概念
计算机网络体系结构OSI最低的一层，考虑的是怎样在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流。物理层的协议是解决传输媒体的接口特性的协议。
接口特性
- 机械特性：接口所用接线器的形状、尺寸、引脚数目和排列等
- 电气特性：接口各条线上出现电压的范围，电压多少
- 功能特性：某条线上出现的某一电平电压的意义
- 规程特性（过程特性）：对于不同的各种可能事件出现的顺序
数据通信模型
三部分（原系统、传输系统、目的系统）
术语
- 消息：文字、图片、视频等
- 数据：运送消息的实体
- 信号：数据的电气或电磁表现
- 信道：信号的传输媒体
- 码元：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，数字信号的计量单位
三种通信方式
- 单工通信（单向通信）：只有一个方向的通信，没有反方向的交互，仅需要一条信道。eg：有线/无线电广播、电视广播
- 半双工通信（双向交替通信）：双方都可以发送或接收信息，但任何一方都不可以同时发送和接受信息，需要两条信道
- 全双工通信（双向同时通信）：双方都可以同时发送和接收信息，也需要两条信道
两种数据传输方式
并行通信:
有N条通信线同时传送，一次性能传输N为比特
速度快，价格高，适合近距离传输。例如电脑内部的总线结构
串行通信：
一条通信线传送
速度慢，价格低，适合远距离传输
在串行通信中的同步方式：
- 同步通信：一次发一组字符，接收方能预测到接收数据的时间
- 异步通信：一次发一个或很少字符，接收方不能预测到接收数据的时间
信道
按传输介质：
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导向型传输媒体：双绞线（屏蔽双绞线、非屏蔽双绞线）、同轴电缆、光纤（单模光纤、多模光纤）
双绞线接口的类型：
双绞线的两种绞合：线序1的颜色排列规律（组间颜色由浅到深，组内颜色由浅到深，橙绿蓝棕，4、6换个位置(因为3为白绿，所以和3一起的6要为绿，因此4、6交换)），线序2（……，橙绿蓝棕，1、3交换，2、6交换）。
注意：同种接口互连要使用交叉电缆；异种接口互连要使用直通电缆。
-
非导向性传输媒体：无线电波、微波、红外线、激光
按传输信号：
- 数字信号（基带信号）：将数字信号1和0直接用两种不同的电压表示，离散的。例如计算机输出的文字或图像文件的数据信号、我们说话的声波。适合近距离的传输
- 模拟信号（宽带信号）：非离散，连续的。基带信息经过调制后形成的频分复用模拟信号，再送到模拟信道上传输（宽带传输）。适合远距离的传输，因此远距离传输时需要把基带信息调制为模拟信号
😗 调制 分为基带调制（常说编码）：把数据变换成数字信号。常见编码方式有：
- 不归零码：正电平代表1，负电平代表0
- 归零码：正脉冲代表1，负脉冲代表0
- 曼切斯特码：向上跳变代表0，向下跳变代表1
- 差分曼切斯码：0翻转两次，1翻转一次
另一种带通调制（带通信号是模拟信号）：把数据变换成模拟信号。基本的带通调制方法有：
- 调幅(AM)
- 调频(PM)
- 调相(FM)
失真：
由于各种影响，信号在信道上传输是不稳定的，会产生误差，即失真。
奈氏准则： 
香浓定理：
信道复用技术
某一个信道能传输多个信号
- 频分复用FDM(Frequency Division Multiplexing):各路信号分别搬移到适当的频率。所有用户在同样的时间占用不同的带宽(这里指频带)资源
- 时分复用TDM(Time Division Multiplexing):所有用户在不同的时间占用同样的频带宽度
- 统计时分复用STDM(Statistic TDM):因为时分复用会导致信道利用率不高(当用户暂时无数据发送时，分配给该用户的时隙只能处于空闲状态)，所以STDM帧按需动态分配时隙，信道利用率提高
- 波分复用WDM(Wavelength Division Multiplexing):光的频分复用，用一根光纤来同时传输多个光载波信号
- 码分复用CDM(Code Division Multiplexing):每一个用户可在同样的时间使用同样的频带进行通信，各用户使用经过特殊挑选的不同码型
中继器和集线器
- 中继器：放大器
- 集线器HUB：多端口的放大器
