2.1物理层的基本概念
物理层解决如何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。
主要任务：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范围。
功能特性：指明某条线上出现的某一电平的电压的意义。
过程特性(规程特性)：指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。
2.2基础知识
2.2.1 通信系统模型
一个通信系统可以分为三部分：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)
源系统组成：
源点(源站、信源)：源点设备产生要传输的数据。
发送器：通常源点生成的数字比特流要通过发送器编码，然后才能在传输系统中进行传输。典型的发送器就是调制器。
目的系统组成：
接收器：接收传输系统传送过来的信号，并把它转换为能够被目的设备处理的信息。典型的接收器为解调器。
终点(目地站、信宿)：终点设备从接收器获取传送来的数字比特流，然后把信息输出。
消息：通信的目的就是传送消息。
数据：是运送消息的实体，通常是有意义的符号序列。
信号：是数据的电气或者电磁的表现。
信号分类：
模拟信号(连接信号)：代表消息的参数的取值是连续的。
数字信号(离散信号)：代表消息的参数的取值是离散的。
2.2.2 信道的几个概念
信道：一般指的就是发送消息的传输媒体
信道交互方式：
1.单向通信(单工通信)：只有一个方向的通信而没有反向的通信。无线电广播和有线电广播就属于这种。
2.双向交替通信(半双工通信)：通信双方均可以收发消息，但两者不可同时发送，页不能同时接收。
3.双向同时通信(全双工通信)：通信双方可以同时发送和接收消息。
基带信号：基本频带信号，指来自信源的信号，直接表达了要传输的信息。其往往包含较多的低频成分，甚至还有直流电
带通信号：将基带信号通过调制后的信号，方便在信道中传输。
调制：把数字信号转换为模拟信号
调解：把模拟信号转换为数字信号
调制方法：
分类：基带调制(编码)，带通调制
基带调制(编码)：将一种数字信号转换为另一种数字信号
不归零制：正电平代表1，负电平代表0
归零制：正脉冲代表1，负脉冲代表0
曼彻斯特编码：位周期中心的向上跳变代表0，位周期中心的向下跳变代表0，也可以反过来
差分曼彻斯特编码：在每一位的中心处始终都有跳变。位开始边界有条边代表0，而位开始边界没有跳变代表1
基带调制：使用载波进行调制，将基带信号转换为模拟信号
调幅（AM）：载波的振幅随基带数字信号而变化。
调频（FM）：载波的频率随基带数字信号而变化。
调相（PM）：载波的初始相位随基带数字信号而变化。
2.2.3 信道的极限容量
2.2.3.1 信道能够通过的频率范围
奈式准则：理想状态下（即忽略噪声），在任何信道中，码元的传输速率是有一定的上限值，否则就会出现码间串扰。
2.2.3.2 信噪比
香农公式：
【W为信道的带宽(HZ)，S为信道内所传信号的平均功率，N为信道内部的高斯噪声功率。S/N即为信噪比】
信道的信噪比越大，其极限传输速率就会越大。只要信息的传输速率低于信道的极限传输速率，就可以实现信息无差错传输。
2.3物理层的传输媒体
2.3.1导向传输媒体
双绞线(双扭线)
组成：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。
使用：用于电话系统。
同轴电缆
组成：由内导体铜质芯线(单股实心线或多股绞合线)、绝缘层、网状编制层的外导体屏蔽层以及保护塑料外层
使用：用于传播较高速率的属性，目前用于有线电视网的居民小区中。
光缆
组成：由非常透明的石英玻璃拉成细丝，主要由纤芯和包层构成双层通信圆柱体。
使用：多模光纤只适用于近距离传输。
特点：
1.通信容量很大。
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能特别好。
4.无串音干扰，保密性好，不易被窃听。
5.体积小，重量轻。
2.3.1非导向传输媒体
短波通信(高频通信)
要点：依靠电离层的反射。
特点：一般是低速传输。
微波通信
方式：
1.地面微波接力
使用：传输电话、电报、图像、数据等信息
特点：通信信道的容量很大；微波传输质量较高
2.卫星通信
特点：通信距离原，且通信费用与通信距离无关；具有较大的传播时延
2.4信道复用
信道复用：在通信过程中可以共享信道的技术。
复用：是通信技术中的基本概念。
信道复用方法：频分复用、时分复用、统计时分复用、波分复用、码分复用
2.4.1 频分复用(FDM)
指的是用户在分配到一定的频带后，在通信过程中始终占用这个频带，即所有用户在同一时间占用不同的带宽资源。
2.4.2 时分复用(TDM)
将时间划分为一段等长的时分复用帧（TDM帧）。每一个时分复用的用户在每一个TDM帧中占用固定序号的时隙。每一个用户所占用的时隙是周期的出现。TDM信号也称为等时信号。
所有用户是在不同时间占用相同的频带宽度。
2.4.3 统计时分复用(STDM)
为了避免时分复用出现的情况，统计时分复用将每个信道过来的数据添加上标记，这样在接收端就可以分清哪个数据是哪个信道传过来的。
2.4.4 波分复用(WDA)
是光的频分复用。
2.4.5码分复用(CDM)
每一个用户可以在同样的时间使用同样的频带进行通信。由于各用户使用经过特殊挑选的不同码型，因此各用户之间不会造成干扰。
特点：具有很强的抗干扰能力，其频谱类似于白噪声，不易被敌人发现。
2.5数字传输系统
早期数字传输系统缺陷：
1.速率标准不统一。
2.不是同步传输。
2.6宽带接入技术
2.6.1 ADSL技术
ADSL(非对称数字用户线)技术：用数字技术对现有的模拟电话用户线进行搞糟，使它能够承载宽带数字业务。
原理：ADSL技术把0-4kHZ低端频谱留给传统电话使用，而把原来没有被利用的高端频谱留给用户上网使用。
2.6.2 光纤同轴混合网(HFC网)
光纤同轴混合网(HFC网)：是目前覆盖面很广的有线电视网的基础上开发的一种居民宽带接入网，除可传送电视节目外，还能提供电话、数据和其他宽带交互型业务。
2.6.3 光纤到户技术(FTTx技术)
光纤到户技术：就是把光纤一直铺设到用户家庭。
