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我们在前几期的文章中给大家简单介绍了计算机网络的一些基础知识等内容，而本文我们就再来了解一下，计算机网络物理层基础概念分享。

基本概念

物理层考虑的是怎样才能连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流，而不是指具体的传输媒体。

现有计算机中的硬件设备和传输媒体的种类非常多，通信手段也有许多不同的方式。物理层的作用就是要尽可能的屏蔽掉这些传输媒体和通信手段的差异，是物理层之上的数据链路层感觉不到这些差异，使得数据链路层只需考虑如何完成本层的协议和服务，而不必考虑网络具体情况的传输媒体和通信手段是什么。

可以将物理层的主要任务描述为确定与传输媒体接有关的一些特性

机械特性：接口所用接线器的一些物理属性如接口范围，接口尺寸，引线数目及排列;

电气特性：接口电缆的各条线上出现电压的范围，阻抗匹配，传输速度，距离等;

功能特性：某条线上出现的某一电平的电压的意义，接口部件信号线的用途;

过程特性：对于不同功能的各种可能事件的出现顺序，定义各条物理线路的工作规程和时序关系。

来看下数据通信系统的模型

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一个通信系统包括三大部分：源系统(或发送端、发送⽅)、传输系统(或传输⽹络)和⽬的系统(或接收端、接收⽅)。

通信的目的是传递信息，如语音，文字，图片等。。。数据是运送消息的实体。信号就是数据的电磁或电气表现。

根据信号中代表消息的参数的取值方式不同，信号可以分成下面两类：

模拟信号：也叫连续信号，代表消息参数的取值是连续的。栗如：上面栗子中，用户家中的调制解调器到电话局之间的用户线上传输的就是模拟信号。

数字信号：也叫离散信号，代表消息的参数的取值是离散的。栗如：上面栗子中，用户家中的计算机到调制解调器之间，或在电话线中继线器上传递的就是数字信号。

信道

信道一般用来表示向某一个方向传递信息的媒体。一条信道往往包含一个发送信道和接收信道。

从通信的双方信息交互的方式来看，有下面的几种方式：

1、单向通信：又称单工通信，只能有一个方向的通信，不能有反方向的交互。栗如，无线电带你广播或者有线电广播，电视广播等。。。

2、双向交替通信：又称为半双工通信，即通信的双方都可以发送信息，但是双方同时发送和接收。

3、双向同时通信：又称为全双工，通信的双方可以同时发送和接收数据。

来自信源的信号称为基带信号(基本频带信号)，像计算机输出的代表各种文字或者图像的文件的数据信号都属于基带信号。

基带信号往往包含有较多的低频成分，甚⾄有直流成分，⽽许多信道并不能传输这种低频分量或直流分量。因此必须对基带信号进⾏调制(modulation);

调制有两大类

1、基带调制：仅仅是对基带信号的波形进行变换，使它能够与信道特性相适应，变换后的信号仍然是基带信号。

2、带通调制：需要使用载波进行调制，把基带信号的频段搬移到较高的频段，并转换为模拟信号，这样就能地在模拟信道中传输，经过载波调制后的信号成为带通信号，使用的载波调制称为带通调制。

传输媒体

传输媒体也称为传输截止和传输媒介，是数据传输系统中在发送设备和接收设备之间的物理通路。

传输介质可认为是0层，它传输的是信号，但是不知道信号是什么意思，根据规定的电气特性来识别比特。

传输媒体可以分成两大类：导引性传输媒体和非引导性传输媒体。

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信道复用技术

复用是计算机通信技术中的基本概念，把多个信号组合在一条物理信道上进行传输，使得多个计算机或终端设备共享信道资源，提高信道的利用率。

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它允许⽤户使⽤⼀个共享信道进⾏通信，降低成本，提⾼利⽤率;

将使⽤介质的每个设备与来⾃同⼀信道上的其他设备的通信隔离开，把时域和频域资源合理地分配给⽹络上的设备。

频分复用

频分复用就是各路信号在同样的时间占用不同的频率宽带资源。

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频分复用要求总频率宽带大于各个子频率信道之和，各个信道之间设立隔离带，这样就能保证各路信号互补干扰。

频分复用技术特点是所有子信道传输的信号以并行的方式工作。

时分复用

时分复用的所有用户是在不同的时间占用同样的频率宽带，将时间划分为⼀段段等⻓的时分复⽤帧(TDM帧)，每⼀路信号在每⼀个TDM帧中占⽤固定序号的时隙(同步时分复⽤)。

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