物理層
一.物理層基本概念
物理層主要負責在物理鏈路上傳輸非結構的比特流，提供爲建立、維護和拆除物理鏈路所需要的機械的、電氣的、功能的和規程的特性，主要任務描述爲確定與傳輸媒體的接口的一些特性。
主要是從機械特性、電氣特性、功能特性、規程特性這幾個特性進行簡單的運輸
1.機械特性：指明接口所用接線器的形狀和尺寸、引線數目和排列、固定和鎖定裝置等等。
例如規定好物理連接時插頭和插座的幾何尺寸。
2.電氣特性：規定了在物理連接上導線的電氣連接及有關的電迴路的特性，一般包括接收器和發送器電路特性的說明、表示信號狀態的電壓/電流電平的識別、最大傳輸速率的說明，指明在接口電纜的各條線上出現的電壓的範圍，以及與互連電纜相關的規則。
3.功能特性：指明某條線上出現的某一 電平的電壓表示何種意義。
規定了接口信號的來源、作用以及其他信號之間的關係。
4.規程特性：指明對於不同功能的各種可能事件的出現順序。
規定了使用交換電路進行數據交換的控制步驟，這些控制步驟的應用使得比特流傳輸得以完成。
二.數據通信的基礎知識
一個數據通信系統劃分爲三大部分，即源系統（或發送端、發送方）、傳輸系統（或傳輸網絡）和目的系統（或接收端、接收方）。
源系統：源點+發送器。
源點（source）：源點設備產生要傳輸的數據，例如，從PC的鍵盤輸入漢字，PC產生輸出的數字比特流。源點又稱爲源站，或信源。
發送器（）：通常源點生成的數字比特流要通過發送器編碼後才能夠在傳輸系統中進行傳輸。典型的發送器就是調制解調器。
目的系統 ：接收器+終點
接收器：接收傳輸系統傳送過來的信號，並把它轉換爲能夠被目的設備處理的信息。典型的接收器就是解調器，它把來自傳輸線路上的模擬信號進行解調，提取出在發送端置入的消息，還原出發端產生的數字比特流。
終點（destination）：終點設備從接收器獲取傳送來的數字比特流，然後把信息輸出（例如把漢字在顯示屏上顯示出來）。終點又稱爲目的站，或信宿。
三.傳輸系統
基本概念：
數據(date)——運送信息的實體。
信號(signal)——數據的電氣的或電磁的表現
模擬的(analogous)——連續變化的 模擬信號：連續量
數字的(digital)——取值是離散數值 數字信號：離散量
調製——把數字信號轉換爲模擬信號的過程
解調——把模擬信號轉換爲數字信號的過程
四.有關信道的基本概念
單向通信(單工通信)——只能有一個方向的通信而沒有反方向的交互，例如聽廣播
雙向交替通信(半雙工通信)——通信的雙方都可以發送信息，但是不能雙方同時發送（也不能同時接收），例如使用對講機進行交流
雙向同時通信(全雙工通信)——通信的雙方可以同時發送和接收信息，例如打電話
基帶信號是將數字信號1或0直接用兩種不同的電壓來表示，然後送到線路上去傳輸。
寬帶信號則是將基帶信號進行調製後形成的頻分複用模擬信號。
來自信源的信號常稱爲基帶信號(即基本頻帶信號)。像計算機輸出的代表各種文字或圖像的文件的數據信號都屬於基帶信號。
調製
（1）基帶調製：僅僅對基帶信號的波形進行變換，使它能夠與信道特性相適應。變換後的信號仍然是基帶信號。這個過程稱爲編碼。
（2）帶通調製：另一類調製則需要使用載波進行調製，把基帶信號的頻率範圍搬移到較高的頻段，並轉換爲模擬信號，這樣就能夠更好地在模擬信道中傳輸。經過載波調製後的信號稱爲帶通信號（即僅在一段頻率範圍內能夠通過信道）
帶通調製方法
1、 調幅（am）：調整振幅，垂直調整。即載波的振幅隨基帶數字信號而變化。例如，0或1分別對應於無載波或有載波輸出。
2、 調頻（fm）：調整頻率，水平調整。即載波的頻率隨基帶數字信號而變化。例如，0或1分別對應於頻率f1或f2.
3、 調相（pm）：初始相位的調整，移位調整。即載波的初始相位隨基帶數字信號而變化。例如，0或1分別對應於相位0度或180度
碼元傳輸率
任何實際的信道都不是理想的，在傳輸信號時會產生各種失真以及帶來多種困擾。
碼元傳輸的速率越高，或信號傳輸的距離越遠，在信道的輸出端的波形的失真就越嚴重。
信噪比
信號的平均功率和噪聲的平均功率之比
信道的帶寬或信道中的信噪比越大，則信息的極限傳輸速率就越高
香農公式
用信息論的理論推導出了帶寬受限且有高斯白噪聲干擾的信道的極限、無差錯的信息傳輸速率。
五.
1.導引型傳輸媒體
導引型傳輸媒體包括雙絞線、同軸點纜和光纜。
1.雙絞線 模擬傳輸和數字傳輸都可以使用雙絞線，其通信距離一般爲幾到十幾公里。
2.同軸電纜：具有很好的抗干擾特性，被廣泛用於傳輸較高速率的數據
3.光纜;光纖通信就是利用光導纖維傳遞光脈衝來進行通信
2.非導引型傳輸媒體
用無線電波在自由空間的傳播就可較快地實現多種的通信。無線傳輸所使用的頻道很廣泛
又分爲短波通信和微波通信
3.幾種常用的信道複用技術
六.寬帶接入技術(有線寬帶接入)
1.ADSL技術
非對稱數字用戶線ADSL技術是數字技術對現有的模擬電話用戶線進行改造。使它能夠承載寬帶數字業務。ADSL技術把0~4kHz低端頻譜留給傳統的電話使用，而把原來沒有被利用的高端頻譜留給上網使用。
調制解調器有兩個接口，較大的一個是RJ-45插口，用來和PC相連，較小的是RJ-11插口，用來和電話分離器相連。
ADSL是藉助於在用戶線兩端安裝的ADSL調試解調器(即ATU-R和ATU-C)對數字信號進行了調製，使得調製後的數字信號的頻譜適合在原來的用戶線上傳輸。
2.光纖同軸混合網(HFC網)
光纖同軸混合網是在目前覆蓋面很廣的有線電視網的基礎上開發的一種居民寬帶接入網，除可傳送電視節目外，還能提供電話、數據和其他寬帶交互型業務。 這就是我們現在用的機頂盒。
3.FTTx技術
光纖到戶，就是把光纖一直鋪設到用戶家庭。只有在光纖進入用戶的家門後，才把光信號轉換爲電信號。這樣做就可以使用戶獲得最高的上網速率。
物理層是構建網絡的基礎，是整個網絡結構的最底層。清楚地瞭解它非常重要。
+++