第2章主要探讨了物理层,它是网络七层模型中最基础的一层,负责数据比特流在不同传输媒体间的传输。物理层的主要任务是定义与传输媒体的接口特性,包括机械特性、电气特性、功能特性和过程特性。它的目标是隐藏传输媒体和通信方式的差异,确保数据能在各种环境下稳定传输。数据通信系统由源系统、传输系统和目的系统构成,数据经过发送器编码和调制后,通过信道传输,然后在接收端解调和解码恢复成原始信息。

信道分为基带信道带通信道,基带信道直接传输未经调制的信号,而带通信道则需要通过载波调制将信号移到特定频段以便传输。信道的类型包括单工半双工全双工。为了适应信道特性,基带信号通常需要调制成适合传输的形式。常见的编码方式包括不归零制、曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码,它们具有自同步能力。此外,基本的带通调制方法有调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM),这些方法根据基带信号的变化改变载波的振幅、频率或相位。实际应用中,正交振幅调制等技术常被用于数字信号在模拟信道上的传输,能提高信号频率范围并降低噪声干扰。

物理层是计算机网络中至关重要的部分,涉及到信号的编码调制解调,以及与不同传输媒体的接口设计。理解和掌握这些基础知识对构建高效、可靠的网络通信系统至关重要。