㈠ 网络题:物理层定义了什么四个方面的内容
物理层（或称物理层，Physical Layer）是计算机网络OSI模型中最低的一层。物理层规定:为传输数据所需要的物理链路创建、维持、拆除，而提供具有机械的，电子的，功能的和规范的特性。简单的说，物理层确保原始的数据可在各种物理媒体上传输。局域网与广域网皆属第1、2层。
物理层是OSI的第一层，它虽然处于最底层，却是整个开放系统的基础。物理层为设备之间的数据通信提供传输媒体及互联设备，为数据传输提供可靠的环境。如果您想要用尽量少的词来记住这个第一层，那就是“信号和介质”。
OSI采纳了各种现成的协议，其中有RS-232、RS-449、X.21、V.35、ISDN、以及FDDI、IEEE802.3、IEEE802.4、和IEEE802.5的物理层协议。
㈡ 在计算机网络中物理层的接口的主要特性有那些
计算机网络中物理层的接口的主要特性是机械特性、电气特性、功能特性与规程特性。
一、机械特性：
1、指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等。这很像平时常见的各种规格的电源插头的尺寸都有严格的规定。
二、电气特性：
1、 指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。物理层的电气特性规定了在物理连接上传输二进制位流时线路上信号电压高低、阻抗匹配情况、传输速率和距离的限制等。
2、早期的电气特性标准定义物理连接边界点上的电气特性，而较新的电气特性标准定义的都是发送器和接收器的电器特性，同时还给出了互连电缆的有关规定。
三、功能特性：
1、规定了接口信号的来源、作用以及其他信号之间的关系。即物理接口上各条信号线的功能分配和确切定义。物理接口信号线一般分为数据线、控制线、定时线和地线。
四、规程特性：
1、定义了再信号线上进行二进制比特流传输的一组操作过程，包括各信号线的工作顺序和时序，使得比特流传输得以完成。
(2)计算机网络物理层四大特性扩展阅读：
1、物理层主要功能，为数据端设备提供传送数据通路、传输数据，完成物理层的一些管理工作。
2、为数据端设备提供传送数据的通路，数据通路可以是一个物理媒体，也可以是多个物理媒体连接而成。一次完整的数据传输，包括激活物理连接，传送数据，终止物理连接。所谓激活，就是不管有多少物理媒体参与，都要在通信的两个数据终端设备间连接起来，形成一条通路。
3、传输数据，物理层要形成适合数据传输需要的实体，为数据传送服务。一是要保证数据能在其上正确通过，二是要提供足够的带宽，以减少信道上的拥塞。传输数据的方式能满足点到点，一点到多点，串行或并行，半双工或全双工，同步或异步传输的需要。
㈢ 请问物理层的几个特性是什么
物理层的介质特性有计算机网络的吞吐量和带宽、
成本、尺寸和可扩展性、连接器、抗噪性五个的特性。
一、吞吐量和带宽
在选择一个传输介质时所要考虑的最重要的因素可能是吞吐量;吞吐量是在给定时间段内介质能传输的数据量，单位:MB/S。
带宽是对一个介质能传输的最高频率和最低频率之间的差异进行度量，频率通常用Hz表示。
二、成本
影响采用某种类型介质的最终成本的变量:
安装成本;新的基础结构对于复用已有基础结构的成本;维护和支持成本;因低传输速率而影响生产效率所付出的代价;更换过时介质的成本。
三、尺寸和可扩展性
3种规格(每段的最大节点数、最大段长度、最大网络长度)决定了网络介质的尺寸和可扩展性。
四、连接器
它是接电缆与网络设备的硬件，每种网络介质都对应特定类型的连接器。
五、抗噪性
无论是哪种介质，都有两种类型的噪声会影响它们的数据传输:电磁干扰(EMI)和射频干扰(RFI)
。
㈣ 计算机网络——2.物理层
确定与传输媒体的 接口 的一些特性，解决在各种传输媒体上传输 比特流 的问题
1.机械特性 ：接口的形状尺寸大小。
2.电气特性 ：在接口电缆上的各条线的电压范围。
3.功能特性 ：在某一条线上出现的某个电平电压表示的意义。
4.过程特性 ：对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。
传输媒体主要可以分为 导引型传输媒体 和 非导引型传输媒体 ：
导引型传输媒体 ：信号沿着固体媒体(铜线或光纤，双绞线)进行传输， 有线传输 。
非导引型传输媒体 ：信号在自由空间传输，常为 无线传输 。
数据通信系统：包括 源系统 (发送方)， 传输系统 (传输网络)， 目的系统 (接收方)。
一般来说源系统发出的信号(数字比特流)不适合直接在传输系统上直接传输，需要转化(模拟信号)。
调制 ：数字比特流-模拟信号
解调 ：模拟信号-数字比特流
数据 ——运送消息的实体。
信号 ——数据的电气化或电磁化的表现。
模拟信号 ——代表消息的参数的取值是 连续 的。
数字信号 ——代表消息的参数的取值是 离散 的。
码元 ——在使用时间域代表不同离散值的基本波形。
信道 ：表示向某一个方向传送信息的媒体。
单向通信(单工通信) ：只有一个方向的通信，不能反方向。
双向交替通信(半双工通信) ：能两个方向通信，但是不能同时。
双向同时通信(全双工通信) ：能同时在两个方向进行通信。
基带信号 ：来自信源的信号(源系统发送的比特流)。
基带调制 ：对基带信号的波形进行变换，使之适应信道。调制后的信号仍是基带信号。基带调制的过程叫做 编码 。
带通调制 ：使用载波进行调制，把基带信号的频率调高，并转换为模拟信号。调制后的信号是 带通信号 。
1.归零制 ：两个相邻信号中间信号记录电流要恢复到 零电平 。 正脉冲表示1，负脉冲表示0 。在归零制中，相邻两个信号之间这段磁层未被磁化，因此在写入信息之前必须去磁。
2.不归零制 ： 正电平代表1，负电平代表0 ，不用恢复到零电平。难以分辨开始和结束，连续记录0或者1时必须要有时钟同步，容易出现直流分量出错。
3.曼彻斯特编码 ：在每一位中间都有一个跳变。 低->高表示0，高->低表示1 。
4.差分曼彻斯特编码 ：在每一位的中心处始终都有跳变。位开始边界有跳变代表0，没有跳变代表1。 位中间的跳变代表时钟，位前跳变代表数据 。
调幅（ AM ）：载波的 振幅 随着基带数字信号而变化。
调频（ FM ）：载波的 频率 随着基带数字信号而变化。
调相（ PM ）：载波的 初始相位 随着基带数字信号而变化。
失真 ：发送方的数据和接收方的数据并不完全一样。
限制码元在信道上的传输速率的因素：信道能够通过的 频率范围 ； 信噪比 。
码间串扰 ：由于系统特性，导致前后码元的波形畸变。
理想低通信号的最高码元传输速率为 2W ，单位是波特，W是理想低通信道的 带宽 ，理想带通特性信道的最高码元传输速率为W。
信噪比 ：信号的平均功率与噪声的平均功率的比值，单位是 dB ， 值=10log10(S/N) 。
信噪比对信道的 极限 信息传输速率的影响：速率 C=Wlog2(1+S/N)——香农公式 ，单位为 bit/s 。
信噪比越大，极限传输速率越高。实际速率比极限速率低不少。还可以用编码的方式来提高速率(让一个码元携带更多的比特量)。
所谓 复用 就是一种将若干个彼此独立的信号合并成一个可以在 同一信道 上同时传输的 复合信号 的方法。
比如，传输的语音信号的频谱一般在300~3400Hz内，为了使若干个这种信号能在 同一信道（相当于共享信道，能够降低成本，提高利用率） 上传输，可以把它们的频谱调制到不同的频段，合并在一起而不致相互影响，并能在接收端彼此分离开来（ 分用 ）。
信道复用技术就是将一个物理信道按照一定的机制划分多个互不干扰互不影响的逻辑信道。信道复用技术可分为以下几种： 频分复用，时分复用和统计时分复用，波分复用，码分复用 。
1.频分复用技术FDM（也叫做频分多路复用技术）： 条件是传送的信号的带宽是有限的，而 信道的带宽要远远大于信号的带宽 ，然后采用 不同频率 进行调制的方法，是各个信号在信道上错开。频分复用的各路信号是在 时间 上重叠而在 频谱 上不重叠的信号。将整个带宽分为多份，用户分配一定的带宽后通信过程 自始至终都占用 这个频带。另外，为保证各个子信道传输不受干扰，可以设立 隔离带 。
2.时分复用技术TDM：采用同一物理连接的不同时段来传输不同的信号。 也就是在信道带宽上划分出几个子信道后，A用户在某一段时间使用子信道1，用完之后将子信道1释放让给用户B使用，以此类推。将整个信道传输时间划分成若干个时间片（时隙），这些时间片叫做 时分复用帧 。每一个时分用户在每一个TDM帧中占用 固定时序 的时隙。
4.波分复用技术WDM： 将两种或多种不同波长的光载波信号在发送端经过 复用器汇合 在一起，并耦合到光线路的 同一根光纤 中进行传输，在接收端经过 分波器 将各种波长的光载波分离进行 恢复 。整个过程类似于频分复用技术的共享信道。波分复用其实就是光的频分复用。
1.比特时间，码片
1比特时间就是发送 1比特 需要的时间，如数据率是10Mb/s，则100比特时间就等于10微秒。
每一个比特时间划分为m个短的间隔，称为码片。每个站被指派一个唯一的m bit 的码片序列（例如S站的8 bit 码片序列是00011011）。
如果发送 比特1 ，则发送自己的m bit 码片序列。如果发送 比特0 ，则发送该码片序列的二进制反码。
S站的码片序列：（-1，-1，-1，+1，+1，-1，+1，+1） -1代表0，+1代表1
用户发送的信号先受 基带数字信号 的调试，又受 地址码 的调试。就比如数据发送后受到基带数字信号的调试之后变为10，然后又受到地址码的调试后1就变为了00011011（上面的S站码片序列），0就变成了11100100。
由于每个比特要转换成m个比特的码片序列，因此原本S站的数据率b bit/s要提高到mb bit/s，同时S站所占用的频带宽度也提高到原本数值的m倍。这种方式是扩频通信中的一种。
扩频通信通常有两大类：直接序列扩频DSSS（上述方式）；跳频扩频FHSS。
2.码分多址（CDMA）
CDMA的重要特点 ：每个站分配的码片序列不仅必须 各不相同 ，并且还必须 相互正交 。在实用系统中使用的是 伪随机码序列 。
码片的互相 正交 的关系：令向量S表示站S的码片向量，令T表示其他任何站的码片向量。两个不同站的码片序列正交，就是向量S和T的 规格化内积 等于0。
即S T=（S1 T1+S2 T2+......Sm Tm）/m（其实就相当于 两个向量垂直 ，/m对结果其实也没多大关系）
推论 ： 1. 一个码片向量和另一码片反码的向量的规格化内积值为0（如果ST=0,那么ST'也=0）
2. 任何一个码片向量和该码片向量自己的规格化内积都是1，即S S=1
3. 一个码片向量和该码片向量的规格化内积值是-1，即S S'=-1
CDMA的工作原理：
用一个列子来说明，假设S站的码片序列为（-1，-1，-1，+1，+1，-1，+1，+1），S站的扩频信号为Sx，即若数据比特=1那么S站发送的是码片序列本身Sx=S，若数据比特=0那么S站发送的是码片序列的反码Sx=S’。T站的码片序列为（-1，-1，+1，-1，+1，+1，+1，-1），T站的扩频信号为Tx。因为所有的站都使用相同的频率，因此每一个站都能够收到所有的站发送的扩频信号。所有的站收到的都是叠加的信号 Sx+Tx 。
当接收站打算收S站发送的信号时，就用S站的码片序列与收到的信号求规格化内积，即S （Sx+Tx）=S Sx+S Tx。前者等于+1或0，后者一定等于0，具体看下面（参考上面的 CDMA的工作原理 ）：
当数据比特=1时，Sx=S，那么S Sx=S S=1；同理 ，当数据比特=0时，Sx=S’，那么S Sx=S S’=0
当数据比特=1时，Tx=S，那么S Tx=S T=0（参考上面 码片序列的正交关系 ）；同理 ，当数据比特=0时，Sx=S’，那么S Tx=S*T’=0
㈤ [计算机网络之二] 物理层
物理层考虑的是怎样才能在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。物理层的作用是尽可能地屏蔽掉不同传输媒体和通信手段的差异，使物理层上面的数据链路层感觉不到这些差异，这样就可使数据链路层只需要考虑如何完成本层的协议和服务，而不必考虑网络具体的传输媒体和通信手段是什么。
物理层的协议也称为物理层 规程 。
（1）机械特性
指明接口所用接线器的形状和尺寸、引脚数目和排列、固定和锁定装置等。
（2）电气特性
指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。
（3）功能特性
指明在某条线上出现的某一电平的意义。
（4）过程特性
指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。
数据在计算机内部多采用并行传输方式，但在通信线路上的传输方式一般都是串行传输 ，即逐个比特按照事件顺序传输。因此物理层还要完成传输方式的转换。
一个数据通信系统可划分为三大部分，即 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） 。
消息 ：通信的目的是传递消息，如语音、文字、图像视频。
数据 ：运送消息的实体，使用特定方式表示的信息，通常是有意义的符号序列。
信号 ：数据的电气或电磁的表现。
码元 ：代表不同离散数值的基本波形。
信道不等同于电路，信道一般都是用来表示向某一个方向传送信息的媒体，一条通信电路往往包含一条发送信道和一条接收信道。
又称为 单工通信 ，即只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。无线电广播或有线电广播以及电视广播就属于这种类型。
又称为 半双工通信 ，即通信的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送（当然也不能同时接收）。这种通信方式是一方发送另一方接收，过一段时间后可以再反过来。
PS. 一般对讲机属于半双工！！！
又称为 全双工通信 ，即通信的双方可以同时发送和接收信息。
数字信号一般用方形脉冲来表示：
对于模拟信道，信道带宽 W = f2 - f1，f1 是信道能通过的最低频率，f2 是信道能通过的最高频率，两者都是由信道的物理特性决定的。
数字信道时一种离散信道，它只能传送取离散值的数字信号，信道的带宽决定了信道中能不失真地传输脉冲序列的最高速率。
一个数字脉冲称为一个码元，用码元速率表示单位时间内信号波形的变换次数，即单位时间内通过信道传输的码元个数。若信号码元的宽度为 T 秒，则码元速率 B = 1/T，单位为波特（Baud），所以码元速率也叫波特率。
有限带宽无噪声信道的极限码元速率为：
B = 2W（Baud） // W 为信道带宽
一个码元所带的位数是由码元所取的离散值种类所决定的，存在如下关系：
n = log 2 N // n 为码元所带位数，N 为码元种类数
根据上述两个公式，可以计算出理想无噪声状况下，信道的最大数据传输速率为：
R = B log 2 N = 2W log 2 N
有限带宽有噪声信道的极限数据速率：
C = W log 2 (1+S/N)
【解析】W 为信道带宽，S 为信号的平均功率，N 为噪声的平均功率，S/N 叫作信噪比，在实际使用中 S 与 N 的比值太大，故常取其分贝数（dB），分贝与信噪比的关系为：
dB = 10 log10(S/N)
（1）导引型
（2）非导引型
频分复用 FDM（Frequency Division Multiplexing） 的所有用户在同样的时间占用不同的带宽（频率带宽）资源，用户在分配到一定的频带后，在通信过程中自始至终都占用这个频带。
时分复用 TDM（Time Division Multiplexing） 是将时间划分为一段段等长的时分复用帧。每一个时分复用的用户在每一个 TDM 帧中占用固定序号的时隙。
统计时分复用 STDM（Statistic TDM）
波分复用 WDM（Wavelength Division Multiplexing） 就是光的频分复用。
码分复用 CDM（Code Division Multiplexing） ：在相同的时间使用相同的频带进行通信。
在 CDMA（码分多址：Code Division Multiplexing Access） 中，每一个比特时间被划分为 m 个短的间隔，称为 码片（chip） 。使用 CDMA 的每个站被指派一个唯一的 m bit 码片序列（chip sequence） ，发送比特 1 使用 m bit 码片序列，发送比特 0 使用码片序列的反码。
CDMA 系统的一个重要特点就是这种体制给每一个站分配的码片序列不仅必须各不相同，并且还必须互相正交。
非对称数字用户线 ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line）技术是 用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造 ，使它能够承载宽带数字业务。
光纤同轴混合网（HFC 网，Hybrid Fiber Coax）是在目前覆盖面很广的有线电视网的基础上开发的一种居民宽带接入网。
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㈦ 计算机网路-物理层
物理层特性： 与传输媒体有关的一些特性
机械特性
电气特性
功能特性
过程特性
一个数据通信系统可划分为三大部分，即源系统（发送端、发送方）、传输系统（传输网络）和目的系统（接收端、接收方）
根据信号中代表消息的参数的取值方式不同，信号课分为模拟信号（连续信号）和数字信号（离散信号）。代表数字信号不同离散数值的基本波形称为码元。
没有经过调制的信号叫做基带信号
调制可分为两大类。一类是仅仅对基带信号的波形进行变换，变换后的信号仍然是基带信号，这类调制称为基带调制，或者称为 编码
另一类调制需要使用载波进行调制，把基带信号的频率范围搬迁到较高的频段，并转换为模拟信号。经过载波调制后的信号称为带通信号，而使用载波的调制称为带通调制。
载波：载波或者载频（载波频率）是一个物理概念，是一个特定频率的无线电波，单位 Hz ，是一种在频率、调幅或相位方面被调制以传输语言、音乐、图象或其它信号的电磁波。
信道的极限容量
具体的信道所能通过的频率范围总是有限的。奈氏准则：在任何信道中，码元传输的速率是有上限的，传输速率超过此上限，就会出现严重的码间串扰问题，使接收端对码元的判决成为不可能。
理想低通信道的最高码元传输速率 = 2W Baud
这里W是理想低通信道①的带宽,单位为赫(Hz);
Baud是波特,是码元传输速率的单位,1波特为每秒传送1个码元.
上式就是着名的奈氏准则.奈氏准则的另一种表达方法是:每赫带宽的理想低通信道的最高码元传输速率是每秒2个码元.
码间串扰
信噪比
信号的平均功率和噪声的平均功率之比，记为 S/N，用分贝（dB）作为度量单位
信噪比（dB）=10log 10 (S/N)(dB)
极限传输速率
C = W log 2 (1+S/N)(bit/s)
物理层使用的传输媒体
屏蔽双绞线（STP）:抗电磁干扰能力强，价格贵
非屏蔽双绞线（UTP）：廉价，以太网一般都用的这种
同轴电缆
光纤
信道复用
频分复用（FDM）
时分复用（TDM）
统计时分复用（STDM）
码分复用、码分多址（CDM、CDMA）
在CDMA中，每一个比特时间划分为 m 个短的时间间隔，称为 码片 。使用 CDMA 的每一个站都被指派一个唯一的 m bit 码片序列。一个站如果发送比特 1 ，则发送自己的 m bit码片序列，如果发送比特 0，则发送反码。例如，指派给 S 站的 8 bit 码片序列时 00011011。当发送比特 1 时，它就发送 00011011，发送比特 0 时，就发送 11100100。为了方便，按惯例把码片中 0 写为 -1，将 1 写为+1，所以 S 站的码片序列为（-1 -1 -1 +1 +1 -1 +1 +1）
两个不同站的码片序列正交，向量 S 和 T 的规格化内积为 0。
任何一个码片向量和该码片向量自己的规格化内积都是1
当接收站打算接收 S 站发送的信号时，就用 S 站的码片序列与收到的信号求规格化内积。这相当于分别计算 S·Sx 和 S·Tx。显然，S·Sx 就是 S 站发送的数据比特，因为在计算规格化内积时，按上面公式计算相加的各项，都是+1 或者 -1；而 S·Tx一定是零，因为相加的 8 项中的+1和-1各占一半，因此总和一定为零。
波分复用（WDM）:光纤专用
物理层使用的协议：RJ45，clock,IEEE802.3（中继器、集线器、网关）