计算机网络》第六版课后习题解答
对分组交换，当 t=x/b， 发送完最后一 bit； 为到达目的地，最后一个分组需经过 k-1 个分组交换机的转发， 每次转发的时间为 p/b， 所以总的延迟= x/C+(k-1)p/b+kd 所以当分组交换的时延小于电路交换 x/b+(k-1)p/b+kd＜s+x/b+kd 时， (k-1)p/C＜s 由上式可知，当 k 和 b 一定时，p 越小，分组交换的时延越小，即需要传送少量数据时（即 p<<x），分组交换的时延较小。 1-11 在上题的分组交换网中，设报文长度和分组长度分别为 x 和（p+h）（bit），其中 p 为分组的数据部分的长度，而 h 为每个分组所带的控制信息固定长度，与 p 的大小无关。 通信的两端共经过 k 段链路。链路的数据率为 b（bit/s），但传播时延和结点的排队时间 均可忽略不计。若打算使总的时延为最小，问分组的数据部分长度 p 应取为多大？ 答：分组个数 x/p， 传输的总比特数：(p+h)x/p 源发送时延：(p+h)x/pb 最后一个分组经过 k-1 个分组交换机的转发，中间发送时延：(k-1)(p+h)/b 总发送时延 D=源发送时延+中间发送时延 D=(p+h)x/pb+(k-1)(p+h)/b 令其对 p 的导数等于 0，求极值 p=√hx/(k-1) 1-12 因特网的两大组成部分（边缘部分与核心部分）的特点是什么？他们的工作方式各有 什么特点？ 答：边缘部分 由所有连接在因特网上的主机组成。这部分是用户直接使用的，用来进行通 信（传送数据、音频或视频）和资源共享。 核心部分 由大量网络和连接 这些网络的路由器组成。 这部分是为边缘部分提供服务的 （提 供连通性和交换）。 在网络边缘的端系统中运行的程序之间的通信方式通常可划分为两大类：客户服务器方式 （C/S 方式）即 Client/Server 方式 ，对等方式（P2P 方式）即 Peer-to-Peer 方式 客户(client)和服务器(server)都是指通信中所涉及的两个应用进程。 客户服务器方式所描 述的是进程之间服务和被服务的关系。客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方。被用 户调用后运行，在打算通信时主动向远地服务器发起通信（请求服务）。因此，客户程序必 须知道服务器程序的地址。不需要特殊的硬件和很复杂的操作系统。 一种专门用来提供某 种服务的程序， 可同时处理多个远地或本地客户的请求。 系统启动后即自动调用并一直不断 地运行着，被动地等待并接受来自各地的客户的通信请求。因此，服务器程序不需要知道客 户程序的地址。 一般需要强大的硬件和高级的操作系统支持。 对等连接方式从本质上看仍然 是使用客户服务器方式，只是对等连接中的每一个主机既是客户又同时是服务器。 网络核心部分是因特网中最复杂的部分。 网络中的核心部分要向网络边缘中的大量主机提供 连通性， 使边缘部分中的任何一个主机都能够向其他主机通信 （即传送或接收各种形式的数 据）。在网络核心部分起特殊作用的是路由器(router)。路由器是实现分组交换(packet switching)的关键构件，其任务是转发收到的分组，这是网络核心部分最重要的功能。路由 器是实现分组交换(packet switching)的关键构件，其任务是转发收到的分组，这是网络核
物理层的定义
物理层的定义物理层是计算机网络体系结构中的第一层，主要负责传输原始的比特流。
它位于整个网络体系结构的最底层，为上层提供了可靠的传输媒介。
物理层的主要任务是将比特流从发送方传输到接收方。
在这个过程中，物理层负责将比特流转换为电信号，并通过传输介质传输到接收方。
为了确保传输的可靠性，物理层还负责处理传输介质中的噪声和干扰，并提供错误检测和纠正机制。
物理层的工作原理可以分为两个方面：信号的表示和传输介质的选择。
信号可以是模拟信号或数字信号，它们分别使用不同的编码方式进行表示。
传输介质有许多种类，包括双绞线、同轴电缆、光纤等，每种传输介质都有其特定的优缺点，需要根据实际需求进行选择。
在进行信号表示时，物理层通过将比特流转换为电信号来实现。
对于模拟信号，物理层通过调制技术将比特流转换为连续的模拟信号。
而对于数字信号，物理层通过编码技术将比特流转换为离散的数字信号。
在选择传输介质时，物理层需要考虑传输速率、传输距离、抗干扰能力等因素。
传输速率是指单位时间内传输的比特数，它决定了网络的传输能力。
传输距离是指信号能够传输的最远距离，它决定了网络的覆盖范围。
抗干扰能力是指传输介质对外界干扰的敏感程度，它决定了网络的稳定性和可靠性。
除了信号表示和传输介质选择，物理层还包括了数据的同步和时钟的同步。
数据的同步是指发送方和接收方之间的时钟同步，确保数据能够按照正确的速率传输。
时钟的同步是指网络中各个节点之间的时钟同步，确保数据能够按照正确的顺序传输。
在物理层的实现中，常用的设备有中继器、集线器和调制解调器等。
中继器是物理层设备中最简单的一种，它的主要功能是将信号从一个传输介质转发到另一个传输介质上。
集线器是中继器的一种扩展，它可以将多个设备连接在一起形成一个局域网。
调制解调器是用于模拟信号和数字信号之间的转换，它在网络中起到了桥接的作用。
物理层是计算机网络体系结构中的基础层，负责将比特流从发送方传输到接收方。
它通过信号表示和传输介质选择来实现数据的可靠传输，并通过同步机制来确保数据的正确传输顺序。
计算机网络第四版参考答案第二章
计算机网络第四版参考答案第二章第二章物理层（P66）1、物理层要解决哪些问题？物理层的主要特点是什么？答：（1）物理层要解决的主要问题：①物理层要尽可能屏蔽掉物理设备、传输媒体和通信手段的不同，使上面的数据链路层感觉不到这些差异的存在，而专注于完成本层的协议与服务。
②给其服务用户（数据链路层）在一条物理的传输媒体上传送和接收比特流（一般为串行按顺序传输的比特流）的能力。
为此，物理层应解决物理连接的建立、维持和释放问题。
③在两个相邻系统之间唯一地标识数据电路。
（2）物理层的主要特点：①由于在OSI之前，许多物理规程或协议已经制定出来了，而且在数据通信领域中，这些物理规程已被许多商品化的设备所采用。
加之，物理层协议涉及的范围广泛，所以至今没有按OSI的抽象模型制定一套新的物理层协议，而是沿用已存在的物理规程，将物理层确定为描述与传输媒体接口的机械、电气、功能和规程特性。
②由于物理连接的方式很多，传输媒体的种类也很多，因此，具体的物理协议相当复杂。
4、、物理层的接口有哪些方面的特性？各包含什么内容？答：(1)机械特牲说明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。
(2)电气特性说明在接口电缆的哪条线上出现的电压应为什么范围。
即什么样的电压表示1或0。
(3)功能特性说明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。
(4)规程特性说明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。
5、奈氏准则与香农公式在数据通信中的意义是什么？比特和波特有何区别？答：奈氏准则与香农公式的意义在于揭示了信道对数据传输率的限制，只是两者作用的范围不同。
奈氏准则给出了每赫带宽的理想低通信道的最高码元的传输速率是每秒2个码元。
香农公式则推导出了带宽受限且有高斯白噪声干扰的信道的极限信息传输速率C=Wlog2（1+S/N），其中W为信道的带宽（以赫兹为单位），S为信道内所传信号的平均功率，N为信道内部的高斯噪声功率。
比特和波特是两个完全不同的概念，比特是信息量的单位，波特是码元传输的速率单位。
第3章 物理层
EIA-RS-C机械特性
RS-232-C 9针连接器 RS-232-C 25针连接器
RS-232-C可以有多种类 型的连接器（接口），如25针 连接器（DB-25）、15针连接 器（DB-15）和9针连接器（ DB-9）。其中以DB-25、DB-9 最为常见，如图所示。不论哪 种类型的接口，一般规定插孔 连接DTE设备、针端连接DCE 设备。
功能描述 载波检测 接收数据 发送数据 数据终端准备就绪 信号地 数据设备（DCE 设备）就绪 请求发送 允许发送 振铃指示
9针RS-232-C连接器信号线和引脚功能分配
EIA-RS-C功能特性
25针RS-232-C连接器信号线分为两大类：一类是DTE和 DCE交换数据的信号；另一类是为了正确无误地传输数据而设 计的联络控制信号。分别为数据传送信号和联络控制信号。
D SR=OF F
6
6
主机 A
调制解调器
载波 载波
数据 数据
载波关 载波关
DCE 1 7
激活保护地 激活信号地
DTE 1 7
第 1步
DTR=ON 20
20
第2 步
DSR=ON
6
6
84
RTS=ON 4
CTS=ON
5
5
8
TxD=发送数据
2
2
3 24
XCK 时钟信号 24
RxD=接收数据
23
3
17 RCK 时钟信号 17
DTE- DCE 1
RxD 2 TxD 3
4 5
6 7 8
9 主机 C
DCD 载波
DTR 信号地 DSR
RTS CTS
RI
DCE-DTE 1 2 RxD 3 TxD 4 5
OSI七层模式简单通俗理解
OSI七层模式简单通俗理解这个模型学了好多次，总是记不住。
今天又看了一遍，发现用历史推演的角度去看问题会更有逻辑，更好记。
本文不一定严谨，可能有错漏，主要是抛砖引玉，帮助记性不好的人。
总体来说，OSI模型是从底层往上层发展出来的。
这个模型推出的最开始，是是因为美国人有两台机器之间进行通信的需求。
需求1：科学家要解决的第一个问题是，两个硬件之间怎么通信。
具体就是一台发些比特流，然后另一台能收到。
于是，科学家发明了物理层：主要定义物理设备标准，如网线的接口类型、光纤的接口类型、各种传输介质的传输速率等。
它的主要作用是传输比特流(就是由1、0转化为电流强弱来进行传输，到达目的地后在转化为1、0，也就是我们常说的数模转换与模数转换)。
这一层的数据叫做比特。
需求2：现在通过电线我能发数据流了，但是，我还希望通过无线电波，通过其它介质来传输。
然后我还要保证传输过去的比特流是正确的，要有纠错功能。
于是，发明了数据链路层：定义了如何让格式化数据以进行传输，以及如何让控制对物理介质的访问。
这一层通常还提供错误检测和纠正，以确保数据的可靠传输。
需求3：现在我能发正确的发比特流数据到另一台计算机了，但是当我发大量数据时候，可能需要好长时间，例如一个视频格式的，网络会中断好多次（事实上，即使有了物理层和数据链路层，网络还是经常中断，只是中断的时间是毫秒级别的）。
那么，我还须要保证传输大量文件时的准确性。
于是，我要对发出去的数据进行封装。
就像发快递一样，一个个地发。
于是，先发明了传输层（传输层在OSI模型中，是在网络层上面）例如TCP，是用于发大量数据的，我发了1万个包出去，另一台电脑就要告诉我是否接受到了1万个包，如果缺了3个包，就告诉我是第1001，234，8888个包丢了，那我再发一次。
这样，就能保证对方把这个视频完整接收了。
例如UDP，是用于发送少量数据的。
我发20个包出去，一般不会丢包，所以，我不管你收到多少个。
物理层的基本概念
现代计算机网络中的物理设备和传输介质的种类繁多，而 通信手段也越来越丰富，物理层在数据链路层和传输介质之间 起了屏蔽和隔离作用，使数据链路层感觉不到这些差异，这样 就可以使数据链路层只需要考虑如何完成本层的协议和服务， 而不必考虑网络具体的传输媒体是什么。
信宿(也称受信者或接收终端)是将复原的原始信号转换成相应 的信息，如电话机将对方传来的电信号还原成了声音，终 端或计算机将对方传来的电信号还原成文本数据或图像数 据等。
2.2 数据通信的基本知识
有关信道的基本概念
通信方式是指数据在信道上传输所采取的方式。通常有三种分类 方法，按数据代码传输的顺序分为：串行传输和并行传输； 按数据传输的同步方式分为：同步传输和异步传输；按数据 传输的流向和时间关系分为：单工、半双工和全双工传输。
源系统
传输系统
目的系统
输 源点 输 发送器
发送
传输 系统
入
入
的信号
信
数
息
据
接收器
终点
接收
输
输
的信号
出
出
数
信
据
息
2.2 数据通信的基本知识
信息源(简称信源)的作用是把待传输的数据转换成原始电信号， 如电话系统中的电话机、网络系统中的终端或计算机等都 可看成是信源。
信道是信号传输的通路，信道中自然会叠加上噪声。
在任何信道中，码元传输的速率是有上限的，否则就会出现码 间串扰的问题，使接收端对码元的判决（即识别）成为不可能。
2.2 数据通信的基本知识
常用的编码方式
比特流 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1 不归零制
5G无线通信系统物理层面临的挑战分析
5G无线通信系统物理层面临的挑战分析1、无线通信物理层技术基础物理层技术特别是调制、编码、多址、双工等技术，可以说是无线通信技术中的核心与灵魂，在学术界进行了广泛而深刻的研究。
随着移动通信的迅速发展和芯片技术进步带来的处理能力大幅提升，很多以前提出的技术在产业界得以实现，因而近二十年来无线通信应用技术迎来了爆发式的发展。
新技术应用带来了频谱效率和用户体验的大幅提升，速率从不足100kbit/s发展到了100Mbit/s以上。
然而，技术飞速发展繁荣的另一方面是，现有通信技术实现了自20世纪50年代以来无线通信原理上的大多技术储备，想要寻求突破性的物理层技术变革已非常困难。
可这也说明了现有技术在相当广阔的领域内已经达到原理上的极限，更重要的或许不再是突破极限而是更加灵活的应用。
由于场景多种多样，很难有一种技术适用于所有场景，因而如何将不同场景下的技术整合起来，采用灵活的物理接入技术将是物理层技术未来主要的发展方向之一。
2、LTE系统物理层技术分析现有LTE系统物理层技术中，编码采用Turbo码，调制采用QAM （QuadratureAmpli-tudeModulation，正交振幅调制）技术和MIMO技术，多址技术是OFDMA（OrthogonalFre-quencyDivisionMultipleAccess，正交频分多址）/SC-FDMA （Single-carrierFrequency-Di-visionMultipleAccess，单载波频分多址），双工则是FDD或TDD两种方式。
根据信息论中香农有噪信道传输定理，存在被称为信道容量的界，使得一切小于信道容量的速率都能无差错传输，而大于信道容量速率的传输都会出现差错。
而信源信道编码分离定理又表明，可以分别进行信源编码和信道编码而不损失信道容量，这使得现有通信技术在物理层传输时都不考虑信源编码，即假设信源编码是理想的，这时信道编码的输入便是独立等概率分布的0、1比特。
物理层简介
物理层简介物理层是计算机网络OSI模型中最低的一层。
物理层规定:为传输数据所需要的物理链路创建、维持、拆除，而提供具有机械的，电子的，功能的和规范的特性。
简单的说，物理层确保原始的数据可在各种物理媒体上传输。
局域网与广域网皆属第1、2层。
物理层是OSI的第一层，它虽然处于最底层，却是整个开放系统的基础。
物理层为设备之间的数据通信提供传输媒体及互连设备，为数据传输提供可靠的环境。
如果您想要用尽量少的词来记住这个第一层，那就是"信号和介质"。
OSI采纳了各种现成的协议，其中有RS-232、RS-449、X.21、V.35、ISDN、以及FDDI、IEEE802.3、IEEE802.4、和IEEE802.5的物理层协议。
基本信息∙中文名称：物理层∙层数：OSI的第一层∙功能：透明的传送比特流∙单位：比特物理层的功能是实现原始数据在通信通道上传输，它是数据通信的基础功能。
物理层四个特性是机械特性、电气特性、功能特性和规程特性，内容包括EIARS －232C、EIARS－449接口标准和CCITT X.21建议；通信硬件中常用的通信适配器（网卡）和调制解调器（MODEM）的功能特性；异步通信适配器和MODEM的通信编程方法。
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的比特流，而不是指连接计算机的具体的物理设备或具体的传输媒体。
现有的计算机网络中的物理设备和传输媒体的种类繁多，而通信手段也有许多不同方式。
物理层的作用正是要尽可能地屏蔽掉这些差异，使物理层上面的数据链路层感觉不到这些差异，这样可使数据链路层只需要考虑如何完成本层的协议和服务，而不必考虑网络具体的传输媒体是什么。
这里，用于物理层的协议也常称为物理层规程。
机械特性：主要定义物理连接的边界点，即接插装置。
规定物理连接时所采用的规格、引脚的数量和排列情况。
常用的标准接口：ISO 2110 25芯连接器 EIA RS-232-C，EIA RS-366-AISO 2593 34芯连接器 V.35宽带MODEMISO 4902 37芯和9芯连接器 EIA RS-449ISO 4903 15芯连接器 X.20，X.21，X.22电气特性：规定传输二进制位时，线路上信号的电压高低、阻抗匹配、传输速率和距离限制。
计算机网络物理层故障及其排除探析
随着个人计算机 的普及和 发展 ，网络得到 了ห้องสมุดไป่ตู้ 为广泛 的
机 的物理层对 消息进 行解析 ，依 次类 推数据链 路层及 其 以上
应用 ，为人们的工作 和生活带来 了极 大的方便 。然 而计算 机 网络 的环 境非 常复 杂 。计 算机 网络 中某 一 个地 方 出现 故 障
可能会 影 响整 个 网络 的使 用 ，所 以必 须对 计算 机 网络 故 障 予以重视 。通过 简要 论述 目前计算 机的主要分层 。进而论 述
（ ２ ）Ｔ Ｃ Ｐ ／ Ｉ Ｐ参 考 模 型 ，Ｔ Ｃ Ｐ ／ Ｉ Ｐ参 考 模 型 的 形 成 主 要 是 因 为
的问题 ， 目前很 多大 型的 网站每天产 生 的信 息量 非常 巨大 ．
很 多信 息对于大 型网站具有较为重要 的作用 ，因此会将 这些 数 据存 储起来 ，然 而硬盘 由于大量 的读写操作 会引起 相应 的
络 出现故 障会影响用户的正常使用 ，从而造成非常 大的损失 。计算机 网络物理层故障是 网络 运行过程 中常 出的故 障 之 一 ，简要论述 了计算机 网络的分层结构，讲述 了网络故 障的一般分类 ，并给 出了常见的几种计算机 网络物理层故
障 的排 除 方 法。
关键词 ：计算机 网络 ；物理层 ；物理层故障；故 障排除
１ ． ２ 计 算 机 网络 的 层次 结构
般来讲计算机 网络出现故 障分 为 以下 几种类 型 ： （ １ ）
网络管理员 的失误 ，在计算机 网络 中 由于人 为原 因引起 的计
针对计算 机 网络 的层次 结构 ，主要 存在 两种 ： （ １ ）是 Ｏ Ｓ Ｉ 的 ７层参考模 型 ，该模 型将计算机 网络划分为 ７个 层次 ：
《浅述物理层安全》课件
伪造攻击通常会导致用户被欺骗 、系统被破坏等后果。
防范伪造攻击的方法包括身份认 证、数字签名等技术手段。
03
物理层安全的保护措施
电磁屏蔽
电磁屏蔽
通过使用导电材料（如金属）将 电磁波限制在一定区域内，以保 护敏感设备免受电磁干扰和窃听
。
电磁屏蔽的原理
利用电磁波在导电材料中传播时能 量逐渐减小的原理，将电磁波限制 在一定区域内，防止其向外传播。
制定合理的安全策略，平衡网络安全 与隐私保护之间的关系，以满足用户 对安全和隐私的双重要求。
冗余设计
冗余设计
通过增加额外的硬件和软件组件 来提高系统的可靠性和可用性。
冗余设计的原理
利用多个组件或系统同时工作， 当某个组件或系统出现故障时， 其他组件或系统能够继续工作，
确保整体功能的正常运行。
冗余设计的应用
在关键领域如航空、电力、金融 等，冗余设计被广泛应用于提高 系统的可靠性和可用性，减少因 单点故障导致的数据丢失和业务
窃听
窃听是指攻击者通过非法手段窃 取网络传输的信息，例如无线电
、电磁波等。
窃听攻击通常会导致敏感信息的 泄露，如账号密码、个人信息等
。
防范窃听攻击的方法包括加密传 输信息、使用安全的通信协议等
。
截获
截获是指攻击者通过技术手段 获取网络传输过程中的数据包 ，并对其进行分析和窃取。
截获攻击通常发生在网络传输 过程中，攻击者可以截取数据 包并获取其中的敏感信息。
物联网
物联网是物理层安全应用的又一重要领域。 在物联网中，物理层安全主要涉及设备的物 理安全和数据的安全传输等方面。
通过采用加密技术和安全传输协议，可以有 效地保证物联网设备之间的数据传输安全。 同时，对物联网设备进行物理保护，例如设 置安全控制区和电磁屏蔽等措施，可以防止 设备受到物理破坏和干扰。此外，对于一些 高价值的物联网设备，还可以采用生物特征
计算机网络解答
1、物理层要解决哪些问题物理层的主要特点是什么物理层要解决的主要问题：1物理层要尽可能地屏蔽掉物理设备和传输媒体,通信手段的不同,使数据链路层感觉不到这些差异,只考虑完成本层的协议和服务.2给其服务用户数据链路层在一条物理的传输媒体上传送和接收比特流一般为串行按顺序传输的比特流的能力,为此,物理层应该解决物理连接的建立、维持和释放问题.3在两个相邻系统之间唯一地标识数据电路.物理层的主要特点：1由于在OSI之前,许多物理规程或协议已经制定出来了,而且在数据通信领域中,这些物理规程已被许多商品化的设备所采用,而且,物理层协议涉及的范围广泛,所以至今没有按OSI的抽象模型制定一套新的物理层协议,而是沿用已存在的物理规程,将物理层确定为描述与传输媒体接口的机械,电气,功能和规程特性.2由于物理连接的方式很多,传输媒体的种类也很多,因此,具体的物理协议相当复杂.3、试给出通信系统的模型并说明其主要组成构件的作用.答：一个数据通信系统可划分为三大部分,即:源系统或发送端、发送方,传输系统或传输网络,和目的系统或接收端、接收方.1、源系统包括以下两个部分：源点：源点设备产生要传输的数据.源点又称为源站.发送器：通常源点生成的数据要通过发送器编码后才能在传输系统中进行传输.2、目的系统包括以下两个部分：接收器：接收传输系统传送过来的信号,并将其转换为能够被目的设备处理的信息.终点：终点设备从接收器获取传送过来的数字比特流,然后将信息输出.终点又称为目的站2、传输系统：信号物理通道4、试解释以下名词：数据、信号、模拟数据、模拟信号、基带信号、带通信号、数字数据、数据信号、码元、单工通信、半双工痛信、全双工通信、串行传输、并行传输.答：数据：是运送信息的实体.信号：则是数据的电气的或电磁的表现.模拟数据：运送信息的模拟信号.数字信号：取值为有限的几个离散值的信号.模拟信号：连续变化的信号.数字数据：取值为不连续数值的数据.码元code：在使用时间域或简称为时域的波形表示数字信号时,代表不同离散数值的基本波形.单工通信：即只有一个方向的通信而没有反方向的交互.半双工通信：即通信和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.这种通信方式是一方发送另一方接收,过一段时间再反过来.全双工通信：即通信的双方可以同时发送和接收信息.基带信号即基本频带信号——来自信源的信号.像计算机输出的代表各种文字或图像文件的数据信号都属于基带信号.带通信号——把基带信号经过载波调制后,把信号的频率范围搬移到较高的频段以便在信道中传输即仅在一段频率范围内能够通过信道.6、数据在信道中的传输速率受那些因素的限制信噪比能否任意提高香农公式在信道通信中的意义是什么”比特/每秒”和”码元/每秒”有何区别答:限制数据在信道上的传输速率的因素有两个：1、信道能够通过的频率范围2、信噪比根据香农公式：信噪比dB=10logS/NdB10香农公式表明:信道的带宽或信道中的信噪比越大,信息的极限传输频率就越高.而信息传输频率是有上限的.则信噪比也是又上限的.不可任意提高.香农公式在信道通信中的意义是：只要信息传输速率低于信道的极限信息传输速率,就一定可以找到某种办法来实现无差错的差错.”比特/秒”和”码元/秒”之间的区别是：比特/每秒是信息传输速率的单位码元/每秒是码元传输速率也称为调制速率、波形速率或符号速率.一个码元不一定对应于一个比特.7、假定某信道受奈氏准则的最高码元速率为20000码元/秒.如果采用振幅调制,把码元的振幅划分为16个不同等级来传送,那么可以获得多高的数据率b/s 答：由R=2000b/sC=RLog216=20000b/s4=80000b/s8、假定要用3KHz带宽的电话信道传送64kb/s的数据无差错传输,试问这个信道应具有多高的信噪比分别用比值和分贝来表示这个结果说明什么问题答：信道的极限传输速率：C=Wlog21+S/Nb/s信道带宽：W=3khz,C=64khzS/N= 是个信噪比要求很高的信源9、用香农公式计算一下,假定信道带宽为为3100Hz,最大信道传输速率为35Kb/ｓ,那么若想使最大信道传输速率增加６０％,问信噪比Ｓ/Ｎ应增大到多少倍如果在刚才计算出的基础上将信噪比Ｓ/Ｎ应增大到多少倍如果在刚才计算出的基础上将信噪比Ｓ/Ｎ再增大到十倍,问最大信息速率能否再增加２０％答：C = W log21+S/N b/s-SN1=2C1/W-1=235000/3100-1SN2=2C2/W-1=2C1/w-1=235000/3100-1SN2/SN1=100信噪比应增大到约100倍.C3=Wlong21+SN3=Wlog21+10SN2C3/C2=%如果在此基础上将信噪比S/N再增大到10倍,最大信息通率只能再增加%左右10、常用的传输媒体有哪几种各有何特点答：传输媒体可以分为两大类：导向传输媒体和非导向传输媒体1、导向传输媒体双绞线屏蔽双绞线 STP Shielded Twisted Pair无屏蔽双绞线 UTP Unshielded Twisted Pair同轴电缆50 同轴电缆75 同轴电缆光缆2、非导向传输媒体无线传输：短波通信、微波以及卫星通信13、为什么要使用信道复用技术答：使用信道复用技术为了通过共享信道、最大限度提高信道利用率.常用的信道复用技术有：频分复用、时分复用、码分复用、波分复用.15、码分多址CDMA为什么可以使所有用户在同样的时间使用同样的频带进行通信而不会相互干扰这种复用技术有何优缺点答：各用户使用经过特殊挑选的相互正交的不同码型,因此彼此不会造成干扰.优点：这种系统发送的信号有很强的抗干扰能力,其频谱类似于白噪声,不易被敌人发现.而且随着技术的进步,CDMA设备的价格和体积都大幅度的下降,因而现如今广泛使用在名用移动通信中,特别是在无线局域网中.采用CDMA可提高通信的通话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,降低了手机平均发射功率.缺点：.占用较大的带宽16、共有4个站进行码分多址通信.4个站的码片序列为A：－1－1－1＋1＋1－1＋1＋1 B：－1－1＋1－1＋1＋1＋1－1C：－1＋1－1＋1＋1＋1－1－1 D：－1＋1－1－1－1－1＋1－1现收到这样的码片序列S：－1＋1－3＋1－1－3＋1＋1.问哪个站发送数据了发送数据的站发送的是0还是1解：S·A=＋1－1＋3＋1－1＋3＋1＋1／8=1, A发送1S·B=＋1－1－3－1－1－3＋1－1／8=－1, B发送0S·C=＋1＋1＋3＋1－1－3－1－1／8=0, C无发送S·D=＋1＋1＋3－1＋1＋3＋1－1／8=1, D发送118、为什么在ASDL技术中,在不到1MHz的带宽中却可以传送速率高达每秒几个兆比答：靠先进的DMT编码,频分多载波并行传输、使得每秒传送一个码元就相当于每秒传送多个比特。
上海教师资格证考试：简单理解OSI七层模型
上海教师资格证考试：简单理解OSI七层模型最新上海教师资格证、大纲可以了解到2016年上海教师资格考试笔试成绩将于4月19日查询，面试时间为：5月21-22日。
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在教师资格的考试中ISO的OSI七层模型是考试中的重点。
很多同学在学习的时候很难记住七层模型都有哪七层，或者这七层模型顺序是什么样的，或者记住了但是不理解每层的含义。
在这里我从需求的角度，从底层到高层进行说明。
OSI七层模型、物理层美国人在发明了计算机后，要实现两台机器的通信需求。
科学家需要解决的第一个问题就是两个硬件之间怎么通信?具体就是发送或接受一些1、0的比特流。
于是科学家发明了物理层。
主要定义了物理设备标准，如网线的接口类型、光纤的接口类型、各种传输介质的传输速率等。
这一层传输的数据是比特流。
OSI七层模型、数据链路层现在通过电线我能发送数据流了，但是，我还希望能通过无线电波或其它介质来传输，当然我还要保证传输过去的比特流是正确的，要有纠错功能。
于是科学家又发明了数据链路层。
这一层为了保证比特流传输的正确性，把比特流封装成帧。
就像是游客去旅行，旅游公司根据游客的先后顺序或消费层次的不同把游客分成几组。
OSI七层模型、网络层现在我能正确的发送比特流从一台机器到另一个台机器了，但是如果我有N多台机器怎么进行通信?每次通信怎么能找到网络中的最佳路径?于是发明了网络层。
网络层给每台计算机分配IP地址，就像是每家每户的门牌号一样，并且把逻辑链路层的数据帧再次封装成数据包，每个数据包的包头都有接受方的IP地址。
OSI七层模型、传输层当计算机需要发送大量的数据的时候，可能需要好长时间，例如一个视频格式的数据，在传输的过程中网络会中断好多次，那么我还要保证传输大量文件时的准确性。
于是我要对发送出去数据进行封装，封装成数据段;就像发快递一样，发往同一个地区的我装车一块发送。
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《物理层已死？》读后感
没有想到一个比较合适的题目，只好用读后感来命题了。
而且，感想不敢说，我大约就是将作者的题意用自己的话表达一下。
大致读了一下这篇论文，本文首先讲述了多年来物理层研究的状态，然后针对当前学术界和商业界提出的“物理层已死”展开讨论。
物理层已死是一种形象的说法，说得明白一些，就是对于物理层的研究已经到头了，已经没有了存在的意义。
然而，本文题目采用了一个疑问句，这就很清楚了作者的观点立场。
Turbo码，LDPC码的出现，已经几乎使编码理论达到了一个极限，数年来都没有什么重大的突破，只是在其基础上微微改动。
对于物理层的研究能否还能再大大提高通信性能，人们存在极大的疑惑。
然而，在作者看来，这样的局面其实是有一定原因的，这样的局面也并非不能打破。
在作者看来，学术界与商业界的分离是导致当前物理层研究停滞的主要原因。
学术界看重理论的发展，一心想多发表几篇重量级论文，而商业界重视利益，一心想多赚些钱。
他们都在自己的利益圈内反复循环，而没有重视对于另一个领域的发展。
这就导致了学术界只顾着和别人争理论的先进性，忽视了理论应用于实际，而商业界则致力于利用现有技术赚更多的钱而不是想方设法改进技术。
时间一长，对于物理层，二者都不能做出一些实质性的改进。
所以，复兴物理层研究的一个重要方法就是将二者联系起来。
当然，这并不是说句话的事，而是应该让二者都开始做出改变。
学术界
可以试着将理论应用于实际，产生更大的效益，商业界可以将资金更多的投入到对于新技术的开发与改进中。
具体说来，学术界进行新技术研究的时候，应该考虑到研究出的技术的实用性。
检验理论的标准便是实际。
只有你在实验仿真的时候，方案确实可行才能算是真正研究出了一套好的方案。
而商业界，要做的也有很多。
比如，在实际应用中，应该将产生的问题的细节公布出来，让学者们更好的了解理论在实际应用中的情况，以此来做出改进。
当然，这只是从大方向上指出了如何复兴物理层研究。
然而，对于物理层的研究，是否还有一些值得研究的问题呢?作者给出的答案是肯定的。
作者大略指出了一些物理层依旧值得研究的问题。
重点说一下对于信道的编码。
当前应用最广的编码理论已经指出，一些长码确实可以做到极低的误码率，然而，在无线通信中，有一些情景却并不适合使用一些长码，反而是一些短码确实很适用的。
新的编码方式也值得研究。
比如从Turbo码和LDPC码中发展来的无速率码，便是一种对于信道适应性很强的编码方式。
我觉得这也是一个比较可行的方向，毕竟现在的无线通信信道状态复杂多变，如何能开发出一种能适应各种信道的新的编码理论，这很值得研究。
而且，在进行信道编码理论研究的时候，很多因素被理想化了，比如现在学《无线通信基础》
的时候，信道模型只考虑路径损耗，高斯噪声等比较容易计算的参数，对于一些非高斯噪声，研究的时候并未考虑在内。
所以，若是把这些
都考虑进去，当前的研究成果不一定是效率最高的。
然而，当把这些因素都考虑进去时，研究或许并不会进行的很顺利。
结果是否能很大的改进通信性能也不确定，但这确实是一个研究方向，当然，这也需要更好的数学工具，数学模型。
或许这样说来，当初的瑞利分布，莱斯分布，也是一种及其理想化的设想了。
对于通信性能的定义，作者也提出了一些意见，在我看来这些意见确实很有道理，当不仅仅考虑信道利用率，而把功耗，可接受的延迟等都考虑不进去的时候，现有的理论也的确有很大的改进之处。
例如当信号经过选择性衰落的时候，若是对于不同的路径衰落增加不同的衰落余量，是否会减少一些发射功耗？所以对于物理层的研究，现在的理论，仅仅是在当前的观点下，当前的信道模型中适用，所谓的极限，也仅仅是忽略了很多因素的条件下。
当我们把眼光放得更宽一些，把问题研究的更细一些的时候，说不定便会有另一番天地在等着我们。