本章首先討論物理層的基本概念。IR21864S后介紹有關(guān)數(shù)據(jù)通信的重要概念，以及各種傳輸媒體的主要特點，但傳輸媒體本身并不屬于物理層的范圍。在討論幾種常用的信道復用技術(shù)后，我們對數(shù)字傳輸系統(tǒng)進行簡單介紹。最后再討論幾種常用的寬帶接入技術(shù)。

   本章所討論的問題很多都不屬于計算機網(wǎng)絡的范疇。對于已具備一些必要的通信基礎(chǔ)知識的讀者，可以跳過本章許多部分的內(nèi)容。

   本章最重要的內(nèi)容是：

   (1)物理層的任務。

   (2)幾種常用的信道復用技術(shù)。

   (3)幾種常甩的寬帶接入技術(shù)，主要是ADSL和FTTx。

    物理層的基本概念

    首先要強調(diào)指出，物理層考慮的是怎樣才能在連接各種計算機的傳輸媒體上傳輸數(shù)據(jù)比特流，而不是指具體的傳輸媒體。大家知道，現(xiàn)有的計算機網(wǎng)絡中的硬件設(shè)備和傳輸媒體的種類非常繁多，而通信手段也有許多不同方式。物理層的作用正是要盡可能地屏蔽掉這些傳輸媒體和通信手段的差異，使物理層上面的數(shù)據(jù)鏈路層感覺不到這些差異，這樣就可使數(shù)據(jù)鏈路層只需要考慮如何完成本層的協(xié)議和服務，而不必考慮網(wǎng)絡具體的傳輸媒體和通信手段是什么。用于物理層的協(xié)議也常稱為物理層規(guī)程(procedure)。其實物理層規(guī)程就是物理層協(xié)議。只是在“仍議”這個名詞出現(xiàn)之前人們就先使用了“規(guī)程”這一名詞。

    可以將物理層的主要任務描述為確定與傳輸媒體的接口有關(guān)的一些特性，即：

   (1)機械特性  指明接口所用接線器的形狀和尺寸，引腳數(shù)目和排列，固定和鎖定裝置，等等。平時常見的各種規(guī)格的接插件都有嚴格的標準化的規(guī)定。

   (2)電氣特性    指明在接口電纜的各條線上出現(xiàn)的電壓的范圍。

   (3)功能特性  指明某條線上出現(xiàn)的某一電平的電壓表示何種意義。

   (4)過程特性  指明對于不同功能的各種可能事件的出現(xiàn)順序。

   大家知道，數(shù)據(jù)在計算機中多采用并行傳輸方式。但數(shù)據(jù)在通信線路（傳輸媒體）上的傳輸方式一般都是串行傳輸（這是出于經(jīng)濟上的考慮），即逐個比特按照時間順序傳輸。因此物理層還要完成傳輸方式的轉(zhuǎn)換。

   具體的物理層協(xié)議種類較多。這是因為物理連接的方式很多（例如，可以是點對點的，也可以采用多點連接或廣播連接），而傳輸媒體的種類也非常之多（如架空明線、雙絞線、對稱電纜、同軸電纜、光纜，以及各種波段的無線信道等）。因此在學習物理層時，應將重點放在掌握基本概念上。

   考慮到使用本教材的一部分讀者可能沒有學過“接口與通信”或有關(guān)數(shù)據(jù)通信的課程，因此我們在下面的2.2節(jié)簡單地介紹一下有關(guān)現(xiàn)代通信酌一些最基本的知識和最重要的結(jié)論（不給出證明）。已具有這部分知識的讀者可略過這部分內(nèi)容。