计算机网络CH物理层PPT学习教案.pptx

计算机网络的物理层是通信系统的基础，主要负责数据在物理媒介上的传输。这一层定义了设备如何连接到网络，以及如何传输数据。物理层的主要任务包括确定与传输媒体的接口特性，如机械特性（接口的物理尺寸和引线布局）、电气特性（电压范围）、功能特性（电压水平的含义）和规程特性（信号的事件顺序）。 在模拟传输系统中，信号是连续变化的，例如在电话通信中，声音信号被转换为模拟电信号。调制解调器（Modem）在此过程中扮演关键角色，它将数字信号（如计算机产生的数据）转换为模拟信号，以便通过模拟通信线路（如电话线）传输，反之亦然。调制是将数字信息嵌入到模拟信号的过程，而解调则是恢复原始数字信息。 数字传输系统则使用离散的电压值来表示信息，通常更稳定且抗干扰能力更强。信道复用技术是物理层中的另一个重要概念，用于增加信道的利用率。常见的复用技术包括频分复用（FDM），每个用户分配一个不同的频率段；时分复用（TDM），时间被分割成多个时隙，每个用户占用一个时隙；统计时分复用（STDM）更加灵活，根据需要分配时隙；波分复用（WDM）利用不同波长的光信号在同一光纤中传输；码分多址（CDMA）则是通过特定的编码方式实现多个用户的并行传输。 同步光纤网（SONET）和同步数字系列（SDH）是高速数据传输的标准，主要用于长途电话网络和广域网，提供高带宽和同步传输能力。它们定义了一系列的层次结构，允许不同速率的数据流在同一个网络中传输。 宽带接入技术是现代网络接入的重要组成部分，如xDSL（数字用户线）技术，包括ADSL、VDSL等，利用电话线提供高速互联网接入。光纤同轴混合网（HFC）结合了光纤和同轴电缆，常用于有线电视网络的宽带服务。FTTx（光纤到X）是一组技术，如FTTH（光纤到户）、FTTC（光纤到路边）等，将光纤网络延伸到用户住宅或附近，以提供高速互联网。 物理层涉及到的内容广泛，包括接口标准、数据通信基础知识、信号类型、调制解调、信道复用技术、高速网络标准和宽带接入方案，这些都是构建和理解计算机网络不可或缺的基础知识。这些技术的不断发展和完善，使得数据能够在各种复杂的网络环境中高效、可靠地传输。