第二章 物理层
2.1物理层的基本概念
物理层的主要任务就是确定与传输媒体的接口有关的一些特性， 如机械特性、电气特性、功能特性和过程特性。
2.2数据通信的基础知识
1.一个数据通信系统可划分为三大部分，即源系统、传输系统和目的系统。源系统包括源点（或源站、信源）和发送器，目的系统包括接收器和终点（或目的站，或信宿）。
2.通信的目的是传送消息。如话音、文字、图像、视频等都是消息。数据是运送消息的实体。信号则是数据的电气或电磁的表现。
3.根据信号中代表消息的参数的取值方式不同，信号可分为模拟信号(或连续信号)和数字信号(或离散信号)。代表数字信号不同离散数值的基本波形称为码元。
4.根据双方信息交互的方式， 通信可以划分为单向通信(或单工通信)、双向交替通信(或半双工通信)和双向同时通信(或全双工通信)。
5.信道
?6.数据传输方式
? ? ? ? 并行传输：将信号的各位分别在多条线路同时传输。特点：速度快、成本高、适合短距离传输
? ? ? ? 串行传输：只用一条线，让信号以位为单位地顺序传输。特点：速度慢、成本低、适合远距离传输
7.异步传输和同步传输（串行通信需解决同步问题）
（效率低，无需专门同步设备）异步传输：起止步同步方式，以字符为传输单位
（效率高但复杂）同步传输：比特同步方式，以一组字符或比特流为传输单位
8.基带信号：来自信源的信号。信号要在信道上传输就要经过调制。调制有基带调制和带通调制之分。最基本的带通调制方法有调幅，调频和调相。还有更复杂的调制方法，如正交振幅调制。
9.要提高数据在信道上的传输速率，可以使用更好的传输媒体，或使用先进的调制技术。但数据传输速率不可能被任意地提高。
2.3物理层下的传输媒体
.传输媒体可分为两大类，即导引型传输媒体(双绞线、同轴电缆或光纤)和非导引型传输媒体(无线或红外或大气激光)。
1.导引型传输媒体：双绞线、同轴电缆、光缆、多模光纤、单模光纤
2.非导引传输媒体：自由空间、短波通信、微波
2.4信道复用技术
常用的信道复用技术有频分复用、时分复用，统计时分复用，波分复用(光的频分复用)和码分复用。
1.频分复用的所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源。时分复用则是所有用户是在不同的时间占用同样的频带宽度。?
2.波分复用就是光的频分复用。使用一根光纤来同时传输多个光载波信号。
3.码分复用是所有的用户使用相同的频率和相同的时间在同一地区通信，不同用户信号依靠不同的地址码区分。
2.5数字传输系统
最初在数字传输系统中使用的传输标准是脉冲编码调制PCM。现在高速的数字传输系统使用同步光纤网SONET (美国标准)或同步数字系列SDH (国际标准)。
2.6宽带接入技术
用户到互联网的宽带接入方法有非对称数字用户线ADSL (用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造)、光纤同轴混合网HFC (在有线电视网的基础上开发的)和FTTx (即光纤到……)。
1.非对称数字用户线ADSL：用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造，使它能够承载宽带业务。
- ADSL的传输距离取决于数据率和用户线的线径；ADSL所得到的最高数据传输速率与实际的用户线上的信噪比密切相关。
- ADSL的特点：上行和下行带宽做成不对称的；ADSL在用户线两端各安装一个ADSL调解解调器；我国目前采用的是离散多音调DMT；?ADSL 采用自适应调制技术使用户线能够传送尽可能高的数据率；ADSL 不能保证固定的数据率。
DSL的几种类型（了解）
2.光纤同轴混合网（HFC网）：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。
- HFC 网具有双向传输功能，扩展了传输频带
- HFC的传输方式为共享式；所有Cable modem的发送和接收使用同一个上行和下行信道；用户越多，每个用户实际可以使用的带宽越窄
3.FTTx技术：一种实现宽带居民接入网的方案，代表多种宽带光纤接入方式。
4.为了有效地利用光纤资源，在光纤干线和用户之间广泛使用无源光网络PON。无源光网络无须配备电源，其长期运营成本和管理成本都很低。最流行的无源光网络是以太网无源光网络EPON和吉比特无源光网络GPON。