物理层
物理层的作用
1.连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流（如网线、无线电）
2.尽可能地屏蔽这些媒体和通讯手段的差异（将数据都转换成比特流）
3.物理层的主要任务描述为确定与传输媒体接口有关的特性。（把数据规范化、抽象化）
这些特性包括：
机械特性、电气特性、功能特性、过程特性
数据是运送消息的实体，是使用特定方式表示的消息，通常是有意义的符号序列。
信号是数据的电气或电磁的表现。
信号通常分为：
模拟信号：代表消息的参数的取值是连续的。（相对比较复杂，差异不明显，易受干扰）
数字信号：代表消息的参数的取值是离散的。（通常用0、1表示）
信道： 数据传输的通路。
一个通信电路往往包含一条发送信道和一条接收信道。
从通信的双方信息交互方式来看，可以分为：
- 单向通信（单工通信）：即只能有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）：即通信的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送。
- 双向同时通信（全双工通信）：即通信的双方可以同时发送和接收信息。
基带信号：来自信源的信号，比如各种文字或图像文件的数据信号。
调制：基带信号往往包含有较多的低频部分，甚至有直流部分（辨识度不高），而许多信道并不能传输这种低频分量或者直流分量。通过对基带信号进行调制，可以解决这个问题。
调制可以分为两大类：
基带调制（编码）：仅仅对基带信号的波形进行变换，使它能够与信道特性相适应。变换后的信号仍然是基带信号。
带通调制：使用载波进行调制，把基带信号的频率范围搬移到较高的频段，并转换成模拟信号，使其更好地在模拟信道中传输，经过载波调制后的信号成为带通信号（即仅在一段频率范围内能够通过信道）
基带调制
- 不归零制：正电代表1，负电平代表0.
- 归零制 : 正脉冲代表1，负脉冲代表0.
- 曼彻斯特编码：位周期中心的向上跳代表0，位于周期中心的向下跳代表1.（可以反过来）
- 差分曼彻斯特编码：在每一位的中心处始终有跳变。为开始边界有跳变代表0，位开始边界没有跳变代表1.
带通调制
- 调幅：即载波的振幅随基带数字信号而变化。
- 调频：即载波的频率随基带数字信号而变化。
- 调相：即载波的初始相位随基带数字信号而变化。
信道的性能
1.信道能够通过的频率范围：根据奈氏准则，在任何信道中，码元（0或1）传输的速率是有上限的，传输速率超过此上限，就会出现严重的码间串扰的问题，即接收端对码元的识别成为不可能；
2.信噪比： 信号与噪声的比例，信噪比越高，代表其噪声的音响越小。
香农公式
信道的极限信息传输速率C=W log2(1+S/N)(bit/s)
W为信道的带宽（以HZ位单位）；S为信道所传信号的平均功率；N为信道内部的高斯噪声功率。
信道的复用
信道时使用到了成对的复用器和分用器。
信道复用主要分三类
第一类：
频分复用：所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源（这里的“带宽”是频率带宽而不是数据的发送速率 频率带宽有限）
时分复用：所有的用户在不同的时间占用同样的频带带宽（不同的时间 会周期间隔性传输 信道利用率不高）
统计时分复用：采用异步的方式同时连接多个低速的用户，在复用器和分用器之间使用一个集中器，将数据先进行缓存，待缓存满（类似与hbase的方式），再进行传输，从而提高信道的利用率。
第二类
波分复用：通过光复用器和光分用器对光的频分（即频率带宽）进行用。
第三类：
码分复用：通过使用经过特殊挑选的不同码型（伪随机码序列），实现同样的时间使用同样的频带进行通信，并且互不干扰。
