無線網路物理層

A. 當設計一個無線網路系統時,在物理層需要解決哪些關鍵問題

主要問題：

①物理層要盡可能屏蔽掉物理設備、傳輸媒體和通信手段的不同，使上面的數據鏈路層感覺不到這些差異的存在，而專注於完成本曾的協議與服務。

②給其服務用戶（數據鏈路層）在一條物理的傳輸媒體上傳送和接收比特流（一般為串列按順序傳輸的比特流）的能力。為此，物理層應解決物理連接的建立、維持和釋放問題。

③在兩個相鄰系統之間唯一地標識數據電路。

B. 物理層功能和作用

物理層作用：

1、物理層要盡可能地屏蔽掉物理設備和傳輸媒體，通信手段的不同，使數據鏈路層感覺不到這些差異，只考慮完成本層的協議和服務。

2、給其服務用戶（數據鏈路層）在一條物理的傳輸媒體上傳送和接收比特流（一般為串列按順序傳輸的比特流）的能力，為此，物理層應該解決物理連接的建立、維持和釋放問題。

3、在兩個相鄰系統之間唯一地標識數據電路。

物理層主要功能：

1、為數據端設備提供傳送數據的通路，數據通路可以是一個物理媒體，也可以是多個物理媒體連接而成。一次完整的數據傳輸，包括激活物理連接，傳送數據，終止物理連接。所謂激活，就是不管有多少物理媒體參與，都要在通信的兩個數據終端設備間連接起來，形成一條通路。

2、傳輸數據，物理層要形成適合數據傳輸需要的實體，為數據傳送服務。一是要保證數據能在其上正確通過，二是要提供足夠的帶寬（帶寬是指每秒鍾內能通過的比特（BIT）數），以減少信道上的擁塞。

傳輸數據的方式能滿足點到點，一點到多點，串列或並行，半雙工或全雙工，同步或非同步傳輸的需要。

3、完成物理層的一些管理工作。

(2)無線網路物理層擴展閱讀：

物理層的主要特點：

由於在OSI之前，許多物理規程或協議已經制定出來了，而且在數據通信領域中，這些物理規程已被許多商品化的設備所採用。

加之，物理層協議涉及的范圍廣泛，所以至今沒有按OSI的抽象模型制定一套新的物理層協議，而是沿用已存在的物理規程，將物理層確定為描述與傳輸媒體介面的機械，電氣，功能和規程特性。

由於物理連接的方式很多，傳輸媒體的種類也很多，因此，具體的物理協議相當復雜。[2]

信號的傳輸離不開傳輸介質，而傳輸介質兩端必然有介面用於發送和接收信號。因此，既然物理層主要關心如何傳輸信號，物理層的主要任務就是規定各種傳輸介質和介面與傳輸信號相關的一些特性。

信號的傳輸離不開傳輸介質，而傳輸介質兩端必然有介面用於發送和接收信號。因此，既然物理層主要關心如何傳輸信號，物理層的主要任務就是規定各種傳輸介質和介面與傳輸信號相關的一些特性。

機械特性

也叫物理特性，指明通信實體間硬體連接介面的機械特點，如介面所用接線器的形狀和尺寸、引線數目和排列、固定和鎖定裝置等。這很像平時常見的各種規格的電源插頭，其尺寸都有嚴格的規定。

已被ISO 標准化了的DCE介面的幾何尺寸及插孔芯數和排列方式。

DTE（Data Terminal Equipment，數據終端設備，用於發送和接收數據的設備，例如用戶的計算機）的連接器常用插針形式，其幾何尺寸與。

DCE（Data Circuit-terminating Equipment，數據電路終接設備，用來連接DTE與數據通信網路的設備，例如Modem數據機）連接器相配合，插針芯數和排列方式與DCE連接器成鏡像對稱。

電氣特性

規定了在物理連接上，導線的電氣連接及有關電路的特性，一般包括：接收器和發送器電路特性的說明、信號的識別、最大傳輸速率的說明、與互連電纜相關的規則、發送器的輸出阻抗、接收器的輸入阻抗等電氣參數等。

功能特性

指明物理介面各條信號線的用途（用法），包括：介面線功能的規定方法，介面信號線的功能分類--數據信號線、控制信號線、定時信號線和接地線4類。

規程特性

指明利用介面傳輸比特流的全過程及各項用於傳輸的事件發生的合法順序，包括事件的執行順序和數據傳輸方式，即在物理連接建立、維持和交換信息時，DTE/DCE雙方在各自電路上的動作序列。

以上4個特性實現了物理層在傳輸數據時，對於信號、介面和傳輸介質的規定。

參考資料來源：網路-物理層

C. 什麼是無線網路什麼工作原理

也是使用tcp/ip協議通信傳輸網路，和有線網大同小異，只是傳輸介質不同，有線使用銅線介質傳輸，無線使用無線電波傳輸，這樣無線電有頻率和波段，大多數咱們使用的無線路由器WiFi都是2.4G或5G 波段的信號傳輸。

與有線傳輸相比，無線傳輸具有許多優點。或許最重要的是，它更靈活。無線信號可以從一個發射器發出到許多接收器而不需要電纜。所有無線信號都是隨電磁波通過空氣傳輸的，電磁波是由電子部分和能量部分組成的能量波。
在無線通信中頻譜包括了9khz到300000Ghz之間的頻率。每一種無線服務都與某一個無線頻譜區域相關聯。無線信號也是源於沿著導體傳輸的電流。電子信號從發射器到達天線，然後天線將信號作為一系列電磁波發射到空氣中。
信號通過空氣傳播，直到它到達目標位置為止。在目標位置，另一個天線接收信號，一個接收器將它轉換回電流。接收和發送信號都需要天線，天線分為全向天線和定向天線。在信號的傳播中由於反射、衍射和散射的影響，無線信號會沿著許多不同的路徑到達其目的地，形成多徑信號。
無線通信原理——基本原理
無線通信是利用電波信號可以在自由空間中傳播的特性進行信息交換的一種通信方式。在移動中實現的無線通信又通稱為移動通信，人們把二者合稱為無線移動通信。簡單講，無線通信是僅利用電磁波而不通過線纜進行的通信方式。
1，無線頻譜
所有無線信號都是隨電磁波通過空氣傳輸的，電磁波是由電子部分和能量部分組成的能量波。聲音和光是電磁波得兩個例子。無線頻譜(也就是說，用於廣播、蜂窩電話以及衛星傳輸的波)中的波是不可見也不可聽的——至少在接收器進行解碼之前是這樣的。
「無線頻譜」是用於遠程通信的電磁波連續體，這些波具有不同的頻率和波長。無線頻譜包括了9khz到300 000Ghz之間的頻率。每一種無線服務都與某一個無線頻譜區域相關聯。例如，AM廣播涉及無線通信波譜的低端頻率，使用535到1605khz之間的頻率。
當然，通過空氣傳播的信號不一定會保留在一個國家內。因此，全世界的國家就無線遠程通信標准達成協議是非常重要的。ITU就是管理機構，它確定了國際無線服務的標准，包括頻率分配、無線電設備使用的信號傳輸和協議、無線傳輸及接收設備、衛星軌道等。如果政府和公司不遵守ITU標准，那麼在製造無線設備的國家之外就可能無法使用它們。
2，無線傳輸的特徵
雖然有線信號和無線信號具有許多相似之處——例如，包括協議和編碼的使用——但是空氣的本質使得無線傳輸與有線傳輸有很大的不同。
正如有線信號一樣，無線信號也是源於沿著導體傳輸的電流。電子信號從發射器到達天線，然後天線將信號作為一系列電磁波發射到空氣中。信號通過空氣傳播，直到它到達目標位置為止。在目標位置，另一個天線接收信號，一個接收器將它轉換回電流。
3，天線
每一種無線服務都需要專門設計的天線。服務的規范決定了天線的功率輸出、頻率及輻射圖。
無線信號傳輸中的一個重要考慮是天線可以將信號傳輸的距離，同時還使信號能夠足夠強，能夠被接收機清晰地解釋。無線傳輸的一個簡單原則是，較強的信號將傳輸的比較弱的信號更遠。
正確的天線位置對於確保無線系統的最佳性能也是非常重要的。用於遠程信號傳輸的天線經常都安裝在塔上或者高層的頂部。從高處發射信號確保了更少的障礙和更好的信號接收。
4，信號傳播
在理想情況下，無線信號直接在從發射器到預期接收器的一條直線中傳播。這種傳播被稱為「視線」(Line Of Sight,LOS)，它使用很少的能量，並且可以接收到非常清晰的信號。不過，因為空氣是無制導介質，而發射器與接收器之間的路徑並不是很清晰，所以無線信號通常不會沿著一條直線傳播。當一個障礙物擋住了信號的路線時，信號可能會繞過該物體、被該物體吸收，也可能發生以下任何一種現象：發射、衍射或者散射。物體的幾何形狀決定了將發生這三種現象中的那一種。
(1)反射、衍射和散射
無線信號傳輸中的「反射」與其他電磁波(如光或聲音)的反射沒有什麼不同。波遇到一個障礙物並反射——或者彈回——到其來源。對於尺寸大於信號平均波長的物體，無線信號將會彈回。例如，考慮一下微波爐。因為微波的平均波長小於1毫米，所以一旦發出微波，它們就會在微波爐的內壁(通常至少有15cm長)上反射。究竟哪些物體會導致無線信號反射取決於信號的波長。在無線LAN中，可能使用波長在1~10米之間的信號，因此這些物體包括牆壁、地板天花板及地面。
在「衍射」中，無線信號在遇到一個障礙物時將分解為次級波。次級波繼續在它們分解的方向上傳播。如果能夠看到衍射的無線電信號，則會發現它們在障礙物周圍彎曲。帶有銳邊的物體——包括牆壁和桌子的角——會導致衍射。
「散射」就是信號在許多不同方向上擴散或反射。散射發生在一個無線信號遇到尺寸比信號的波長更小的物體時。散射還與無線信號遇到的表面的粗糙度有關。表面也粗糙，信號在遇到該表面是就越容易散射。在戶外，樹木會路標都會導致行動電話信號的散射。
另外，環境狀況(如霧、雨、雪)也可能導致反射、散射和衍射
(2)多路徑信號
由於反射、衍射和散射的影響，無線信號會沿著許多不同的路徑到達其目的地。這樣的信號被稱為「多路徑信號」。多路徑信號的產生並不取決於信號是如何發出的。它們可能從來源開始在許多方向上以相同的輻射強度，也可能從來源開始主要在一個方向上輻射。不過，一旦發出了信號，由於反射、衍射和散射的影響，它們就將沿著許多路徑傳播。
無線信號的多路徑性質既是一個優點又是一個缺點。一方面，因為信號在障礙物上反射，所以它們更可能到達目的地。在辦公樓這樣的環境中，無線服務依賴於信號在牆壁、天花板、地板以及傢具上的反射，這樣最終才能到達目的地。
多路徑信號傳輸的缺點是因為它的不同路徑，多路徑信號在發射器與接收器之間的不同距離上傳播。因此，同一個信號的多個實例將在不同的時間到達接收器，導致衰落和延時。
5，固定和移動
每一種無線通信都屬於以下兩個類別之一：固定或移動。在「固定」無線系統中，發射器和接收器的位置是不變的。傳輸天線將它的能量直接對准接收器天線，因此，就有更多的能量用於該信號。對於必須跨越很長的距離或者復雜地形的情況，固定的無線連接比鋪設電纜更經濟。
不過，並非所有通信都適用固定無線。例如，移動用戶不能使用要求他們保留在一個位置來接收一個信號的服務。相反，行動電話、尋呼、無線LAN以及 其它許多服務都在使用「移動」無線系統。在移動無線系統中，接收器可以位於發射器特定范圍內部的任何地方。這就允許接收器從一個位置移動到另一個位置，同時還繼續接受信號。
具體的數據傳輸原理是一樣的：數據是0和1 任何復雜的數據都是通過0和1表達出來的 比如說 發送 您好 兩個字 還原成最本質的數據就是一串0和1混在一起的數字 而0和1對於物理層來說 就是兩種狀態 所以理論上 任何能表示兩種狀態的物理現象並且可以傳播的都可以用於傳輸數據 包括光 電 電磁波等等

比如說 可以用燈滅表示0 燈亮表示1 那我在遠處對著你恍恍手電筒就完成了一次無線傳輸。
而對於日常用到的無線傳輸 採用的是電磁波的方式
電磁波的傳輸原理大概是：電流流過導體時 會對周圍產生電磁波 而導體在電磁波環境中 會產生電流
這樣 我這邊用一根鐵棍 兩邊接上電 然後控制鐵棍中的電流 就會在空間中產生一定規律的電磁波 而對應的 另一方在我產生的電磁波的范圍內 放另一根鐵棍 這根鐵棍里就會產生有規律的電流 這樣就完成了物理層面上最基本的兩種狀態的表達 從而傳輸了數據。

D. 物理層的作用是什麼

物理層主要功能：為數據端設備提供傳送數據通路、傳輸數據。

1、為數據端設備提供傳送數據的通路，數據通路可以是一個物理媒體，也可以是多個物理媒體連接而成。一次完整的數據傳輸，包括激活物理連接，傳送數據，終止物理連接。所謂激活，就是不管有多少物理媒體參與，都要在通信的兩個數據終端設備間連接起來，形成一條通路。

2、傳輸數據，物理層要形成適合數據傳輸需要的實體，為數據傳送服務。一是要保證數據能在其上正確通過，二是要提供足夠的帶寬（帶寬是指每秒鍾內能通過的比特（BIT）數），以減少信道上的擁塞。傳輸數據的方式能滿足點到點，一點到多點，串列或並行，半雙工或全雙工，同步或非同步傳輸的需要。

3、完成物理層的一些管理工作。

物理層定義了通過連接網路節點的物理數據鏈路傳輸原始比特的方式。的比特流可以被分組為碼字或符號，並轉換為一個物理信號是在發送的傳輸介質。物理層為傳輸介質提供電氣、機械和程序介面。電連接器的形狀和屬性、廣播頻率、使用的線路代碼和類似的低級參數，由物理層指定。

組成部分

物理層的媒體包括架空明線、平衡電纜、光纖、無線信道等。通信用的互連設備指DTE和DCE間的互連設備。DTE即數據終端設備，又稱物理設備，如計算機、終端等都包括在內。而DCE則是數據通信設備或電路連接設備，如數據機等。

數據傳輸通常是經過DTE──DCE，再經過DCE──DTE的路徑。互連設備指將DTE、DCE連接起來的裝置，如各種插頭、插座。LAN中的各種粗、細同軸電纜、T型接、插頭，接收器，發送器，中繼器等都屬物理層的媒體和連接器。

物理層協議

1、 電話網路modems-V.92

2、 IRDA物理層

3、 USB物理層

4、 EIARS-232,EIA-422,EIA-423,RS-449,RS-485

5、 Ethernet physical layerIncluding10BASE-T,10BASE2；

10BASE5,100BASE-TX,100BASE-FX,100BASE-T,1000BASE-T,1000BASE-SX還有其他類型。

6、 Varieties of802.11Wi-Fi物理層

7、 DSL

8、 ISDN

9、 T1 and otherT-carrierlinks, and E1 and otherE-carrierlinks

10、 SONET/SDH

11、 Optical Transport Network（OTN）

12、 GSMUm air interface物理層

13、 Bluetooth物理層

14、 ITURecommendations: seeITU-T

15、 IEEE 1394 interface

16、 TransferJet物理層

17、 Etherloop

18、 ARINC 818航空電子數字視頻匯流排

19、 G.hn/G.9960物理層

20、 CAN bus（controller area network）物理層

以上內容參考網路-物理層

E. 簡述無線網的5大特點

1.傳輸距離遠，覆蓋范圍大。單個AP覆蓋范圍可達到10000平方米

2、傳輸速率高。速率可達到11M。

3、系統傳輸容量滿足要求。Wi-Fi技術特別適合於POS系統這種需要傳輸大量突發性數據的場合。

4、安全性高。提供「安全多模」能力，支持WAPI/WEP/WPA/WPA2 安全標准，安全標准可以通過軟體進行配置。

5 良好的擴展性。

考慮到未來業務的增長和變化，應具備充分的可擴展性，包括多種接入方式的提供和接入的可擴展性，帶寬的擴展與速率的平滑升級以及處理能力的可擴展性，依託正在被大規模部署的Wi-Fi網路所帶來的成熟的技術、各種層出不窮的Wi-Fi設備、既有的網路設施、架構支持、豐富的網路知識，使用Wi-Fi可最大程度地減少對網路架構和現有設備的調整。

F. 無線區域網的物理層有幾個標准

IEEE802.11a ，IEEE802.11b ，IEEE802.11g 3個標准

G. 什麼叫物理層和MAC層

Media Access Control (MAC)
中文釋義：媒體訪問控制子層協議

物理層(Physical Layer)
計算機網路OSI模型中最低的一層。

物理層規定:為傳輸數據所需要的物理鏈路創建、維持、拆除，而提供具有機械的，電子的，功能的和規范的特性。簡單的說，物理層確保原始的數據可在各種物理媒體上傳輸。
物理層是OSI的第一層，它雖然處於最底層，卻是整個開放系統的基礎。物理層為設備之間的數據通信提供傳輸媒體及互連設備，為數據傳輸提供可靠的環境

註解：該協議位於OSI七層協議中數據鏈路層的下半部分，主要負責控制與連接物理層的物理介質。在發送數據的時候，MAC協議可以事先判斷是否可以發送數據，如果可以發送將給數據加上一些控制信息，最終將數據以及控制信息以規定的格式發送到物理層；在接收數據的時候，MAC協議首先判斷輸入的信息並是否發生傳輸錯誤，如果沒有錯誤，則去掉控制信息發送至LLC層。

應 用：不管是在傳統的有線區域網（LAN）中還是在目前流行的無線區域網（WLAN）中，MAC協議都被廣泛地應用。在傳統區域網中，各種傳輸介質的物理層對應到相應的MAC層，目前普遍使用的網路採用的是IEEE 802.3的MAC層標准，採用CSMA/CD訪問控制方式；而在無線區域網中，MAC所對應的標准為IEEE 802.11，其工作方式採用DCF（分布控制）和PCF（中心控制）。

H. zigbee無線網路有哪幾層

zigbee無線網路從高往低分為：應用層、網路層、MAC層、物理層四層。了解更多服務優惠點擊下方的「官方網址」客服22為你解答。

I. zigbee無線網路有哪幾層各層都具有哪些功能

從高往低：應用層、網路層、MAC層、物理層
應用層：應用層包含APS和ZDO，主要為用戶提供API函數和提供一些網路管理方面的函數。
網路層：提供安全管理，信息代理，路由管理，網路管理。其主要功能是 路由，路由演算法是它的核心。
MAC層：zigbee網路的網路號、網路發現、點對點通信的數據確認。
物理層：負責將數據通過發射天線發送出去以及從天線接收數據。