二、物理层
1、物理层的基本概念
物理层的作用:尽可能的屏蔽掉传输媒体和通信手段的差异，使物理层上面的数据链路层感觉不到这些差异，使其只需要考虑如何完成本层的协议和服务
1.1、物理层的主要任务
机械特性：指明接口所用的接线器的形状和尺寸、引脚数目和排列、固定和锁定装置等
电气特性：指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围
功能特性：指明某条线上出现的某一电平的意义
过程特性：指明对于不同功能的各种可能时间的出现顺序
数据在计算机内部采用并行传输方式，在通信线路上采用串行传输方式
2、数据通信的基础知识
2.1、数据通信系统的模型
一般地，一个数据通信系统可划分为三大部分，即源系统（发送端。发送方）、传输系统（传输网络）、目的系统（接收端、接收方）
为何进行调制：
①数字信号，高频，衰减快，传输距离短
②模拟信号，低频，衰减慢，传输距离远
信号分类：
①数字信号：离散信号，使用时间域的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形就成为码元（使用二进制编码时，只有两种不同的码元0、1）
②模拟信号：连续信号
注：计算机中的数据都是连续的
数据传输方式：
①串行传输：速度慢、费用低、适合远距离
②并行传输：速度快、费用高、适合近距离
2.2、信道的基本概念
通信的三种基本方式:
①单向通信（单工通信）：只有一个方向的通信，没有反方向的交互，仅需一条信道
②双向交替通信（半双工通信），两条信道
③双向同时通信（全双工通信），两条信道
2.3、速率
即数据传输速率，又称数据率；
两种表示方式：
①码元传输速率：1s传输多少码元
②信息传输速率：1s传输多少波特
注：信息传输速率=码元传输速率*1个码元的信息量
2.4、调制与解调
信道上传送的信号：
基带信号：来自信源的信号
宽带信号（频带信号、带通信号）：经过调制的基带信号
数据经过编码得到数字信号，经过调制变为模拟信号
常用的编码方式:
基本的带通调制的方法：
①调幅（AM）：调整载波的变化幅度
②调频（FM）：调整载波的频率
③调相（PM）：调整载波的初相
④正交振幅调制（QAM）：调幅+调相
2.5、信道的极限容量
奈氏准则
在理想、低通（无噪声、带宽受限）条件下，为了避免码间串扰，极限码元传输速率为2W Band，W是信道带宽，单位HZ
极限信道传输速率 = l o g 2 V 极限信道传输速率=log_2V 极限信道传输速率=log2V
香农定理
在带宽受限且噪声的信道中，为了不产生误差，信息的数据传输速率有上限
信噪比（ d b ） = 10 l o g 1 0 ( S N ) 极限数据传输速率 = W l o g 2 ( 1 + S N ) 信噪比（db）=10log_10(\frac{S}{N})\\ 极限数据传输速率=Wlog_2(1+\frac{S}{N}) 信噪比（db）=10log10(NS)极限数据传输速率=Wlog2(1+NS)
3、物理层下面的传输媒体
导引型传输媒体：双绞线、同轴电缆、光纤
非导引型传输媒体：无线电波
4、信道复用技术
复用：允许多个用户使用一个共享信道进行通信
频分复用
相同时间使用不同频带
各路信号在同一时间占用不同的带宽资源
时分复用
不同时间使用相同频带
所有用户是在不同的时间占用同样的频带宽度
波分复用
实际就是光的频分复用
码分复用
使用m bit码片序列，使用m bit的码片序列表示1，码片序列的二进制反码为0