2.1物理层的主要任务
（一）它的一些相关特性：
①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。
②电气特性：指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。
③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。
④过程特性 ：指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。
2.2数据通信的基本知识
2.2.1信号及信道的几个基本概念
（一）信号的分类：
模拟信号（也称：连续信号）代表信息的参数的取值是连续的。
数字信号（也称：离散信号）代表消息的参数的取值是离散的。
（二）信道的基本概念：
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（也称：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（也称：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（也称：全双工通信）：通信的双方可以同时发送和接收信息。
基带信号（即基本频带信号）—— 来自信源的信号。对基带信号的低频成分进行修改的即是调制。
（三）调制分类与几种编码
（1）调制分类：
①基带调制
②带通调制
（2）基带调制常用的编码方式：
①不归零制：正电平代表 1，负电平代表 0。
②归零制：正脉冲代表 1，负脉冲代表 0。
③曼彻斯特编码：位周期中心的向上跳变代表 0，位周期中心的向下跳变代表 1。但也可反过来定义。
（曼彻斯特编码：是 1 的时候就是从高变成低，是 0 时就是从低变成高）
④差分曼彻斯特编码：在每一位的中心处始终都有跳变。位开始边界有跳变代表 0，而位开始边界没有跳变代表 1。
（差分曼彻斯特：在开始时一直都是高电平，在下一位遇到是0的时候，会出现电位的变化。而当下一位是1的时候，宝成电平不变）
（3）基本的带通调制方法
①调幅(AM)：载波的振幅随基带数字信号而变化。
②调频(FM)：载波的频率随基带数字信号而变化。
③调相(PM) ：载波的初始相位随基带数字信号而变化。
2.2.3 信道的极限容量
码元传输率的影响因素：
（1）信道能通过的频率范围：
根据奈氏准则得出在任何信道中，码元传输的速率是有上限的，否则就会出现码间串扰的问题，使接收端对码元的判决成为不可能。
（2）信噪比
噪声存在于所有的电子设备和通信信道中。噪声是随机产生的，它的瞬时值有时会很大。因此噪声会使接收端对码元的判决产生错误。
信噪比就是信号的平均功率和噪声的平均功率之比。常记为 S/N，并用分贝 (dB) 作为度量单位。即：
信噪比(dB) = 10 log10(S/N) (dB)
例如，当 S/N = 10 时，信噪比为 10 dB，而当 S/N = 1000时，信噪比为 30 dB。
重点：香农公式
香农公式表明：信道的带宽或信道中的信噪比越大，信息的传输速率就越高。
2.3 物理层下的传输媒体
2.3.1 导引型传输媒体和非导引型的传输媒体
（1）传输媒体：
传输媒体也称为传输介质或传输媒介，它就是数据传输系统中在发送器和接收器之间的物理通路。
（2）导引型传输媒体分类：
①双绞线：
②同轴电缆
同轴电缆具有很好的抗干扰特性，被广泛用于传输较高速率的数据。
③光缆
只要从纤芯中射到纤芯表面的光线的入射角大于某个临界角度，就可产生全反射。
（2）非导引型传输媒体
1）分类：
①短波通信（即高频通信）：主要是靠电离层的反射，但短波信道的通信质量较差，传输速率低。
②微波通信：微波通信主要运用在卫星的信号传输上。
2.4 信道复用技术
2.4.1频分复用、时分复用和统计时分复用
（1）复用的概念：
它允许用户使用一个共享信道进行通信，降低成本，提高利用率。
（2）频分复用：
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。
（3）时分复用：
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。
时分复用的的缺点：利用率低
（时分复用可能会造成线路资源的浪费）
（4）统计时分复用
（4）波分复用
波分复用就是对光的频分复用。
（5）码分复用
1）各用户使用经过特殊挑选的不同码型，因此彼此不会造成干扰。使用它有很强的抗干扰能力。
2）码片序列：
每一个比特时间划分为 m 个短的间隔，称为码片 (chip)。
每个站被指派一个唯一的 m bit 码片序列。
如发送比特 1，则发送自己的 m bit 码片序列。
如发送比特 0，则发送该码片序列的二进制反码。
例如，S 站的 8 bit 码片序列是 00011011。
发送比特 1 时，就发送序列 00011011，
发送比特 0 时，就发送序列 11100100。
S 站的码片序列：(–1 –1 –1 +1 +1 –1 +1 +1)
3）码片序列特性：
①互相正相交：
令向量 S 表示站 S 的码片向量，令 T 表示其他任何站的码片向量。两个不同站的码片序列正交，就是向量 S 和T 的规格化内积 (inner product) 等于 0：
②内积为 1/-1
任何一个码片向量和该码片向量自己的规格化内积都是 1 。同时一个码片向量和该码片反码的向量的规格化内积值是 –1。
4）CDMA工作原理
（工作原理示意图）
2.6宽带接入技术
分类：
①ADSL 技术：非对称数字用户线ASDL技术，是用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造，使其能够承载宽带业务的一种技术。
②HFC技术：光纤同轴混合网HFC，是在有线电视网的基础上开发的。