物理层概述
逐帧拆解物理层信号编码、传输与同步机制
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物理层概述
逐帧拆解物理层信号编码、传输与同步机制
物理层的地位与功能
上页我们认识了物理层的总貌——它是TCP/IP最底层，专管'信号怎么在线上跑'。它到底在四层模型里摆哪？这层还要把哪些底层规矩讲死？看下面。
道路宽窄与车道数→机械;载重与限速→电气;红绿灯颜色含义→功能;变道先打灯步骤→规程
模拟信号与数字信号
物理层的职责是让比特在线缆上跑起来。比特在物理世界有两种「长相」——连续变化的模拟信号和跳变的数字脉冲。它们形态迥异，却能彼此转换。
水银柱随温度连续升降；电子温度计每隔固定间隔跳一个数字，只有有限个合法值
信号的频谱与带宽
从时域波形出发，经傅里叶变换看到频谱，由频谱宽度得出带宽，最终得到传输速率极限。
双绞线电缆
一墙之隔的两种双绞线：抗干扰手段不同，选型常被混为一谈。
- 靠双绞抵消干扰，无金属屏蔽层
- 仅两根绝缘铜线相互扭绞
- 成本低，柔软易布线
- 以 Cat5e/6 类按频率分级
- 外加铝箔/编织层，强抗电磁干扰
- 双绞线外包裹金属屏蔽层
- 成本高，需配合接地与屏蔽接头
- FTP/SSTP 等，工业与高速场景常用
同轴电缆
上一页的双绞线靠「拧麻花」对抗干扰，但本质上是两根「裸线」在传信号。如果干扰更强、距离更远呢？有线电视入户那根白色圆线给出了另一种思路——同轴电缆。
列车（信号）在隧道（屏蔽层）里跑，隧道外的噪声被挡在外面——屏蔽层不帮信号加速，只给干扰设卡
光纤传输介质
双绞线和同轴电缆都用铜，铜有电阻、怕电磁干扰，距离一长信号就糊。光纤换了个思路——用玻璃纤维传光。本页看它怎么传、能传多远。
粗管水四处碰壁(多路径、易散开)；细针管水沿中心一线流出(单路径、低损耗)
复用技术概述
把一条共享链路看作运输通道，四类复用分别按频率、时间、波长和编码来分路。
FDM与TDM深度对比
并行传输与分时占用的本质差异及典型应用
基带传输与宽带传输
上一页我们说过信号有频谱和带宽。但数字信号怎么「上路」？短距离直接把电平放上双绞线就行，要远传就得搬到高频载波上——这就是基带和宽带传输的区别。
低语声波直传；广播把声音调到高频载波上才能远传
幅移键控·频移键控·相移键控
同一基带信号走三条路，看ASK/FSK/PSK各自拧载波的哪个旋钮，以及抗噪声孰强孰弱
PSTN的层次结构
沿箭头方向读：信号从用户出发，经用户环路入端局，由端局按号码判定走本地直连还是长途干线。
调制解调器的工作原理
前面学过 ASK/FSK/PSK 是怎么把 0/1 藏进载波的，也知道电话网（PSTN）只通模拟信号——但计算机只认 0/1。两边语言不通，怎么连？
电脑说二进制，PSTN 说模拟波形，Modem 两头同步翻译
课后思考
先依次写下自己的判断，再展开参考答案，重点检查每问的适用前提。
参考答案0和1最终要由波形承载；带宽、衰减和噪声会使波形失真。物理层还要借助编码、调制和纠错来控制传输代价。
参考答案固定时隙能保证稳定接入，却让空闲用户仍占资源。统计复用可按需分配，提高利用率，但会增加调度、时延和公平性设计。
参考答案铜缆基带通常受低通信道约束；无线链路受频段、天线尺寸、传播衰减、多径和法规限制，往往要改用载波调制。