物理层的基本概念
物理层考虑怎样在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流，而不考虑具体的传输媒体。
硬件设备和传输媒体的种类非常繁多，物理层的作用正是要尽可能地屏蔽掉传输媒体和通信手段的差异，使数据链路层感觉不到，而只需要考虑如何完成本层的协议和服务。用于物理层的协议也常称为物理层规程(procedure)。其实就是物理层协议。
物理层的主要任务：确定与传输媒体的接口有关的一些特性，即：
- 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、固定和锁定装置等。平时常见的各种规格的接插件都有严格的标准化的规定。
- 电气特性：指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。
- 功能特性：指明某条线上出现的某一电平的电压的意义。
- 过程特性：指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。
数据在计算机内部多采用并行传输方式。但数据在通信线路上的传输方式一般都是串行传输（这是出于经济上的考虑），即逐个比特按照时间顺序传输。因此物理层还要完成传输方式的转换。
物理层协议种类较多。这是因为：
- 物理连接的方式很多（例如，可以是点对点的，也可以采用多点连接或广播连接），
- 传输媒体的种类很多（如架空明线、双绞线、对称电缆、同轴电缆、光缆，以及各种波段的无线信道等）。
数据通信的基础知识
数据通信系统的模型
一个数据通信系统可划分为源系统、 传输系统和目的系统
源系统一般包括：
- 源点（又称为源站，或信源）：源点设备产生要传输的数据，例如计算机产生输出的数字比特流。
- 发送器 ：通常数字比特流要通过发送器编码后才能够在传输系统中进行传输。典型的发送器就是调制器。现在很多计算机使用内置的调制解调器→ 无线网卡？。
传输系统可以是简单的传输线，也可以是连接在源系统和目的系统之间的复杂网络系统。
目的系统一般包括：
- 接收器 ：接收传输系统传送过来的信号，并把它转换为能够被目的设备处理的信息。典型的是解调器，它把来自模拟信号解调，还原出发送端产生的数字比特流。
- 终点（又称为目的站，或信宿）：终点设备从接收器获取传送来的数字比特流，然后把信息输出。
通信的目的是传送消息(message)。如话音、文字、图像、视频等都是消息。数据(data)是运送消息的实体。数据→ RFC 4949是使用特定方式表示的信息，通常是有意义的符号序列。这种信息的表示可用计算机或其他机器（或人）处理或产生。信号(signal) 则是数据的电气或电磁的表现。
根据信号中代表消息的参数的取值方式不同，信号可分为：
| 信号类型 | 描述 | 例子 |
|---|---|---|
| 模拟信号 | 消息的参数的取值是连续的 | 调制解调器到电话端局之间的用户线上传送的信号 |
| 数字信号 | 消息的参数的取值是离散的 | 计算机到调制解调器之间、电话网中继线上传送的信号 |
在使用时间域的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形就称为码元 。在使用二进制编码时，只有两种的码元。
有关信道的几个基本概念
信道和电路：信道一般都是表示向某一个方向传送信息的媒体。一条通信电路往往包含一条发送信道和一条接收信道。通信的双方有三种基本的信息交互的方式：
- 单向通信，又称为单工通信，即只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。例：无线电广播或以及。
