1 物理层概念

1.1 物理层基本概念

1.定义

2.主要任务

3.特性

1.2 数据通信基础

1.典型模型

2.相关术语

3.三种通信方式

4.数据传输方式

1.3 物理层内容

1.码元

2.速率

3.带宽

1.4 奈氏准则与香农定理

1.失真

2.码间串扰

3.奈氏准则

4.香农定理

1.5 编码与调制

1.基带信号与宽带信号

2.编码与调制

3.数字数据编码为数字信号

4.数字数据调制为模拟信号

5.模拟数据编码为数字信号

6.模拟数据调制为模拟信号

2 物理层传输介质

2.1 传输介质及分类

1.传输介质

2.分类

3 物理层设备

3.1 中继器

1.需求

2.功能

3.规定

4.5-4-3规则

3.2 集线器

1.功能

2.要求

1 物理层概念

1.1 物理层基本概念

1.定义

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，

2.主要任务

确认与传输媒体接口有关的一些特性

3.特性

机械特性：规定物理连接时采用的规格等

电气特性：规定二进制数据传输时，线路上信号电压范围等

功能特性：线路上电平含义

规程特性：物理线路工作规程和时序的关系

1.2 数据通信基础

1.典型模型

2.相关术语

数据：传送信息都实体，通常是有意义的符号序列

信号：数据在传输过程的存在形式，数据的电气/电磁的表现

信源：产生和发送数据的源头

信宿：接收数据的重点

信道：信号的传输媒介

3.三种通信方式

单工通信：只有一个方向的通信，需要一条信道

半双工通信：通信的双方都可以发送或接收信息，但任何一方都不能同时发送和接收，需要两条信道。

全双工通信：通信双方可以同时发送和接受信息，需要两条信道。

4.数据传输方式

串行传输：速度慢，费用低，适合远距离

并行传输：速度快，适合短距离

1.3 物理层内容

1.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，这个时长内的信号称为k进制码元，而该时长称为码元宽度。当码元的离散状态有M个时(M大于2)，此时码元为M进制码元。
1码元可以携带多个比特的信息量。例如，在使用二进制编码时，只有两种不同的码元，一种代表o状态，另一种代表1状态。

2.速率

速率也叫数据率，是指数据的传输速率，表示单位时间内传输的数据量。可以用码元传输速率和信息传输速率表示。
1）码元传输速率：别名码元速率、波形速率、调制速率、符号速率等，它表示单位时间内数字通信系统所传输的码元个数（也可称为脉冲个数或信号变化的次数)，单位是波特（Baud)。1波特表示数字通信系统每秒传输一个码元。这里的码元可以是多进制的，也可以是二进制的，但码元速率与进制数无关。
2）信息传输速率：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个数（即比特数)，单位是比特/秒（b/s）。
关系：若一个码元携带n bit的信息量，则M Baud的码元传输速率所对应的信息传输速率为M×n bit/s。