1.概述
物理层：在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流，确定与传输媒体接口有关的一些特性（定义标准）
- 机械特性：
- 电气特性：
- 功能特性：
- 规程特性（过程特性）：
2.数据通信基础
码元：指用一个固定时长的信号波形（数字脉冲），代表不同离散数值的基本波形，是数字信号的计量单位，这个时长内的信号称为k进制码元，而该时长称为码元宽度。
当码元的离散状态有M个时（M大于2），此时码元为M进制码元。
边缘传输速率：表示单位时间内数字通信系统所传输的码元个数，单位是波特（Baud，B）。
消息：通信的目的是传送消息，如语音、文字、图像、视频等。
数据：数据是运送消息的实体。0/1
信号：信号是数据的电气或电磁的表现
信源：产生和发送数据的源头
信宿：接收数据的终点
信道：表示向某一个方向传送信息的媒体。
- 单工通信
- 半双工通信：不能同时发
- 全双工通信
基带信号：来自信源的信号。
- 编码（基带调制）：变成数字信号
- 带通调制：变成模拟信号(带通信号)
3.编码与调制
常用编码方式：
- 归零编码 ：高1低0，后半段归零
- 非归零编码 ：高1低0，后半段不归零
- 曼彻斯特编码 ：前高后低->1/0 ；前低后高->0/1
- 差分曼彻斯特编码 ：跳变为0，不变为1
常用带通调制方式：
- 调幅（AM-Amplitude Modulation）
- 调频（FM-Frequency modulation）
- 调相（PM-Phase modulation）
- 正交振幅调制（QAM,调幅+调相）
4.极限数据传输率
奈氏准则：在理想低通（无噪声，带宽受限）条件下，为了避免码间串扰，极限码元传输速率为 2W Baud，W是信道带宽，单位是Hz， V：几种码元 / 码元的离散电平数目。
香农定理：在带宽受限且有噪声的信道中，为了不产生误差，信息的数据传输速率有上限值。
- S/N：信噪比：S是信道所传信号的平均功率；N是信道内的高斯噪声功率
示例：电话系统的典型参数是信道带宽为3000Hz，信噪比为30dB，则该系统最大数据传输速率是多少？
- 30dB = 10log（S/N）
5.多路复用技术
把多个信号组合在一条物理信道上进行传输，使得多个计算机或终端设备共享信道资源，提高信道利用率。把一条广播信道，逻辑上分成几条用于两个节点之间通信的互不干扰的子信道，实际就是把广播信道转变为点对点信道
静态划分信道
- 频分多路复用FDM：载波带宽被划分为多种不同频带的子信道，所有用户在同样的时间占用不同的带宽（频率带宽）资源
- 时分多路复用TDM：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，所有用户轮流占用信道
- 统计时分复用STDM：一种根据用户实际需要动态分配线路资源的时分复用方法。只有当用户有数据要传输时才给他分配线路资源，当用户暂停发送数据时，不给他分配线路资源，线路的传输能力可以被其他用户使用。
- 波分多路复用WDM：光的频分多路复用，一根光纤中传输多种不同波长（频率）的光信号，由于波长（频率）不同，所以各路光信号互不干扰，最后再用波长分解复用器将各路波长分解出来。
- 码分多路复用CDM：采用不同的编码来区分各路原始信号的一种复用方式。
动态划分信道：链路层
- 轮询访问介质访问控制
- 随机访问介质访问控制
- ALOHA协议
- CSMA协议
- CSMA/CD协议
- CSMA/CA协议
6.传输介质
导向型传输介质
抗干扰能力 & 带宽： 光纤>同轴电缆>双绞线
- 双绞线：有两根采用一定规则并排绞合的、相互绝缘的铜导线组成。电话系统
10BASE-T: 10Mb/s双绞线，每段最长100米100BASE-T: 100Mb/s双绞线，每段最长100米
- 同轴电缆：由导体铜质芯线、绝缘层、网状编织屏蔽层和塑料外层构成。有线电视网
- 光纤：利用光导纤维（简称光纤）传递光脉冲来进行通信。因特网、电信网和有线电视网的主干网络中。
非导向型传输介质
7.宽带接入方法
- 非对称数据用户线ADSL，媒体：双绞线（原电话线改造）
- 光纤同轴混合网HFC，媒体：光纤 + 同轴电缆（原有线电视进行改造）
- 光纤到... FFTx，媒体：光纤
8.物理层设备
中继器
再生数字信号，对信号进行再生和还原，对衰减的信号进行放大，保持与原数据相同，以增加信号传输的距离，延长网络的长度。
中继器两端的网段一定要是同一个协议。（中继器不会存储转发，傻）
集线器（多口中继器）
再生，放大信号，
集线器不能分割冲突域 -> 连在集线器上的工作主机平分带宽
其他
物理层设备：中继器、集线器
链路层设备：网桥、交换机
网络层设备：路由器