特点：重点掌握基本概念，具体的物理层协议了解即可 目的：解决在各种传输媒体上传输比特0和1的问题 主要任务： 机械特性：指明接口所用接线器的形状和尺寸、引脚数目和排列、固定和锁定装置 电气特性：指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围 功能特性：指明某条线上出现的某一电平表施何种意义 过程特性：指明对于不同功能的各种可能时间的出现顺序 传输媒体：在物理层之下，不在物理层中 导引型传输媒体：同轴电缆、双绞线、光纤、电力线 非导引型传输媒体：无线电波、微波、红外线、可见光 传输方式： 串行传输：一次发送一个比特 （远距离传输） 并行传输：一次发送n个比特 （计算机内部） 同步传输：数据块以稳定比特流的形式传输，字节之间没有间隔，接收端在每个信号的中间时刻进行检测接收 同步方法： 外同步：在收发双方之间添加一条单独的时钟信号线 内同步：发送端将始终同步信号编码放到发送数据中一起传输 异步传输：以字节为独立的传输单位，字节间的时间间隔不是固定的，接收端仅在每个字节的起始处对字节内的比特进行同步，通常在每个字节前后分别加上其实位和结束位 单向通信（单工）：只有一个数据传输方向（一条信道） 双向交替通信（半双工）：双方可以相互传输数据，但不能同时进行（两条信道） 双向同时通信（全双工）：双方可以同时发送和接收信息（两条信道） 编码与调制 码元：在使用时间域的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形（构成信号的一段波型） 编码：在不改变信号性质的前提下，仅对数字基带信号的波形进行变换（数据变换为数字信号的过程） 常用编码：不归零编码（存在同步问题）、归零编码（自同步、但编码效率低）、曼彻斯特编码（码元中间跳变既表示时钟，又表示数据）、差分曼彻斯特编码（跳变仅表示时钟，码元开始处电平是否发生变化表示数据） 调制：在发送端将数字信号转换为模拟信号 混合调制使每个码元包含多个比特 码元与比特的对应关系采用格雷码，每两个相邻码元之间只有一个比特不同 信道的极限容量 信号失真的原因：码元传输速率、信号传输距离、噪声干扰、传输媒体质量等 奈氏准则（奈奎斯特）：在假定的理想条件下，为了避免码间串扰，码元传输速率有上限 理想低通信道的最高码元传输速率=2W Baud=2W码元/秒 理想带通信道的最高码元传输速率=1W Baud=1W码元/秒（W为信道带宽，单位是Hz，Baud波特，即码元/秒） 码元传输速率又称为波特率、调制速率、波型速率或符号速率 当1个码元携带n比特的信息量时，比特率（比特/秒）的数值是波特率（码元/秒）n倍 实际信道所能传输的最高码元速率，要明显低于奈氏准则给出的上限值 调制方法可以让码元携带更多比特，但要受到信道中传输时的信噪比的限制 香农公式：带宽受限且有高斯白噪声干扰的信道的极限信息传输速率（可能达到的极限） c=W*log(1+S/N) （c为信道的极限信息传输速率，单位b/s。S为信道内所传信号的平均功率。N为信道内的高斯噪声功率。S/N为信噪比，单位是分贝dB） 信噪比（dB）=10*log10(S/N)(dB) 根据奈氏准则和香农公式，想要提高信息传输速率就必须采用多元制（更好的调制方法）和努力提高信道中的信噪比
计算机网络学习（2）物理层（未完成）
