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【计算机网络物理层总结】 计算机网络的物理层是网络五层模型中最基础的一层，它主要负责设备间的物理连接和数据传输。物理层定义了数据传输的物理介质、信号类型以及接口标准等特性，确保数据能在不同的硬件之间正确传输。 1. **基本概念** - **机械特性**：涉及接口的物理接口，如接口尺寸、引线数量和排列。 - **电气特性**：规定接口上允许的电压范围，保证信号的稳定传输。 - **功能特性**：解释接口中不同电压等级的意义。 - **过程特性**：定义不同功能事件发生的顺序，确保数据正确排序。 2. **数据通信基础知识** - **数据**：传输信息的实体，可以是数字或模拟形式。 - **信号**：数据的电气或电磁表现形式。 - **模拟信号**：连续变化的信号，代表消息参数的连续取值。 - **数字信号**：离散的信号，代表消息参数的离散取值。 - **码元**：时域中代表数字信号不同值的基本波形。 3. **通信方式** - **单向通信**（单工）：仅一个方向的通信，无交互。 - **双向交替通信**（半双工）：双方都能发送信息，但不能同时。 - **双向同时通信**（全双工）：双方同时发送和接收信息。 4. **基带和带通信号** - **基带信号**：原始信号，通常包含低频或直流成分，可能不适应某些信道。 - **带通信号**：基带信号经过调制，使其频率移至较高频段以适应信道传输。 5. **调制方法** - **调幅（AM）**：载波振幅随基带信号变化。 - **调频（FM）**：载波频率随基带信号变化。 - **调相（PM）**：载波初始相位随基带信号变化。 6. **信道极限** - **奈奎斯特准则**：限制码元传输速率上限，防止码间串扰。 - **香农定理**：计算信道极限信息传输速率，考虑信道带宽和信噪比。 7. **信道复用技术** - **频分复用（FDM）**：不同用户占用不同频率带宽。 - **时分复用（TDM）**：用户轮流使用信道，每个用户占用固定时间片。 - **统计时分复用（STDM）**：根据需求动态分配时隙。 - **波分复用（WDM）**：多个光信号在不同波长上传输。 - **码分多址（CDMA）**：用户信号通过特定编码区分，所有信号同时在同一带宽上传输。 8. **数字传输系统** - 包括高精度、高效率的信号转换和传输机制，确保数据在物理层的准确传输。 9. **宽带接入技术** - **xDSL**：利用电话线提供高速互联网接入，如ADSL、VDSL等。 - **光纤同轴混合网（HFC）**：结合光纤和同轴电缆，用于有线电视网络及宽带互联网接入。 - **FTTx**：光纤到户/节点/大楼等不同形式，提高网络速度和稳定性。 物理层是计算机网络的基础，它为高层协议提供了可靠的数据传输服务，并通过各种复用技术高效利用信道资源，实现多用户的并行通信。理解物理层的工作原理对于构建和维护高性能的网络系统至关重要。