計算機網路：第二章 物理層
2.1 物理層的基本概念
確定與傳輸媒體的介面有關的一些特性
- 機械特性
- 電氣特性
- 功能特性
- 過程特性
2.2.1 資料通訊系統的模型
資料通訊系統：
- 源系統（傳送端、傳送方）
- 傳輸系統(傳輸網路)
- 目的系統(接收端、接收方)
源系統一般可以分為以下兩個部分:
- 源點：源點裝置要傳輸的資料
- 傳送器： 通常源點生成的數字位元流要通過傳送器編碼後才能在穿絲系統中進行傳輸。
目的系統一般可以分為以下兩個部分：
- 接收器：接受傳輸系統傳送過來的訊號，並把它轉換為能夠被目的系統處理的資訊。
- 終點：終點裝置從接收器獲取傳送過來的數字位元流，然後把資訊傳輸出。
訊號的分類：
- 模擬訊號：代表訊息的引數的取值是連續的。
- 數字訊號：代表訊息的引數的取值是離散的。
2.2.2 有關通道的幾個基本概念
雙方資訊互動的方式：
- 單工通訊：即只有一個方向的通訊而沒有反方向的互動。
- 雙半工通訊：即通訊的雙方都可以傳送訊息，但不能同時傳送訊息。
- 全雙工通訊：即通訊的雙方可以同時傳送和接受訊息。
調製：
- 基帶調製：數字訊號->數字訊號。由於基帶調製是把數字訊號轉換成另一個數字資訊，因此大家更願意把基帶調製這個過程叫做編碼。
- 帶通調製：數字訊號->模擬訊號.將基帶訊號的頻率範圍轉移到較高的頻段，並轉換為模擬訊號，這樣就能更好的在模擬通道中傳輸。經過載波調製的訊號稱為帶通訊號。
常用編碼方式
- 不歸零制
- 歸零制
- 曼切斯特編碼（常用）
- 差分曼切斯特編碼
基本的帶通調製方法
- 調幅（AM）即載波的振幅隨基帶數字訊號而變化。
- 調頻（FM）即載波的頻率隨基帶數字訊號而變化。
- 調相（PM）即載波的初始相位隨基帶數字訊號而變化。
2.2.3 通道的極限容量
1. 通道能通的頻率範圍
在任何通道中，在任何通道中，碼元傳輸的速率是有上限的，否則就會出現碼間串擾的問題，使接收端對碼元的判決（即識別）成為不可能。
- 理想低通訊道的最高碼元傳輸速率 = 2W （波特）
- 理想帶通訊道的最高碼元傳輸速率 = W （波特）
2.信噪比
夏農公式(頻寬受限、高斯白噪聲)
- 通道的極限資訊傳輸速率 C 可表達為
C = W log2(1+S/N) (b/s)
W 為通道的頻寬（以 Hz 為單位）
S 為通道內所傳訊號的平均功率
N 為通道內部的高斯噪聲功率
- 信噪比=10 log10 (S/N) (dB）
3.提高通道傳輸速率的方式
- 提高通道頻寬
- 提高信噪比
- 提高每個碼元攜帶的資訊量
2.3 物理層下的傳輸媒體
傳輸媒體稱為傳輸介質或傳輸媒介，它就是資料傳輸系統中在傳送器和接收器之間的物理通路。傳輸媒體可以分為兩大類：導引性傳輸媒體和非導引性傳輸媒體。
2.3.1 導引性傳輸媒體
- 雙絞線
- 同軸電纜
- 光纜
2.3.2 非導引性傳輸媒體
- 無線傳輸
- 短波通訊
- 無線電微波
2.4 通道複用技術
2.4.1 頻分複用、時分複用和統計時分複用
頻分複用就是指所用使用者在同樣的時間內佔用不同的頻寬資源。（這裡頻寬指的是頻率頻寬）
時分複用就是將時間劃分為一段段等長的時間複用幀(TDM幀)，每一個時分複用的使用者在每一個TDM幀中佔用固定序號的間隙。
TDM訊號也稱為等時訊號，時分複用的所有使用者是在不同的時間中佔用同樣的頻頻寬度。
在進行通訊的時候，複用器和分用器成對的使用，在複用器和分用器之間是使用者共享的高速通訊。分器的作用和複用器相反，它把高速通道傳輸過來的資料進行分傭，分別交送到相應的使用者。
統計時分複用（STDM）是一種改進的時分複用。它能明顯的提高通道的利用率。
2.4.2 波分複用
波分複用就是光的頻分複用
2.4.3 碼分複用
碼分複用時一種共享通道的方法。各使用者使用經過特殊挑選的不同碼型（重點）
2.5 數字傳輸系統
- 數字標準不統一
- 不是同步傳輸
2.6 寬頻接入技術
從寬頻接入的媒體來看，可以分為兩大類。一類是有線寬頻接入，而另一類是無線寬頻接入。
2.6.1 ADSL技術
非對稱數字使用者線ADSL技術是用數字技術對現有的模擬電話使用者進行改造。
ADSL在使用者銅線的兩端各裝一個ADSL調變解調器。
2.6.2 光纖同軸混合網（HFC網路）
光纖同軸混合網（HFC網路）是目前覆蓋面很廣的有線電視網的基礎上開發的一種居民寬頻接入網。