物理层基本概念

物理层考虑的是怎样才能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。

信道 —— 一般用来表示向某一个方向传送信息的媒体。
单向通信（单工通信）——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）——通信的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送(当然也就不能同时接收)。
双向同时通信（全双工通信）——通信的双方可以同时发送和接收信息。

物理层的主要任务

主要任务：确定与传输媒体的接口的一些特性。

机械特性：指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等。
电气特性：指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。4V— 6V表示二进制“0”,用-4V—-6V表示二进制“1”
功能特性：指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。
过程特性：指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。

常见的传输介质

传输媒体也称为传输介质或传输媒介，可分为两大类，即导引型传输媒体和非导引型传输媒体

在导引型传输媒体中，电磁波被导引沿着固体媒体（铜线或光纤）传播。
非导引型传输媒体就是指自由空间。在非导引型传输媒体中，电磁波的传输常称为无线传输

引导性介质

双绞线,同轴电缆,光缆

非引导性介质

地面无线电,微波,红外线,通过空气传播的激光和卫星

频分复用 FDM

将整个带宽分为多份，用户在分配到一定的频带后，在通信过程中自始至终都占用这个频带。

频分复用的所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源（请注意，这里的“带宽”是频率带宽而不是数据的发送速率）。

时分复用TDM

时分复用则是将时间划分为一段段等长的时分复用帧（TDM 帧）。每一个时分复用的用户在每一个 TDM 帧中占用固定序号的时隙。

每一个用户所占用的时隙是周期性地出现（其周期就是 TDM 帧的长度）。

时分复用的所有用户是在不同的时间占用同样的频带宽度。

时分复用的不足：用户对分配到的子信道的利用率一般是不高的。

ADSL 技术

非对称数字用户线 ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) 技术就是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 所能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（铜线）的两端各安装一个 ADSL 调制解调器。
我国目前采用的方案是离散多音调 DMT，DMT 调制技术采用频分复用的方法
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

电话系统

大多数广域网络的关键元素是电话系统。

电话系统的主要组件有本地回路、中继线和交换机。

ADSL在本地回路上可提供高达40 Mbps的数据率，具体做法是将本地回路分割成许多个可同时运行的子载波。这样的速度远远超过了电话调制解调器的速度。

PON将光纤引入住户，可提供比ADSL还要高的接入速率。

中继线传送数字信息。

用WDM对光纤进行多路复用就可以在其上提供许多条高容量链路，同时通过TDM使得许多用户共享每条高速链路。电路交换和包交换都很重要。
对于移动应用而言，固定电话系统显然并不适用。移动电话在目前被广泛应用于语音通信，并越来越多地用于数据通信。它们已经经历了三代。第一代1G是模拟的，由AMPS主宰。第二代2G是数字化，目前在全球部署最广泛的移动电话系统是GSM。第三代3G是数字的并且以宽带CDMA为基础，现在正在部署的有WCDMA和CDMA2000。