计算机网络第二章：物理层与数据通信基础

"计算机网络第二章，主要涵盖了物理层的基本概念、数据通信基础知识，包括数据通信系统的模型、信道的相关概念、信道的极限容量、传输媒体类型、信道复用技术和数字传输系统，以及宽带接入技术如xDSL、HFC和FTTx。" 在计算机网络中，第二章深入讲解了物理层，这是网络七层模型的最底层，负责实际的数据传输。物理层的主要任务是定义与传输媒介的接口特性，包括机械特性（接口设备的物理尺寸和布局）、电气特性（接口线路上的电压范围）、功能特性（电压电平的含义）和过程特性（事件发生的顺序）。这一层确保数据能够正确地通过物理介质进行传输。 数据通信是计算机网络的基础，其模型通常包括源点、发送器、接收器、终点以及传输系统。数据(data)是信息的载体，而信号(signal)是数据的电气或电磁表现形式。信号可以分为模拟信号和数字信号，前者参数取值连续，后者则为离散。码元(code)在数字信号中用于表示不同的离散数值，常体现在时间域的波形上。 通信方式有三种类型：单向通信（单工），仅允许单向信息传递；双向交替通信（半双工），通信双方可以交替发送信息，但不能同时；双向同时通信（全双工），允许双方同时发送和接收信息。 物理层下还讨论了传输媒体，包括导向传输媒体（如双绞线、同轴电缆和光纤）和非导向传输媒体（如无线电波、微波和卫星通信）。信道复用技术是提高信道利用率的关键，包括频分复用（FDM）、时分复用（TDM）、统计时分复用（STDM）、波分复用（WDM）以及码分复用（CDM）。 此外，章节还介绍了数字传输系统和宽带接入技术。xDSL技术利用现有电话线路提供高速互联网接入，HFC网结合了光纤和同轴电缆，而FTTx（光纤到某处）系列技术如FTTH（光纤到户）、FTTC（光纤到路边）等，是将光纤部署到更接近用户的地点，以提升宽带速度和服务质量。 这个章节全面地阐述了物理层在网络中的核心作用，以及数据通信的基础理论和技术，为理解整个计算机网络体系奠定了坚实的基础。