随笔篇----比特的传输

2023-10-28

琐碎的知识又增加了,这是我觉的比较有意思的科普,解开了一些生活中的小疑问。例如:电话,网页,电视,这些信号怎么传递的。人们怎么就成了千里眼,顺风耳。本文目的为,简单科普我们生活周围的信息是如何传递。如果学过通信的朋友可以略过啦哈。

关键词: ADSL ,同轴电缆,光纤

1 比特介绍

举两个古老的信息传递的例子,古时长城的烽火狼烟,或者以烟花为信号,人们根据事先约好的规定,收到什么样的信号,表达某种含义,在近代,例如:摩斯密码,人们通过短音来代表”点“,长音来代表“短划线”,通过这种组合表达暗语,例如 ··· _ _ _ ··· 表示sos,这种操作还可以,用手电光的闪动频率来表示,也可以通过电信号高低来表示。

好啦,在科技日新月异的现代,人们通过,光,电,电磁波,等信号,可以转换为用 0,1 来表示的信号,具体来说: 电–>通电的标志表示1,不通电表示0,电磁波–>高频表示1,低频表示0,光–>亮表示1,熄灭表示0,或者 高频率闪光表示1,低频率闪光表示0,这里仅是大概的比喻。 目的是,理解通过不同的传输媒介,能表达出0,1即可,通过0,1,排列组合可以表示各种不同的信息。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ReejScOo-1632661793121)(C:\Users\46323\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210924230316063.png)]

人们称每一个信号 0 ,或者一个 信号1 为一个比特单位(其实严格来说每一个二进制数称为1比特)。

我们抽象总结起来,**只要能传递两个不同标志的信号,就可以通过这两个标志信号,排列组合成无穷多的信息。**无论是在卫星之间发送的激光信号,还是无人机的无线电波,信息底层都是 比特,发送 0,1 这样的二进制信息,各种样的协议 http, tcp ,ip …再再啰嗦点的说互联网上的一切无论是文字,电子邮件,图像,动画视频,娱乐视频,都归结到比特 1 和 比特0排序组成,他们以电子脉冲,光束,无线电波的方式传送,充满了我们的生活,让生活变的更加多彩方便,我们生活中,处处传递着 比特!!

2 网络信息的传递方式

以下将对信号以,电,光,无线电,形式来发送比特做一个简单的介绍。

下面列了三种通过物理传输信号的载体,在生活中相信大家都或多或少的见过:

  • 电话线:用DSL技术(数字用户线路), 这是通过电话线为传输介质的传输技术,是访问互联网的一种比较古老的方法。

(电话线成本低廉,价格实惠,但网络质量相对较弱)

  • 光纤:是一种利用光在玻璃,或塑料制成的纤维中的全反射原理,而达成的光传导工具(现在家里应该都是这个了)

在这里插入图片描述

  • 同轴电缆

同轴电缆的图片我在网上截图了一个:

怎么样有些熟悉吧,其实就是农村中用的那种卫星锅盖电视线。(想起了小时候为了看动画片,使用卫星锅盖不断调整角度希望收到可以看动画片的频道,又常常害怕刮风把它吹歪而担心收不到信号看电视哈哈)

2.1比特率与宽带

我们上网用的宽带,是用比特率衡量的,单位时间内传输的比特数称为比特率,用比特/秒表示,通常简写为bit/s,让我想起了以前,家里明明说的是百兆宽带,但是下载速度为啥达不到每秒百兆,原来对于百兆宽带,是以比特为单位计算的,即 100Mbps = 12.5MB/s。 (注意:8个bit 为1个Byte,平时我们都说字节,而宽带是以bit 位为单位的) 。

3 不同形式的信号传输方式的特点

3.1电

有线电视的电缆举例:

以电传输的物理载体通是电缆,在有线电视普及的地方,通过电缆传递比特进行上网,优点是,每户仅仅在原来的有线电视基础上,添加硬件解调器一个,其实就是扩展了有线电视连接的电缆的功能,可以传输网络数据。缺点是,附近所有的家庭共用一个电缆宽带,网络不好。这种情况我了解一下即可。

DSL(以电话线举例)

DSL表示数字线路,这是一种很古老的方法上网,一般用于家庭,相比较于拨号上网的方式,DSL可以通过电话线,同时传输语音和数据,并且比拨号上网快很多,平均下载速度应该有 5M/s到100M/s不等,

DSL 分几种:ADSL-- Asymmetric Digital Subscriber Line (非对称数字用户线路),SDSL-- Symmetric Digital Subscriber line (对称数字用户线路),VDSL–Very High Bit Rate Digital Subscriber Line (高比特率数字用户线路)

ADSL,SDSL介绍

用一种频分复用技术, 把原来只能传输语音信号的线中,再多传送两个不同信号,用来上网,其中一种信号用来上传数据,另一种用来下载数据,之所以叫非对称数字用户线路是因为,下载数据的信号,的带宽是远大于上传数据的。可以看到选择了不同的频率如下图:

在这里插入图片描述

SDSL,顾名思义,它的下载和上传速度是一样的一般用于企业。

VDSL,是相对于ASDL 传输速度大约三倍的一种方式,主要是因为它使用的是铜线,所以只能在很短的距离内使用。

3.2 光

以光纤举例

先介绍一个词:“延迟”

表示1个比特信息,从源设备传输到请求设备,所耗费的总时长。

不一样的传输媒介,延迟是不同的,对于光纤传输信号,光在光纤中以全反射进行传播,光在光纤中传播速度为:亚光速极,约为20万公里/秒,这是一个什么概念?地球赤道的周长大约4万多公里,所以光纤信号传播速度到世界的任何角落仅在毫秒级别,更重要的是信号不会在长距离上真正退化。(当然是我们的光纤足够长的前提)

这种传输的优点:上传下载的速度更快,可达1000Mb/s,传输距离长,DSL和有线电缆在传输过程中会,受到电磁干扰的影响,这会消弱信号,而光纤使用一种很薄的玻璃或塑料制成的纤维,使其不易收到干扰。

缺点是,价格比电缆贵许多。

可能有的朋友会疑惑怎么还依赖有线,现在上网有wifi ,打电话都是无线的,其实这些无线网络信号,最终都是,在有限的区域内才能接收的信号,wifi,的数据传递,通过连接再wifi路由器上的网线来连接,如果是那种无线的,移动插手机卡的热点wifi,他虽然不插网线,但是它会发射电磁波给附近所在的信号塔, 当接收时叫电磁波信号,转成比特,然后再转成可以传输给地下光缆的信号,这依然是通过有线才能实现远距离传输。(我们不讨论卫星与我们地表间的信息传递哈,目前海底早已铺过上千里的光纤)

3.3 无线电

手机怎么就能上网和打电话呢。对于上网,比如当我们发微信的时候,这时要发送的文字,可以使用比特 0,1 排序组合代替,然后通过,发送对应频率的电磁波,给附近的信号塔,当信号塔接收时叫电磁波信号,转成可以传输给地下光缆的信号,继续传送比特,到达目的地,目的地收到信号后,会返回比特给信号塔,信号塔发射无线电给我们的手机。

我们再举一个打电话的例子:

先说信号塔的产生的原因

每个东西的创造必然是为了解决,客观的实际需求,那么信号塔可以解决,电磁波无法传递较远的距离产生的问题,因为电磁波的强度,会因为物理屏障,电子设备以及一些环境因素而减弱,这也就是为什么,人们打电话信号不好的时候,总去高处无遮挡的地方打电话的原因。同时,电磁波是直线传播的那么,曲线的地球,当传输到越远的地方,电磁波距离地面就越高。为了解决这些问题,信号塔出现了。

打电话怎么传递信息的

在移动通信技术中,每块地理区域被分成六边形的单元格,所以我们想象一下,地图就像一个个蜂巢的小格子,拼接起来,每个小格子有自己的信号塔及频率间隙,

当我们打电话时分为2种情况:

1 目标人物 和 我们在同一个信号塔下

则信号塔可以直接发送无线电,探测是否具备通话能力,如果能则电话响铃,并且在通话时,电磁波通过集成电路的转化成电信号最后通过喇叭发声被我们听到。

2 如果不在同个塔下

试想下,通信技术该如何区分每部手机在哪个信号塔下呢?

此时需要再介绍一个东东 “移动交换中心(Mobile Switching Center MSC)”,多个信号塔都连接了一个 MSC ,这是一组移动信号塔的中心点(MSC会有很多个),比如说我买了一个SIM电话卡,会被登记到某一个MSC (称为home MSC) 里,home MSC里还会存储使用SIM卡的手机当前的位置,以及活动状态(开机,关机,是否有信号)等信息,如果离开了所登记的 MSC所管理的这组信号塔区域外,这些信息将被举例最近的MSC(称为foreign MSC)所关注,并且 home MSC 和我们当前所在的foreign MSC 通信,这样,homeMSC 就会一直知道我们走到了哪里。

所以整体打电话流程是:

一个人打电话,信号会发到 自己的homemsc , 然后信号发给目标人物的homesMSC , 接下来目标人物的homesMSC 会去找目标人物当前的真正的地址,如果这个地址刚好就在这个homesMSC 范围,就将呼叫请求发送到他的手机, 先确认是否关机,和是否正在通话中,如果目标再其他的msc管理的区域内就,让呼叫请求转发给他当前所在的msc。

以上仅仅是粗略的概述了一下通信过程,其实还要很多细节是没有提到了,通信技术并不简单,比如说当信号塔发送电磁波的时候,电磁波在空间发送,也就代表任何的手机都能接收到这个电磁波,空间中同时有那么多的电磁波,到底该接收哪个?难道每个用户分配一个专属频率么?显然不行我们手机用户已经达到几十亿量级,无法做到每个用户分配适当的频率,所以频谱资源很重要。如果在继续挖掘下去,我们又会发现更多的技术:例如 频隙技术,多址技术(FDMA TDMA CDMA 多址技术可以看这个视频讲的很好:https://haokan.baidu.com/v?pd=wisenatural&vid=3752439993345762114)等等技术

最后最后,如果文中有些地方描述不妥当的地方请大家帮助更正。

其实写这篇完全是我在看关于一本网络基础介绍的书中看到,某些名词,发散出来查了一下具体内容,结果不小心越查越多,一个技术,当学习的时候会发现需要了解其他的技术或者知识来帮助理解,并且思维越发散越容易偏离,这很容易跑题了,应当适当的刹车,不要太过发散。

本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系:hwhale#tublm.com(使用前将#替换为@)

随笔篇----比特的传输 的相关文章

  • GitHub标星150K的神仙笔记,3个月肝完成功面进美团定级3-2

    俗话说 不想进大厂的程序员不是好程序员 楼主14年小本毕业 离职也有一段时间了 因为一些原因 休整了一段时间 然后3月初开始准备面试 在上家公司工作之余心里一直有着进大厂的执念 上家公司是智能家居互联网行业的 使用的技术框架有dubbo z
  • 嵌入式编写TCP连接过程

    先来一个三次握手和四次挥手 嵌入式连接过程 1 af 为地址族 Address Family 也就是 IP 地址类型 常用的有 AF INET 和 AF INET6 AF 是 Address Family 的简写 INET是 Inetnet
  • TCP报文格式

    TCP报文格式 文章目录 TCP报文格式 TCP首部 三次握手 四次挥手 TCP首部 源端口和目的端口 各占16bit 序号 SEQ序号 给发送的每个数据包标上序号 确认号 ACK序号 是指即将接收的数据包序号 注意 这里指的是序号不是标志
  • 什么是FPGA?为什么FPGA会如此重要?

    CPU GPU FPGA三者能力相加就是芯片的未来 很多粉丝问我 嵌入式方向中的FPGA怎么样 收入如何 前言 这个时候 一定会有抬杠青年说 我见过国内生产的FPGA芯片 还用过呢 通常遇到这一类质疑声 我一般都会说 你是对的 后来 要知道
  • WinEdt 31天试用期到期解决方案

    WinEdt 在试用期过后 会频繁出现 WinEdt s trial period of 31 days has elapsed 的提示窗口 解决方案 修改脚本Exit edt 从Options Options Interface Adva
  • UDP及TCP通信对比讲解

    概述 TCP是面向连接的协议 也就是说在通信发送数据前 必须和对方建立连接 以数据流的模式传播 传输过程中不会有数据丢失 速率上比UDP要慢不少 适用于对数据准确性要求高 速度可以相对慢的场景 如发送或接收邮件 打电话 微信消息传输等等 U
  • 随笔篇-多线程世界的来龙去脉

    文章目录 线程 多线程带来的问题 线程的挂起与唤醒 线程的管理 如果看官觉得有点用 点赞一下 鼓励一下我吧 感谢原创的整理 以下是原文作者连接 原文 https zhuanlan zhihu com p 122010626 以下为摘抄概要整
  • The remote endpoint was in state [TEXT_FULL_WRITING]

    使用websocket出现的坑 The remote endpoint was in state TEXT FULL WRITING which is an invalid state for called method websocket
  • C++11常用新特性汇总

    感谢博主的分享 转载自 http www cnblogs com feng sc p 5710724 html C 11已经出来很久了 网上也早有很多优秀的C 11新特性的总结文章 在编写本博客之前 博主在工作和学习中学到的关于C 11方面
  • 16个车辆信息检测数据集收集汇总(简介及链接)

    16个车辆信息检测数据集收集汇总 简介及链接 目录 1 UA DETRAC 2 BDD100K 自动驾驶数据集 3 综合汽车 CompCars 数据集 4 Stanford Cars Dataset 5 OpenData V11 0 车辆重
  • 2020web前端面试整理

    背景 2020年是比较特殊的一年 由于新冠影响导致很多事情发生了变化 同时也改变了人们的一些常规习惯 就拿换工作来说 为了减少大家的出行和接触 线上视频 电话面试成了趋势 但是万变不离其宗 技术才是王道 下面是个人近期的一些面试经验和需要大
  • 关于光纤收发器的一些基本常识介绍

    光纤收发器是网络数据传输中必不可缺少的一种设备 那么 什么是光纤收发器呢 光纤收发器都有什么组成的呢 光纤收发器是怎么分类的呢 光纤收发器有哪些特点呢 光纤收发器在数据传播过程中起到什么作用呢 接下来我们就跟随飞畅科技的小编一起来详细了解下
  • 2021->2022

    也就随便写写了 记得去年的年终和期望目标 我写了好多个方面的自我剖析 可能大概有三四千字吧 再回去看看 还是水了一些 这很正常 大多数人都是这样的 况且我比较佛系 复盘还是要的 期望还是要提的 虽然明知一年过后 可能达成的不多 但这也是一次
  • Python使用os.path.join只保留最后一个变量的原因

    在使用Python的os path join a path bbb ccc 来合并路径时 合并的结果如果只保留了最后的 ccc 是因为最后的一个变量名包含了斜杠 函数会将其识别成绝对路径 因此就会忽略前面所以的其他路径
  • Linux Debian上快速安装Docker并运行

    要在Debian上安装Docker 可以按照以下步骤进行 更新系统软件包 在终端中执行以下命令 更新系统软件包 sudo apt get update 安装依赖包 在终端中执行以下命令 安装Docker需要的依赖包 sudo apt get
  • 随笔之---maven的知识

    1 maven metadata xml 这个文件是干嘛的 2 setting 中 是啥 表示所有依赖仓库的获取 走 这里 例如 任何仓库的请求 都被转到 下面的地址 如果 不是 是central则关于 中央仓库的请求会转到 下面的地址
  • FLUKE DSX-5000 CH线缆测试仪怎么升级到新国标

    FLUKE DSX 5000 CH线缆测试仪怎么升级新标准GB T50312 2016 下面山东朗坤小编带给您FLUKE DSX 5000 CH线缆测试仪升级带有新标准软件的整体步骤 一起来学习吧 升级到5 1之后必须使用Linkware9
  • idea调整代码标签编辑器标签editor tabs的横排和竖排

    第一 找到任意一个文件鼠标右击 然后选择Configure Editor Tabs 如下图所示 第二 在tab placement中选择top left right bottom等即可调整标签位置 最后点击apply完成设置 最后结果如下图
  • 人生之路漫长

    人生不同的时间会遇到不同的人和事 你不知道这些事会对你以后产生什么影响 只希望后面有好的收获
  • 集合的初始容量与扩容

    arraylist 0 50 linkedlist 0 链表每次加一 hashmap 16 加载因子0 75 超过容量的0 75才会进行扩容 扩容 容量的2倍 2 当某个桶的链表长度达到8 就转成红黑树

随机推荐

  • C++中函数原型和函数定义

    C 中函数原型和函数定义 C 函数原型指的是函数声明的语法形式 它告诉编译器函数的名称 返回类型和参数列表 函数原型的语法形式如下 return type function name parameter list 其中 return typ
  • 什么是强制缓存?什么是协商缓存?cache

    强制缓存和协商缓存是用于在Web浏览器和服务器之间进行缓存控制的两种机制 强制缓存 强缓存 强制缓存 强制缓存是通过设置HTTP响应头来实现的 它告诉浏览器在一定时间内直接使用缓存的副本 而不需要再向服务器发起请求 常见的强制缓存相关的响应
  • PHP Filter伪协议Trick总结

    PHP Filter伪协议Trick总结 前言 最近在学习的过程中碰到了很多的filter协议的小trick 在此做一个总结以及对filter协议的一些探索 PHP Filter协议介绍 php filter是php中独有的一种协议 它是一
  • 题目0010-数据分类

    数据分类 题目描述 对一个数据a进行分类 分类方法是 此数据a 4个字节大小 的4个字节相加对一个给定值b取模 如果得到的结果小于一个给定的值c则数据a为有效类型 其类型为取模的值 如果得到的结果大于或者等于c则数据a为无效类型 比如一个数
  • SpringBoot配置文件

    1 springboot提供两种配置文件类型 properties和yml yaml 2 默认配置文件名称 properties 3 在同一级目录下优先级为 peoperties gt yml gt yaml YAML定义 三种配置文件写法
  • java基于HuTool工具类ExcelWriter合并单元格

    HuTool工具类ExcelWriter合并单元格 基于HuTool工具类ExcelWriter合并单元格并且使用 jdk1 8 lambda表达式 效果如下 创建注解 import java lang annotation Element
  • 内核篇加载内核模块(Android10)

    一 开发前期准备 本文中使用的是linageOs源码中下载的oneplus3 安卓10内核源码进行研究测试 交叉编译链使用的是linageOs源码中的交叉编译链 lineageOs源码中oneplus3内核源码位置路径 home qiang
  • WebGIS开发入门

    目录 一 WebGIS 二 GIS背景 三 如何入门webgis开发 1 gis数据处理 2 gis数据服务发布 3 gis数据服务调用 4 gis数据渲染 四 WebGIS核心价值 五 webgis发展方向 六 gis开发就业方向 1 数
  • Javascript设计模式-06-代理模式

    Javascript设计模式 06 代理模式 简介 代理模式就是为其他对象提供一种代理 代用品或者占位符 以控制对这个对象的访问 代理对象角色内部含有对真实对象的引用 从而可以操作真实对象 同时代理对象提供与真实对象相同的接口 以便在任何时
  • 离散型制造企业如何选择MES系统?

    随着MES系统越来越被企业重视 并被运用到很多制造业中 MES对于制造企业来说 其所需要的要求是各不相同的 比如离散型制造企业 该如何选择MES系统呢 什么是离散型制造企业 离散型制造企业的产品往往由多个零件经过一系列并不连续的工序的加工最
  • EFM32 硬件I2C通讯案例

    前言 最近项目上用到了EFM32HG222F64G芯片中的硬件通讯 i2c通讯不稳定问题 导致花了很长时间去解决 走了不少弯路 最终还是解决了 在此写一下 做个记录 也方便给后面做产品的攻城狮 少走一些弯路吧 好了 进入正题 来个直接点 直
  • dayjs时间处理库的基本使用

    1 获取当前时间 let a dayjs 2 时间格式化 let endTime dayjs format YYYY MM DD 3 获取当前时间之前的时间 day js可以轻松获取N小时 天 月 年前等时间 如以下代码获取的是14天前的时
  • java连接数据库的查询方法(一个方法查任意表,任意字段)

    目录 前言 1 普通查询方法 1 1实现步骤 1 1 1预加载 1 1 2通过驱动管理器获取Connection对象 1 1 2通过Connection对象来创建命令对象 1 1 3通过命令对象获取结果集 2 不普通的查询方法 2 1获取类
  • 原型的价值与注意事项

    原型的价值 对于产品经理来讲在工作中原型的价值主要体现以下三个部分 在原型设计阶段花费的时间 可以避免额外的工作 节省总体时间 精力和成本 原型是展示 讲述 体验之源 常用于做早期评审 以确保你的想法符合目标市场 相对于文档 产品原型更加有
  • codemirror 部分配置信息 中文解释

    介绍 CodeMirror是一款在线的支持语法高亮的代码编辑器 官网 http codemirror net 下载后 解压开到的文件夹中 lib下是放的是核心库和核心css 模式下放的是各种支持语言的语法定义 主题目录下是支持的主题样式 一
  • r语言练习题3

    r语言练习题3 选择题练习 1 创建R 的数据框的函数 2 R中和 或非分别表示为 3 round 3 475 digits 2 返回值为 4 用R语言绘制直方图的命令 4 1用R语言绘制柱形图的命令 4 2用R语言绘制饼图的命令 5 R中
  • 如何写好技术方案

    一 前言 作为一个技术开发者 特别是高级 资深开发 架构师等 往往会遇到根据需求撰写技术方案 那么如何撰写一篇好的技术方案设计 我们今天就来聊一聊这个话题 二 技术方案是否有必要 答案是肯定的 我见过太多由于前期规划不到位 甚至是没有技术方
  • WebGL解决中文字体过大的问题

    最近公司项目要转成Webgl格式 打包测试后发现会把字体文件一同打包进去 导致打包文件很大 打包了一个空场景 使用的字体是Window自带的微软雅黑 字体占用空间很大 后来发现Unity有一个自带的TextMesh Pro 也可以进行文字输
  • 在已安装windows11环境中利用EasyBCD引导安装Ubuntu22.04(无需U盘)

    一 下载 1 下载Ubuntu 放到C盘 官网下载https ubuntu com download desktop 2 下载EasyBCD 链接 https pan baidu com s 1 KDr6kmVKH2u43W6XKYURg
  • 随笔篇----比特的传输

    琐碎的知识又增加了 这是我觉的比较有意思的科普 解开了一些生活中的小疑问 例如 电话 网页 电视 这些信号怎么传递的 人们怎么就成了千里眼 顺风耳 本文目的为 简单科普我们生活周围的信息是如何传递 如果学过通信的朋友可以略过啦哈 关键词 A