前言

物理层考虑的是如何在连接各种的计算机的传输媒体上传输比特流，以及确定传输媒体的接口的一些特性。

机械特性 ：指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等。
电器特性：指明在接口电缆的各条线上出现的电压范围。
功能特性：指明在某一条线上出现的电压代表何种意义。
过程特性：指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。

1、物理层的基本概念

1.1 模拟、数字信号

模拟信号：消息参数的取值是连续的。
数字信号：消息参数的取值是离散的。
把数据变换为模拟信号的过程称为调制，变为数字信号的过程叫编码。
数字数据编码为数字信号：数字发送器。
数字数据调制为模拟信号：调制器。
模拟数据编码为数字信号：PCM编码器。
模拟数据调制为模拟信号：放大器。

调制解调器：将数字信号调变到模拟信号上进行传输，并解调收到的模拟信号以得到数字信号的设备。

1.2 串行、并行传输

串行传输：串行传输时远距离的传输方式，数据流一位一位的传输，从发送到到接收端只要一根传输线。
并行传输：并行传输时近距离的传输方式，同一时间传送多个bit，需要多根传输线。

1.3 单/半/全双工

单工：只能向一个方向进行通信
半双工：能向两个方向进行通信，但同一时刻只能向一个方向通信。
全双工：任意时刻两个方向都能通信。

1.4 常见的四种编码方式

不归零制：正电平表示1，负电平表示0
归零制：正脉冲表示1，负脉冲表示0
曼切斯特：位于周期中心向下跳变为1，位于周期向上跳变为0。有时也可反向定义。
差分曼切斯特：每一位的中心处始终有跳变。位于开始边界有跳变表示0，没有跳变表示1。

1.5 香农公式

香农公式表明：信道的带宽和信道中的信噪比越大，信息的极限传输速率就越高。
C=Wlog2(1+S/N)C = Wlog_2(1+S/N) C=Wlog2(1+S/N)

C：信道极限信息传输速率。
W：带宽。
S/N：信号的平均功率和噪声的平均功率。

2、物理层下的传输媒体

2.1 导引型传输媒体

双绞线：双绞线也称为双扭线，是古老但是又是最常用的传输媒体。把两根互相绝缘的铜导线并排放在一起，然后用规则的方法绞合起来就构成了双绞线。
同轴电缆：同轴电缆由导体铜质芯线、绝缘层、网状编织的外导体屏蔽层以及绝缘保护层构成。
光缆：光纤通信的传输媒体。
导引型传输媒体与非导引型传输媒体区别
对于导引型传输媒体，电磁波被导引沿着物理介质进行传播，在非导引型传输媒体中，电磁波无线传输，没有具体的物理介质。

3、信道复用技术

FDM：频分复用，在同一时刻，为不同的用户分配不同的频带资源。
TDM：时分复用，在不同时刻为不同用户分配同样的频带资源。
STDM：统计时分复用，按动态分配时隙，可以提高线路利用率。
WDM ：波分复用，光的频分复用，使用一根光纤同时传输多个光载信号。
CDM：码分复用是采用不同的编码方式来区分各路原始信号的一种复用方式。
CDMA：码分多址是码分复用的一种形式，每个用户可以在同样的时间使用同样的频带进行通信。为各用户分配各不相同且互相正交的伪随机码序列，因此不会互相干扰，这种信号有很强的抗干扰能力。

4、宽带接入技术

ADSL：非对称数字用户线，使用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造，使其能够承载宽带数字业务，ADSL技术把0~4KHz低端频谱留给传统电话使用，而把原来没有使用到的高端频谱留给用户上网使用。

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