2.1物理层的基本概念

物理层主要功能：编码、解码、传输接口有关内容
- 物理层考虑的是怎样才能在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流，而不是指具体的传输媒体。
- 物理层的作用是尽可能地屏蔽掉传输媒体和通信手段的差异，使数据链路层感受不到这些差异。
- 用于物理层的协议也称为物理层规程（协议）。
物理层的主要任务：可描述为确定与传输媒体的接口有关的一些特性。

机械特性：指明接口所要用到的接线器的形状和大小、引脚数目和排列、固定和锁定装置等。

电气特性：指明接线器上的各线的电压范围

功能特性：某一条线上电平的电压意义

过程特性：不同过程的各种事件的出现顺序

2.2 数据通信的基础知识

2.2.1 数据通信系统的模型

1、数据通信系统 = 源系统 + 传输系统 + 目的系统

2、通信的目的是传送消息。数据是运送消息的实体，数据是使用特定方式表示的消息，通常是有意义的符号序列。信号是数据的电磁或电气的表现。

3、一个码元所携带的信息量不是固定的，而是由调制方式和编码方式实现的。
2.2.2 有关信道的几个基本概念

1、信道：向某一个方向传送信息的媒体。通信电路 = 发送信道 + 接收信道。

2、单工通信、半双工通信、全双工通信

3、来自信源的信号称为基带信号（基本频带信号）。基带信号往往包含很多低频或直流分量→调制。
- 调制的分类：
  
  ①改变基带信号的波形------基带调制。数字信号→数字信号------编码。②使用载波，将信号转换为高频，由数字→模拟。信号------带通信号（在一定范围能能够通过信道）。方式------带通调制。
- 常用的编码方式：
  
  ①不归零制：正电平代表1，负电平代表零。
  
  ②归零制编码：位周期中心正脉冲代表1，负脉冲代表0
  
  ③曼彻斯特编码：位开始，向上跳变代表0，向下跳变代表1
  
  ④差分曼彻斯特编码：位开始，有跳变代表0，没有跳变代表1
  
  不归零制不能实现自同步，曼彻斯特编码可以实现自同步

注意：W或者S/N越大，C越大；香农公式的意义在于：只要信息传输速率低于信息的极限传输速率，就能找到一种方法实现无差错的传输。

特别的，我们还可以通过让一个码元携带更多的比特信息，来实现信息传输速率的增加。

2.3.1 引导型传输媒体

1、双绞线

①双绞线是把两根绝缘铜线并排放置，并通过一定方式进行绞合形成的。绞合可以减少对相邻导线的电磁干扰。

②局域网普遍使用双绞线电缆。

2、同轴电缆

3、光缆

①多模光纤：适用于近距离传输

②单模光纤
- 4、光纤通信特点：
  
  ①传输容量大
  
  ②传输损耗小，中继距离长，对远距离传输特别经济
  
  ③抗雷电和电磁干扰性好
  
  ④无串音干扰，保密性好，数据不易被窃听或者截获
  
  ⑤体积小，质量轻
2.3.2 非引导型传输媒体
2.4信道复用技术
- 1、频分复用、时分复用、统计时分复用
  
  ①频分复用（FDM）：最基本
  
  各路信号在同样的时间占用不同的带宽资源
  
  ②时分复用（TDM）：更有利于数字信号的传输
  
  所有用户在不同时间用同样的频带宽度
  
  ③统计时分复用（STDM）
- 2、波分复用（WDM）（上课没讲，简略了解）
- 3、码分复用（CDM）（上课没讲，简单了解）