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

物理层的主要任务描述为：
确认传输媒体接口的一些特性

机械特性：例接口的形状、大小、引线数目
电气特性：规定电压范围（-5V 到 +5V）
功能特性：例如 规定-5V为0 +5V为1
过程特性：也称规程特性。规定建立连接时各个相关部件的工作步骤

事物所需要的标准化
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数据通信的基础知识

如果只是通过交换机，则都是数字比特流，如果通过调制解调器，会转换成模拟信号
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通信的相关术语

通信的目的是传输消息
数据（data） — 运送消息的实体
信号（signal） — 数据的电气或者电 磁的表现
“模拟信号” — 代表消息的参数的取值是连续的
“数字信号” — 代表消息的参数的取值是离散的
码元（code） — 在使用时间域的波形表示数字信号时，则代表不同离散数值的基本波形就是码元
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为什么可以携带nbit的信息量 多位二进制传递数据 如下图
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有关信道的几个基本概念

信道一般表示向一个方向传送信息的媒体，所以咱们平常说的通信线路往往包含一条发送信息的信道和一条接收信息的信道

单向信道（单工通信） — 只能一个方向的通信而没有反方向的交互
双向交替通信（半双工通信） —通信的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送（也不能同时接收） 对讲机
双向同时通信（全双工） —通信的双方可以同时发送和接受

基带（baseband）信号和带通（bandpass）信号
基带信号（即基本频带信号） — 来自信源的信号。像计算机输出的代表各种文字或图像文件的数据信号都属于基带信号。
基带信号就是发出的直接表达了要传输的信息的信号。比如我们说话就的声波就是基带信号

带通信号 —把基带信号经过载波调制后，把信号的频率范围转移到较高的频段，以便在信道中传输 （传的更远）

因此在传输距离较近时，计算机网络都采用基带传输方式由于在近距离范围内基带信号的衰减不大，从而信号内容不会发生变化。因此在传输距离较近时，计算机网络都采用基带传输的方式。如从计算机到监视器、打印机等外设的信号就是基带传输的。
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基带信号如何转换成带通信号
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信道的极限容量

有失真，但是可以识别
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失真大，无法识别
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物理层下面的传输媒体

导向传输媒体

导向传输媒体中，电磁波沿着固体媒体传播

双绞线

  1. 屏蔽双绞线 STP
  2. 无屏蔽双绞线 UTP

同轴电缆

  1. 50Ω同轴电缆用于数字传输，由于多用于基带传输，也叫基带同轴电缆。
  2. 75Ω同轴电缆用于模拟传输，即宽带同轴电缆

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缠绕是降低电磁干扰

实际生活的电缆与绞线
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TIPS：
10M、100M网线通信使用 1、2、3、6
1000M8根全用
同类设备相连需要用交叉线、不同设备连接用直通线
不过现阶段网卡规划了自动调整线序，如果实在同类型设备不同再考虑交叉线序
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光纤

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非导向传输媒体

非导向传输媒体就是指自由空间，其中的电磁波传输被称为无线传输。
无线传输所使用的频段很广。
短波通信主要是靠电离层的反射，但短波信号的通信质量较差，

微波在空间主要是直线传播

  • 地面微波接力通信
  • 卫星通信

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工作在物理层的设备—-集线器（hub）

工作特点：它在网络中只起到信号放大和重发作用，其目的是扩大网络的传输范围，而不具备信号的定向传送能力。
最大传输距离：100m
集线器是一个大的冲突域

信道复用技术

复用（multiplexing）是通信技术中的基本概念
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1.频分复用
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2.时分复用
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3.统计时分复用
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4.波分复用
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数字传输系统

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宽带接入技术

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ADSL的复用技术：
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