物理层的基本概念
- 物理层解决如何在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流，而不是指具体的传输媒体；
- 物理层的主要任务：确定与传输媒体接口有关的一些特性，定义标准
- 标准
- 机械特性：定义物理连接的属性，规定物理连接时所采用的规格、接口形状、引线数目、引脚数量和排列情况
- 电气特性：规定传输二进制位的时候，线路上信号的电压范围，阻抗匹配，传输的速率和距离的限制等
- 功能特性：指明某条线上出现的某一电平表示何种意义，接口部件的信号线的用途
- 规程特性：过程特性，定义各种物理线路的工作规程和时序关系
数据通信
- 计算机发出的数据需要转换成数字信号，使用调制解调器将数字信号转换成模拟信号，模拟信号在广域网里面进行传播，在接收端的调制解调器处转换成数字信号，转换成汉字显示在接收者的电脑屏幕上
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数据通信的目的是为了传输消息
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数据：传送信息的实体，通常是有意义的符号序列
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信号：数据的电气/电磁表现，是数据在传输过程中的存在形式
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数字信号：代表消息的参数取值是离散的
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模拟信号：消息的取值是连续的
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信源：产生和发送数据的源头
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信宿：接收数据的终点
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信道：信号的传输媒介。一般用来表示向某一个方向传送信息的介质，因此一条通信线路往往包含一条发送信道和一条接收信道
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传输的信号：模拟信道（传输模拟信号）和数字信道（传输数字信号）
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传输介质：无线信道 有线信道
三种通信方式
- 单工通信：只有一个方向的通信而没有反方向的交互，仅仅需要一条信道
- 半双工通信：通信的双方都可以发送和接收消息，但是任何一方都不能同时发送或者接收消息，需要两条信道
- 全双工通信：通信双方都可以同时发送和接收消息，也需要两条信道
数据传输的方式
- 并行传输：速度快、费用高、适合近距离
- 串行传输：速度慢、费用低、适合远距离
码元
- 码元是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，是数字通信中数字信号的计量单位，这个时长内的信号被称之为k进制码元，而该时长称之为码元宽度。当码元的离散状态有M个时（M大约2），此时码元为M进制码元。
- 一码元可以携带多个比特的信息量。例如，使用二进制编码的时候，只有两种码元，一种代表0状态，一种代表1状态
- k进制码元，4进制码元，码元的离散状态有四个。四种高低不同的信号波形，00、01、10、11。此时，每一码元携带的比特信息就是2个。
速率
- 速率也叫做数据率，是指数据的传输效率，表示单位时间内传输的数据量。可以使用码元传输速率和信息传输速率来表示
- 码元的传输速率：别名马元速率、波形速率、调剂速率、符号速率等，他表示单位时间内数字通信系统所传输的码元的个数（也称之为脉冲个数 或者 信号变化的次数），单位是波特（Baud）。一波特表示数字通信系统每秒传输一个码元，这里的码元是可以是多进制的，也可以是二进制的，但是码元的速率和进制数无关。
- 一秒内传输多少个码元
- 信息传输的速率：别名信息速率、比特率等，表示单位时间内数字通信系统传输的二进制码元的个数（即比特数），单位是比特/秒 （bit/s）
- 一秒内传输多少个比特
- 关系：如果一个码元携带n bit的信息量，则M baud的码元的传输速率所对应的传输速率是M * n bit/s
- 带宽：表示单位时间内从网络中某一个点到另外一点能通过的”最高数据率“，常用来表示网络的通信线路所能传输数据的能力
