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
物理层为数据链路层屏蔽了各种传输媒体的差异，使数据链路层只需要考虑如何完成本层的协议和服务，而不必考虑网络具体的传输媒体是什么

物理层协议主要任务：
机械特性：指明接口所用接线器的形状和尺寸、引脚数目和排列、固定和锁定装置
电气特性：指明在接口电缆的各条线上出现的电压范围
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的出现顺序

传输媒体（不同媒体对应不同的物理层协议）：
1、导引型：双绞线（网线）、同轴电缆、光纤、电力线
2、非导引型：微波通信（2~40GHz)、无线电波、红外线、可见光

传输方式
1、串行（远距离传输，如计算机网络）。并行（CPU与内存之间，通过总线进行传输）
2、同步：以稳定的比特流传输，字节间没有间隔，接收端在中间时刻进行检测0或1，此时会有时钟累计误差。需要保持时钟同步。外同步：在收发双方间添加一条单独的时钟信号线。内同步：发送端将时钟同步信号编码到发送数据中一起传输（曼彻斯特编码）。异步：以一个字节为单位传输，字节间异步，在字节前后增加头和尾作为判断。
3、单工：单向通信（收音机）。半双工：双向交替通信，可以相互通信但不能同时（对讲机）。全双工：双向同时通信（电话）

常用编码：不归零编码（存在同步问题，需要额外传输时钟，不常用），归零编码（自同步，编码效率低，用零电频做隔断），曼彻斯特编码（用码元间跳变表示时钟，又表示数据），差分曼彻斯特编码

频率和相位是相关的，即频率是相位随时间的变化率。所以一次只能调制频率和相位中的一个。相位和振幅可以结合起来一起调制，称为正交振幅调制QAM。

信号在信道中传输会存在失帧的可能，其中因素娄：码元传输速率，信号传输距离，噪声干扰，传输媒体质量。