㈠ 網路題:物理層定義了什麼四個方面的內容
物理層（或稱物理層，Physical Layer）是計算機網路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。區域網與廣域網皆屬第1、2層。
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聯設備，為數據傳輸提供可靠的環境。如果您想要用盡量少的詞來記住這個第一層，那就是「信號和介質」。
OSI採納了各種現成的協議，其中有RS-232、RS-449、X.21、V.35、ISDN、以及FDDI、IEEE802.3、IEEE802.4、和IEEE802.5的物理層協議。
㈡ 在計算機網路中物理層的介面的主要特性有那些
計算機網路中物理層的介面的主要特性是機械特性、電氣特性、功能特性與規程特性。
一、機械特性：
1、指明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的尺寸都有嚴格的規定。
二、電氣特性：
1、 指明在介面電纜的各條線上出現的電壓的范圍。物理層的電氣特性規定了在物理連接上傳輸二進制位流時線路上信號電壓高低、阻抗匹配情況、傳輸速率和距離的限制等。
2、早期的電氣特性標準定義物理連接邊界點上的電氣特性，而較新的電氣特性標準定義的都是發送器和接收器的電器特性，同時還給出了互連電纜的有關規定。
三、功能特性：
1、規定了介面信號的來源、作用以及其他信號之間的關系。即物理介面上各條信號線的功能分配和確切定義。物理介面信號線一般分為數據線、控制線、定時線和地線。
四、規程特性：
1、定義了再信號線上進行二進制比特流傳輸的一組操作過程，包括各信號線的工作順序和時序，使得比特流傳輸得以完成。
(2)計算機網路物理層四大特性擴展閱讀：
1、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，完成物理層的一些管理工作。
2、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。
3、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，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。
㈢ 請問物理層的幾個特性是什麼
物理層的介質特性有計算機網路的吞吐量和帶寬、
成本、尺寸和可擴展性、連接器、抗噪性五個的特性。
一、吞吐量和帶寬
在選擇一個傳輸介質時所要考慮的最重要的因素可能是吞吐量;吞吐量是在給定時間段內介質能傳輸的數據量，單位:MB/S。
帶寬是對一個介質能傳輸的最高頻率和最低頻率之間的差異進行度量，頻率通常用Hz表示。
二、成本
影響採用某種類型介質的最終成本的變數:
安裝成本;新的基礎結構對於復用已有基礎結構的成本;維護和支持成本;因低傳輸速率而影響生產效率所付出的代價;更換過時介質的成本。
三、尺寸和可擴展性
3種規格(每段的最大節點數、最大段長度、最大網路長度)決定了網路介質的尺寸和可擴展性。
四、連接器
它是接電纜與網路設備的硬體，每種網路介質都對應特定類型的連接器。
五、抗噪性
無論是哪種介質，都有兩種類型的雜訊會影響它們的數據傳輸:電磁干擾(EMI)和射頻干擾(RFI)
。
㈣ 計算機網路——2.物理層
確定與傳輸媒體的 介面 的一些特性，解決在各種傳輸媒體上傳輸 比特流 的問題
1.機械特性 ：介面的形狀尺寸大小。
2.電氣特性 ：在介面電纜上的各條線的電壓范圍。
3.功能特性 ：在某一條線上出現的某個電平電壓表示的意義。
4.過程特性 ：對於不同功能的各種可能事件的出現順序。
傳輸媒體主要可以分為 導引型傳輸媒體 和 非導引型傳輸媒體 ：
導引型傳輸媒體 ：信號沿著固體媒體(銅線或光纖，雙絞線)進行傳輸， 有線傳輸 。
非導引型傳輸媒體 ：信號在自由空間傳輸，常為 無線傳輸 。
數據通信系統：包括 源系統 (發送方)， 傳輸系統 (傳輸網路)， 目的系統 (接收方)。
一般來說源系統發出的信號(數字比特流)不適合直接在傳輸系統上直接傳輸，需要轉化(模擬信號)。
調制 ：數字比特流-模擬信號
解調 ：模擬信號-數字比特流
數據 ——運送消息的實體。
信號 ——數據的電氣化或電磁化的表現。
模擬信號 ——代表消息的參數的取值是 連續 的。
數字信號 ——代表消息的參數的取值是 離散 的。
碼元 ——在使用時間域代表不同離散值的基本波形。
信道 ：表示向某一個方向傳送信息的媒體。
單向通信(單工通信) ：只有一個方向的通信，不能反方向。
雙向交替通信(半雙工通信) ：能兩個方向通信，但是不能同時。
雙向同時通信(全雙工通信) ：能同時在兩個方向進行通信。
基帶信號 ：來自信源的信號(源系統發送的比特流)。
基帶調制 ：對基帶信號的波形進行變換，使之適應信道。調制後的信號仍是基帶信號。基帶調制的過程叫做 編碼 。
帶通調制 ：使用載波進行調制，把基帶信號的頻率調高，並轉換為模擬信號。調制後的信號是 帶通信號 。
1.歸零制 ：兩個相鄰信號中間信號記錄電流要恢復到 零電平 。 正脈沖表示1，負脈沖表示0 。在歸零制中，相鄰兩個信號之間這段磁層未被磁化，因此在寫入信息之前必須去磁。
2.不歸零制 ： 正電平代表1，負電平代表0 ，不用恢復到零電平。難以分辨開始和結束，連續記錄0或者1時必須要有時鍾同步，容易出現直流分量出錯。
3.曼徹斯特編碼 ：在每一位中間都有一個跳變。 低->高表示0，高->低表示1 。
4.差分曼徹斯特編碼 ：在每一位的中心處始終都有跳變。位開始邊界有跳變代表0，沒有跳變代表1。 位中間的跳變代表時鍾，位前跳變代表數據 。
調幅（ AM ）：載波的 振幅 隨著基帶數字信號而變化。
調頻（ FM ）：載波的 頻率 隨著基帶數字信號而變化。
調相（ PM ）：載波的 初始相位 隨著基帶數字信號而變化。
失真 ：發送方的數據和接收方的數據並不完全一樣。
限制碼元在信道上的傳輸速率的因素：信道能夠通過的 頻率范圍 ； 信噪比 。
碼間串擾 ：由於系統特性，導致前後碼元的波形畸變。
理想低通信號的最高碼元傳輸速率為 2W ，單位是波特，W是理想低通信道的 帶寬 ，理想帶通特性信道的最高碼元傳輸速率為W。
信噪比 ：信號的平均功率與雜訊的平均功率的比值，單位是 dB ， 值=10log10(S/N) 。
信噪比對信道的 極限 信息傳輸速率的影響：速率 C=Wlog2(1+S/N)——香農公式 ，單位為 bit/s 。
信噪比越大，極限傳輸速率越高。實際速率比極限速率低不少。還可以用編碼的方式來提高速率(讓一個碼元攜帶更多的比特量)。
所謂 復用 就是一種將若干個彼此獨立的信號合並成一個可以在 同一信道 上同時傳輸的 復合信號 的方法。
比如，傳輸的語音信號的頻譜一般在300~3400Hz內，為了使若干個這種信號能在 同一信道（相當於共享信道，能夠降低成本，提高利用率） 上傳輸，可以把它們的頻譜調制到不同的頻段，合並在一起而不致相互影響，並能在接收端彼此分離開來（ 分用 ）。
信道復用技術就是將一個物理信道按照一定的機制劃分多個互不幹擾互不影響的邏輯信道。信道復用技術可分為以下幾種： 頻分復用，時分復用和統計時分復用，波分復用，碼分復用 。
1.頻分復用技術FDM（也叫做頻分多路復用技術）： 條件是傳送的信號的帶寬是有限的，而 信道的帶寬要遠遠大於信號的帶寬 ，然後採用 不同頻率 進行調制的方法，是各個信號在信道上錯開。頻分復用的各路信號是在 時間 上重疊而在 頻譜 上不重疊的信號。將整個帶寬分為多份，用戶分配一定的帶寬後通信過程 自始至終都佔用 這個頻帶。另外，為保證各個子信道傳輸不受干擾，可以設立 隔離帶 。
2.時分復用技術TDM：採用同一物理連接的不同時段來傳輸不同的信號。 也就是在信道帶寬上劃分出幾個子信道後，A用戶在某一段時間使用子信道1，用完之後將子信道1釋放讓給用戶B使用，以此類推。將整個信道傳輸時間劃分成若干個時間片（時隙），這些時間片叫做 時分復用幀 。每一個時分用戶在每一個TDM幀中佔用 固定時序 的時隙。
4.波分復用技術WDM： 將兩種或多種不同波長的光載波信號在發送端經過 復用器匯合 在一起，並耦合到光線路的 同一根光纖 中進行傳輸，在接收端經過 分波器 將各種波長的光載波分離進行 恢復 。整個過程類似於頻分復用技術的共享信道。波分復用其實就是光的頻分復用。
1.比特時間，碼片
1比特時間就是發送 1比特 需要的時間，如數據率是10Mb/s，則100比特時間就等於10微秒。
每一個比特時間劃分為m個短的間隔，稱為碼片。每個站被指派一個唯一的m bit 的碼片序列（例如S站的8 bit 碼片序列是00011011）。
如果發送 比特1 ，則發送自己的m bit 碼片序列。如果發送 比特0 ，則發送該碼片序列的二進制反碼。
S站的碼片序列：（-1，-1，-1，+1，+1，-1，+1，+1） -1代表0，+1代表1
用戶發送的信號先受 基帶數字信號 的調試，又受 地址碼 的調試。就比如數據發送後受到基帶數字信號的調試之後變為10，然後又受到地址碼的調試後1就變為了00011011（上面的S站碼片序列），0就變成了11100100。
由於每個比特要轉換成m個比特的碼片序列，因此原本S站的數據率b bit/s要提高到mb bit/s，同時S站所佔用的頻帶寬度也提高到原本數值的m倍。這種方式是擴頻通信中的一種。
擴頻通信通常有兩大類：直接序列擴頻DSSS（上述方式）；跳頻擴頻FHSS。
2.碼分多址（CDMA）
CDMA的重要特點 ：每個站分配的碼片序列不僅必須 各不相同 ，並且還必須 相互正交 。在實用系統中使用的是 偽隨機碼序列 。
碼片的互相 正交 的關系：令向量S表示站S的碼片向量，令T表示其他任何站的碼片向量。兩個不同站的碼片序列正交，就是向量S和T的 規格化內積 等於0。
即S T=（S1 T1+S2 T2+......Sm Tm）/m（其實就相當於 兩個向量垂直 ，/m對結果其實也沒多大關系）
推論 ： 1. 一個碼片向量和另一碼片反碼的向量的規格化內積值為0（如果ST=0,那麼ST'也=0）
2. 任何一個碼片向量和該碼片向量自己的規格化內積都是1，即S S=1
3. 一個碼片向量和該碼片向量的規格化內積值是-1，即S S'=-1
CDMA的工作原理：
用一個列子來說明，假設S站的碼片序列為（-1，-1，-1，+1，+1，-1，+1，+1），S站的擴頻信號為Sx，即若數據比特=1那麼S站發送的是碼片序列本身Sx=S，若數據比特=0那麼S站發送的是碼片序列的反碼Sx=S』。T站的碼片序列為（-1，-1，+1，-1，+1，+1，+1，-1），T站的擴頻信號為Tx。因為所有的站都使用相同的頻率，因此每一個站都能夠收到所有的站發送的擴頻信號。所有的站收到的都是疊加的信號 Sx+Tx 。
當接收站打算收S站發送的信號時，就用S站的碼片序列與收到的信號求規格化內積，即S （Sx+Tx）=S Sx+S Tx。前者等於+1或0，後者一定等於0，具體看下面（參考上面的 CDMA的工作原理 ）：
當數據比特=1時，Sx=S，那麼S Sx=S S=1；同理 ，當數據比特=0時，Sx=S』，那麼S Sx=S S』=0
當數據比特=1時，Tx=S，那麼S Tx=S T=0（參考上面 碼片序列的正交關系 ）；同理 ，當數據比特=0時，Sx=S』，那麼S Tx=S*T』=0
㈤ [計算機網路之二] 物理層
物理層考慮的是怎樣才能在連接各種計算機的傳輸媒體上傳輸數據比特流，而不是指具體的傳輸媒體。物理層的作用是盡可能地屏蔽掉不同傳輸媒體和通信手段的差異，使物理層上面的數據鏈路層感覺不到這些差異，這樣就可使數據鏈路層只需要考慮如何完成本層的協議和服務，而不必考慮網路具體的傳輸媒體和通信手段是什麼。
物理層的協議也稱為物理層 規程 。
（1）機械特性
指明介面所用接線器的形狀和尺寸、引腳數目和排列、固定和鎖定裝置等。
（2）電氣特性
指明在介面電纜的各條線上出現的電壓的范圍。
（3）功能特性
指明在某條線上出現的某一電平的意義。
（4）過程特性
指明對於不同功能的各種可能事件的出現順序。
數據在計算機內部多採用並行傳輸方式，但在通信線路上的傳輸方式一般都是串列傳輸 ，即逐個比特按照事件順序傳輸。因此物理層還要完成傳輸方式的轉換。
一個數據通信系統可劃分為三大部分，即 源系統（或發送端、發送方）、傳輸系統（或傳輸網路）和目的系統（或接收端、接收方） 。
消息 ：通信的目的是傳遞消息，如語音、文字、圖像視頻。
數據 ：運送消息的實體，使用特定方式表示的信息，通常是有意義的符號序列。
信號 ：數據的電氣或電磁的表現。
碼元 ：代表不同離散數值的基本波形。
信道不等同於電路，信道一般都是用來表示向某一個方向傳送信息的媒體，一條通信電路往往包含一條發送信道和一條接收信道。
又稱為 單工通信 ，即只能有一個方向的通信而沒有反方向的交互。無線電廣播或有線電廣播以及電視廣播就屬於這種類型。
又稱為 半雙工通信 ，即通信的雙方都可以發送信息，但不能雙方同時發送（當然也不能同時接收）。這種通信方式是一方發送另一方接收，過一段時間後可以再反過來。
PS. 一般對講機屬於半雙工！！！
又稱為 全雙工通信 ，即通信的雙方可以同時發送和接收信息。
數字信號一般用方形脈沖來表示：
對於模擬信道，信道帶寬 W = f2 - f1，f1 是信道能通過的最低頻率，f2 是信道能通過的最高頻率，兩者都是由信道的物理特性決定的。
數字信道時一種離散信道，它只能傳送取離散值的數字信號，信道的帶寬決定了信道中能不失真地傳輸脈沖序列的最高速率。
一個數字脈沖稱為一個碼元，用碼元速率表示單位時間內信號波形的變換次數，即單位時間內通過信道傳輸的碼元個數。若信號碼元的寬度為 T 秒，則碼元速率 B = 1/T，單位為波特（Baud），所以碼元速率也叫波特率。
有限帶寬無雜訊信道的極限碼元速率為：
B = 2W（Baud） // W 為信道帶寬
一個碼元所帶的位數是由碼元所取的離散值種類所決定的，存在如下關系：
n = log 2 N // n 為碼元所帶位數，N 為碼元種類數
根據上述兩個公式，可以計算出理想無雜訊狀況下，信道的最大數據傳輸速率為：
R = B log 2 N = 2W log 2 N
有限帶寬有雜訊信道的極限數據速率：
C = W log 2 (1+S/N)
【解析】W 為信道帶寬，S 為信號的平均功率，N 為雜訊的平均功率，S/N 叫作信噪比，在實際使用中 S 與 N 的比值太大，故常取其分貝數（dB），分貝與信噪比的關系為：
dB = 10 log10(S/N)
（1）導引型
（2）非導引型
頻分復用 FDM（Frequency Division Multiplexing） 的所有用戶在同樣的時間佔用不同的帶寬（頻率帶寬）資源，用戶在分配到一定的頻帶後，在通信過程中自始至終都佔用這個頻帶。
時分復用 TDM（Time Division Multiplexing） 是將時間劃分為一段段等長的時分復用幀。每一個時分復用的用戶在每一個 TDM 幀中佔用固定序號的時隙。
統計時分復用 STDM（Statistic TDM）
波分復用 WDM（Wavelength Division Multiplexing） 就是光的頻分復用。
碼分復用 CDM（Code Division Multiplexing） ：在相同的時間使用相同的頻帶進行通信。
在 CDMA（碼分多址：Code Division Multiplexing Access） 中，每一個比特時間被劃分為 m 個短的間隔，稱為 碼片（chip） 。使用 CDMA 的每個站被指派一個唯一的 m bit 碼片序列（chip sequence） ，發送比特 1 使用 m bit 碼片序列，發送比特 0 使用碼片序列的反碼。
CDMA 系統的一個重要特點就是這種體制給每一個站分配的碼片序列不僅必須各不相同，並且還必須互相正交。
非對稱數字用戶線 ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line）技術是 用數字技術對現有的模擬電話用戶線進行改造 ，使它能夠承載寬頻數字業務。
光纖同軸混合網（HFC 網，Hybrid Fiber Coax）是在目前覆蓋面很廣的有線電視網的基礎上開發的一種居民寬頻接入網。
㈥ 璁＄畻鏈虹綉緇滅殑鍥涘眰鏄浠涔堬紵
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㈦ 計算機網路-物理層
物理層特性： 與傳輸媒體有關的一些特性
機械特性
電氣特性
功能特性
過程特性
一個數據通信系統可劃分為三大部分，即源系統（發送端、發送方）、傳輸系統（傳輸網路）和目的系統（接收端、接收方）
根據信號中代表消息的參數的取值方式不同，信號課分為模擬信號（連續信號）和數字信號（離散信號）。代表數字信號不同離散數值的基本波形稱為碼元。
沒有經過調制的信號叫做基帶信號
調制可分為兩大類。一類是僅僅對基帶信號的波形進行變換，變換後的信號仍然是基帶信號，這類調制稱為基帶調制，或者稱為 編碼
另一類調制需要使用載波進行調制，把基帶信號的頻率范圍搬遷到較高的頻段，並轉換為模擬信號。經過載波調制後的信號稱為帶通信號，而使用載波的調制稱為帶通調制。
載波：載波或者載頻（載波頻率）是一個物理概念，是一個特定頻率的無線電波，單位 Hz ，是一種在頻率、調幅或相位方面被調制以傳輸語言、音樂、圖象或其它信號的電磁波。
信道的極限容量
具體的信道所能通過的頻率范圍總是有限的。奈氏准則：在任何信道中，碼元傳輸的速率是有上限的，傳輸速率超過此上限，就會出現嚴重的碼間串擾問題，使接收端對碼元的判決成為不可能。
理想低通信道的最高碼元傳輸速率 = 2W Baud
這里W是理想低通信道①的帶寬,單位為赫(Hz);
Baud是波特,是碼元傳輸速率的單位,1波特為每秒傳送1個碼元.
上式就是著名的奈氏准則.奈氏准則的另一種表達方法是:每赫帶寬的理想低通信道的最高碼元傳輸速率是每秒2個碼元.
碼間串擾
信噪比
信號的平均功率和雜訊的平均功率之比，記為 S/N，用分貝（dB）作為度量單位
信噪比（dB）=10log 10 (S/N)(dB)
極限傳輸速率
C = W log 2 (1+S/N)(bit/s)
物理層使用的傳輸媒體
屏蔽雙絞線（STP）:抗電磁干擾能力強，價格貴
非屏蔽雙絞線（UTP）：廉價，乙太網一般都用的這種
同軸電纜
光纖
信道復用
頻分復用（FDM）
時分復用（TDM）
統計時分復用（STDM）
碼分復用、碼分多址（CDM、CDMA）
在CDMA中，每一個比特時間劃分為 m 個短的時間間隔，稱為 碼片 。使用 CDMA 的每一個站都被指派一個唯一的 m bit 碼片序列。一個站如果發送比特 1 ，則發送自己的 m bit碼片序列，如果發送比特 0，則發送反碼。例如，指派給 S 站的 8 bit 碼片序列時 00011011。當發送比特 1 時，它就發送 00011011，發送比特 0 時，就發送 11100100。為了方便，按慣例把碼片中 0 寫為 -1，將 1 寫為+1，所以 S 站的碼片序列為（-1 -1 -1 +1 +1 -1 +1 +1）
兩個不同站的碼片序列正交，向量 S 和 T 的規格化內積為 0。
任何一個碼片向量和該碼片向量自己的規格化內積都是1
當接收站打算接收 S 站發送的信號時，就用 S 站的碼片序列與收到的信號求規格化內積。這相當於分別計算 S·Sx 和 S·Tx。顯然，S·Sx 就是 S 站發送的數據比特，因為在計算規格化內積時，按上面公式計算相加的各項，都是+1 或者 -1；而 S·Tx一定是零，因為相加的 8 項中的+1和-1各佔一半，因此總和一定為零。
波分復用（WDM）:光纖專用
物理層使用的協議：RJ45，clock,IEEE802.3（中繼器、集線器、網關）