姚羽讲解：计算机网络物理层详解

"这是一份由东北大学姚羽教授编写的计算机网络课件，涵盖了物理层的基础知识，包括物理层的功能、接口特征、数据通信的基础如信道带宽和传输延迟，以及信道容量的概念。" 计算机网络是信息技术领域中的核心组成部分，而物理层作为OSI模型的最底层，对于理解网络通信至关重要。姚羽教授的课件详细阐述了物理层的基本概念。首先，物理层并不特指某个设备或传输媒体，而是负责在媒体上实现数据传输，并隐藏不同设备之间的传输差异。它的主要任务是定义与传输媒体接口的四个特征：机械特征（如接线器设计）、电气特征（如电压范围）、功能特征（信号意义）和规程特征（事件顺序）。 课件进一步深入到数据通信基础，讲解了信道的类型（单工、半双工和全双工），以及信道带宽和传输延迟的概念。信道带宽是指信道能够传输的最大数据量，通常以比特率（bps）来衡量。传输延迟则是数据从发送到接收所需的时间，它包括发送时间、接收处理时间、电信号响应时间和介质传播时间。信道容量，即香农定理中提到的极限传输速率，是信道能支持的最大比特率，它与信道带宽和信号的电平数有关。 波特率表示信号变化的频率，而比特率则表示实际传输的数据量。两者之间的关系可通过电平数来计算：比特率等于波特率乘以信号电平数的对数的2倍。例如，8电平信号系统中，每个信号可以携带3比特的信息，因此，若波特率为B，则比特率b=B*log2(8)=3B。 这份课件是学习计算机网络物理层的宝贵资料，它以清晰易懂的方式介绍了网络通信的基础，有助于理解和掌握网络数据传输的底层原理。