计算机网络物理层：微波通信与传输介质解析

"微波通信是计算机网络中非导向传输媒体的一种，主要分为视线传播和空间传播。视线传播是指微波、红外线等高频信号通过地面中继站接力传播，而空间传播则依赖于卫星中继，使得信号能够跨越地球表面进行远距离传输。微波通信在物理层下作为传输媒体的一种，参与数据的物理表示、数据速率、位同步、线路配置、物理拓扑、通信方式和传输方式等多个方面的规定和实现。物理层是计算机网络中的基础层次，负责比特流的透明传输，定义物理设备和传输介质间的接口特性，包括信号编码、数据速率、时钟同步、连接形式以及通信模式。网络中常见的物理设备有中继器、集线器、交换机、路由器、Modem/CSU/DSU、广域网交换机和接入服务器，其中DTE（数据终端设备）如计算机，DCE（数据电路端接设备）如调制解调器，两者通过接口如EIA-232/V.24进行通信。此外，本章还涵盖了数据通信基础知识、信道复用技术、数字传输系统和多种宽带接入技术的相关内容。" 微波通信技术在计算机网络中扮演着重要角色，它利用高频率的电磁波进行无线传输，克服了有线通信的限制，特别是在长距离通信和移动通信领域。视线传播是微波通信的基础，但因为地球曲率和障碍物的影响，需要通过建立中继站来接力传输信号，确保信息的连续性。而空间传播则依赖于人造卫星，使得全球范围内的通信成为可能。 物理层是OSI模型的最底层，它的任务包括定义物理接口标准，比如EIA-232-E和RS449，这些标准规定了设备如何连接到传输介质，以及如何进行信号编码。物理层还负责管理数据比特的传输速率，比如每秒发送的比特数，这直接影响到通信的速度和效率。位同步是确保发送方和接收方时钟一致的关键，否则可能会导致数据错误。此外，物理层还要确定是采用点到点还是多点连接，以及使用串行还是并行传输方式。 网络中的各种物理设备如中继器和集线器用于增强信号和扩展网络覆盖范围，交换机则提高了数据传输的效率，路由器则根据网络地址进行数据包的转发，而Modem/CSU/DSU等设备则在DTE和DCE之间起到桥梁作用，负责数据的转换和传输。接入服务器则提供了连接到广域网的入口，使得用户能够接入更广阔的网络资源。 微波通信和物理层在计算机网络中起到了基石的作用，它们确保了数据的有效传输和网络的正常运行。同时，物理层的标准和设备选择直接影响着网络的性能和可靠性，是网络设计和优化的重要考虑因素。