DCN - บทนำ Physical Layer
ฟิสิคัลเลเยอร์ในโมเดล OSI มีบทบาทในการโต้ตอบกับฮาร์ดแวร์จริงและกลไกการส่งสัญญาณ ฟิสิคัลเลเยอร์เป็นเลเยอร์เดียวของโมเดลเครือข่าย OSI ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเชื่อมต่อทางกายภาพของสองสถานีที่แตกต่างกัน เลเยอร์นี้กำหนดอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์การเดินสายการเดินสายความถี่พัลส์ที่ใช้แทนสัญญาณไบนารีเป็นต้น
Physical Layer ให้บริการแก่ Data-link Layer เลเยอร์ลิงค์ข้อมูลส่งต่อเฟรมไปยังเลเยอร์ฟิสิคัล ชั้นฟิสิคัลจะแปลงเป็นพัลส์ไฟฟ้าซึ่งแสดงถึงข้อมูลไบนารีจากนั้นข้อมูลไบนารีจะถูกส่งผ่านสื่อแบบมีสายหรือไร้สาย
สัญญาณ
เมื่อข้อมูลถูกส่งผ่านสื่อทางกายภาพข้อมูลจะต้องถูกแปลงเป็นสัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้าก่อน ข้อมูลอาจเป็นแบบอะนาล็อกเช่นเสียงของมนุษย์หรือดิจิทัลเช่นไฟล์บนดิสก์ทั้งข้อมูลอนาล็อกและดิจิทัลสามารถแสดงเป็นสัญญาณดิจิทัลหรืออนาล็อกได้
Digital Signals
สัญญาณดิจิตอลมีลักษณะไม่ต่อเนื่องและแสดงถึงลำดับของพัลส์แรงดันไฟฟ้า สัญญาณดิจิทัลถูกใช้ภายในวงจรของระบบคอมพิวเตอร์
Analog Signals
สัญญาณอนาล็อกอยู่ในรูปคลื่นต่อเนื่องตามธรรมชาติและแสดงโดยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าต่อเนื่อง
การด้อยค่าของระบบส่งกำลัง
เมื่อสัญญาณเดินทางผ่านสื่อพวกเขามักจะด้อยลง ซึ่งอาจมีสาเหตุหลายประการดังนี้
Attenuation
เพื่อให้ผู้รับสามารถตีความข้อมูลได้อย่างถูกต้องสัญญาณจะต้องมีความแรงเพียงพอเมื่อสัญญาณผ่านตัวกลางสัญญาณจะมีแนวโน้มที่จะอ่อนแอลงเนื่องจากครอบคลุมระยะทางสัญญาณจะสูญเสียความแรง
Dispersion
เมื่อสัญญาณเดินทางผ่านสื่อก็มีแนวโน้มที่จะแพร่กระจายและทับซ้อนกัน ปริมาณการกระจายขึ้นอยู่กับความถี่ที่ใช้
Delay distortion
สัญญาณจะถูกส่งผ่านสื่อด้วยความเร็วและความถี่ที่กำหนดไว้ล่วงหน้า หากความเร็วและความถี่สัญญาณไม่ตรงกันมีความเป็นไปได้ที่สัญญาณจะไปถึงปลายทางโดยพลการ ในสื่อดิจิทัลสิ่งนี้สำคัญมากที่บิตบางส่วนจะมาถึงเร็วกว่าที่ส่งไปก่อนหน้านี้
Noise
สัญญาณรบกวนหรือความผันผวนแบบสุ่มในสัญญาณแอนะล็อกหรือดิจิทัลกล่าวว่าเป็นสัญญาณรบกวนในสัญญาณซึ่งอาจบิดเบือนข้อมูลจริงที่กำลังดำเนินการอยู่ เสียงรบกวนสามารถจำแนกได้ในระดับใดประเภทหนึ่งต่อไปนี้:
Thermal Noise
ความร้อนจะทำให้ตัวนำอิเล็กทรอนิกส์ของตัวกลางเกิดเสียงซึ่งอาจทำให้เกิดเสียงรบกวนในสื่อ ถึงระดับหนึ่งจะไม่สามารถหลีกเลี่ยงเสียงรบกวนจากความร้อนได้
Intermodulation
เมื่อหลายความถี่ใช้สื่อร่วมกันการรบกวนอาจทำให้เกิดเสียงรบกวนในตัวกลาง สัญญาณรบกวนระหว่างการมอดูเลตเกิดขึ้นหากความถี่ที่แตกต่างกันสองความถี่ใช้สื่อร่วมกันและหนึ่งในนั้นมีความแรงมากเกินไปหรือส่วนประกอบเองทำงานไม่ถูกต้องความถี่ผลลัพธ์อาจไม่ได้รับตามที่คาดไว้
Crosstalk
สัญญาณรบกวนประเภทนี้เกิดขึ้นเมื่อมีสัญญาณแปลกปลอมเข้าสู่สื่อ เนื่องจากสัญญาณในสื่อหนึ่งมีผลต่อสัญญาณของสื่อที่สอง
Impulse
เสียงนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการรบกวนที่ผิดปกติเช่นการลดน้ำหนักไฟฟ้าลัดวงจรหรือส่วนประกอบที่ผิดปกติ ข้อมูลดิจิทัลส่วนใหญ่ได้รับผลกระทบจากสัญญาณรบกวนประเภทนี้
สื่อการส่ง
สื่อที่ส่งข้อมูลระหว่างระบบคอมพิวเตอร์สองระบบเรียกว่าสื่อส่ง สื่อส่งมีสองรูปแบบ
Guided Media
สายไฟ / สายสื่อสารทั้งหมดเป็นสื่อนำเช่น UTP, สายโคแอกเชียลและไฟเบอร์ออปติก ในสื่อนี้ผู้ส่งและผู้รับจะเชื่อมต่อโดยตรงและข้อมูลจะถูกส่ง (แนะนำ) ผ่านสื่อนั้น
Unguided Media
พื้นที่ไร้สายหรือพื้นที่เปิดโล่งเป็นสื่อที่ไม่มีการนำทางเนื่องจากไม่มีการเชื่อมต่อระหว่างผู้ส่งและผู้รับ ข้อมูลถูกกระจายไปในอากาศและใครก็ตามรวมถึงผู้รับจริงอาจรวบรวมข้อมูลได้
ความจุช่อง
ความเร็วในการส่งข้อมูลเป็นความจุของช่องสัญญาณ นับเป็นอัตราข้อมูลในโลกดิจิทัล ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการเช่น:
Bandwidth: ข้อ จำกัด ทางกายภาพของสื่อต้นแบบ
Error-rate: การรับข้อมูลไม่ถูกต้องเนื่องจากมีเสียงรบกวน
Encoding: จำนวนระดับที่ใช้ในการส่งสัญญาณ
มัลติเพล็กซ์
การมัลติเพล็กซ์เป็นเทคนิคในการผสมผสานและส่งสตรีมข้อมูลหลายรายการผ่านสื่อเดียว เทคนิคนี้ต้องใช้ฮาร์ดแวร์ของระบบที่เรียกว่ามัลติเพล็กเซอร์ (MUX) สำหรับการมัลติเพล็กเซอร์สตรีมและส่งไปยังสื่อกลางและเดมัลติเพล็กเซอร์ (DMUX) ซึ่งรับข้อมูลจากสื่อกลางและกระจายไปยังปลายทางที่แตกต่างกัน
การสลับ
การสลับเป็นกลไกที่ข้อมูล / ข้อมูลที่ส่งจากต้นทางไปยังปลายทางซึ่งไม่ได้เชื่อมต่อโดยตรง เครือข่ายมีอุปกรณ์เชื่อมต่อซึ่งรับข้อมูลจากแหล่งที่เชื่อมต่อโดยตรงจัดเก็บข้อมูลวิเคราะห์แล้วส่งต่อไปยังอุปกรณ์เชื่อมต่อระหว่างกันถัดไปที่ใกล้กับปลายทางมากที่สุด
การสลับแบ่งประเภทได้ดังนี้