物理层
一.物理层基本概念：
用于物理层协议常被称为物理层规程。
物理层有四个特性：
1.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。平时常见的各种规格的插件都有严格的标准化规定。
2.电器特性：指明在接口电缆的各条线上出现的电压范围。
3.功能特性：指明某条线上出现的某一电平的电压意义。
4.过程特性：指明对于不同功能事件的出现顺序。
数据在计算机内部多采用并行传输方式，但数据在通信线路上的传输方式一般都是串行传输。
二.数据通信的基础模型
2.2.1通信系统可划分为三大部分：源系统(发送方/端)；传输系统(传输网络)；目的系统(接收方/端)
源点系统包括以下两部分：
源点(源站/信源)：源点设备产生需要传输的数据
发送器：源点生成的数字比特流需要通过发送器编码后才能在传输系统进行传输。
目的系统包括两部分：
接收器：接受传输系统传输过来的信号，并把它转发成能够被目的设备处理的信息
终点(目的站/信宿)：从接收器获取传来的数字比特流，然后把信息输出。
消息：话音，文字，图像，视频等；数据：数据是运送消息的实体；信号：它是数据的电气或电磁的表现；码元：使用时间域(时域)的波形表示数字信号时的代表不同离散的基本波形。
根据信号中代表消息的参数的取值不同，可分为两大类：
模拟信号(连续信号)：代表消息的参数取值是连序的。
数字信号(离散信号)：代表消息的参数取值是离散的。
2.2.2信道：一般表示某一方向传送信息的媒体。
从信道双方交互方式来看，可以分为以下三种基本方式：
单向通信(单工通信)：只有一个方向的通信而没有反向的交互。
双向交替通信(半双工通信)：通信双方都可以发信息但不能双向同时发。
双向同时通信(全双工通信)：双方可以同时发送和接受信息。
基带信号(基本频带信号)：来自信源的信号常称为基带信号。
调制分为两大类：
基带调制：仅仅对基带信号的波形进行交换，使它能与信道特性相适应，交换后仍是基带信号（数字信号转化为另一种形式的数字信号，这一过程称为编码）。
带通调制：需要用载波进行调制，把基带信号搬移到较高的频段，并转换为模拟信号。
常见的编码方式：
不归零制
归零制
曼彻斯特编码
差分曼彻斯特编码
基本带通调制方法：
调幅(AM)
调频(FM)
调相(PM)
为达到更高的信息传输速率，采用更复杂的多元制的振幅相位混合调制方法，如：正交振幅调制QAM
2.2.3信道的极限容量：任何实际的信道都不是理想的，在传输信号时会产生各种失真以及带来多种干扰。码元传输的速率越高，或信号传输的距离越远，或传输媒体质量越差，在信道的输出端的波形的失真就越严重。
限制码元在信道上的传输速率因素主要有两个：
1.信道可以通过的频率范围
2.信噪比
奈氏(Nyquist)准则
给出了在假定的理想状态下，为了避免码间串扰，码元的传输速率的上限值。
理想低通信道的最高码元传输速率: C= 2W Baud
香农(Shannon)用信息论的理论推导出了带宽受限且有高斯白噪声干扰的信道的极限、无差错的信息传输速率。
香农公式：
C = W log2(1+S/N) b/s (W 为信道的带宽（以 Hz 为单位）； 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。)
2.3物理层下的传输媒体
导引型传输媒体：双绞线；同轴电缆；光缆
非导引型传输媒体：无线电波通信；短波通信；
2.4信道复用技术
四种复用技术
频分复用 (FDM)： 频分复用是指用户在通信的过程中，给每一个用户分配不同的频带，用户自始至终占用这个频带，也就是说所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源。
时分复用(TDM)： 时分复用是将时间划分为一段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，其中每一个用户所占用的时隙周期性的出现，也就是说所有用户是在不同的时间占用同样的频带宽度
波分复用 (WDM)： 就是光的频分复用。
码分复用 (CDM)：码分复用是另一种共享信道的方法，实际上，人们更常用的名词是码分多址 (CDMA)，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。
2.5带宽接入技术
ADSL(采用频分多路复用)考虑了用户访问Internet的主要目的是获取网络资源，需要更多的下载流量，较少的上行流量，因此ADSL的上行和下行带宽设计为不对称。上行指从用户到ISP，而下行指从ISP到用户。 ADSL拨号上网利用的就是电话线进行频分复用技术这样的一种机制进行上网的。
HFC是Hybrid Fiber Coax的缩写，光纤同轴HFC网(混合网)在1988年被提出，是在目前覆盖面很广的有线电视网(CATV)的基础上开发的一种居民宽带接入网，除可传送CATV外，还提供电话、数据和其他宽带交互型业务。现有的CATV网是树型拓扑结构的同轴电缆网络，它采用模拟信号的频分复用技术对电视节目进行单向传输。而HFC网是把原来的有线电视网中的同轴电缆主干部分改换为光纤。
