本章主要内容： （1）物理层的任务 （2）几种常用的信道复用技术 （3）几种常用的宽带接入技术，主要是ADSL和FTTx。
1.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，而不是指具体的传输媒体。尽可能地屏蔽掉传输媒体和通信手段的差异，使物理层上面的数据链路层感觉不到这些差异，这样数据链路层就只需考虑网络具体的传输媒体和通信手段是什么。用于物理层的协议也常称为物理层规程（procedure）。物理层主要任务 可描述为 确定与传输媒体的接口有关的一些特性，即：
机械特性电气特性功能特性过程特性
2.数据通信的基础知识
一个数据通信系统可划分为三大部分，即源系统（或发送端，发送方）、传输系统（或传输网络）和目的系统（或接收端、接收方）。源系统一般包含两部分
源点（source）发送器接收器终点（destination） 信道是用来表示向某一个方向传送信息的媒体。因此，一条通信电路往往包含一条发送信息和一条接收信道。从通信的双方信息交互的方式来看，有一下三种方式：
单向通信（单工通信）双向交替通信（半双工通信）双向同时通信（全双工通信） 来自信源的信号称为基带信号（基本频带信号）。基带信号包含较多的低频成分，甚至直流成分，而许多信道不能传输这种低频分量或直流分量。这就必须对基带信号进行调制（modulation）。调制信号可分为两大类：
一类是仅仅对基带信号的波形进行变换，使它能够与信道特性相适应。 变换后的信号仍然是基带信号。称为基带调制。也称为编码（coding）。另一类需使用载波（carrier）进行调制，把基带信号的频率范围搬移到较高的频段，并转换为模拟信号，能够更好地在模拟信道中传输。调制后的信号称为带通信号（即仅在一段频率范围内能够通过信道）。使用载波的调制称为带通调制。 常用编码方式：
不归零制，正电1，负电0归零制，正脉冲1，负脉冲0曼彻斯特编码 ，向上跳0，向下跳1差分曼彻斯特编码，位开始边界有跳变0，无跳变1 基本带通调制方法
调幅（AM）调频（FM）调相（PM） 信道的极限容量，限制码元在信道上的传输速率的因素用两个：
信道能够通过的频率范围信噪比 香农公式表明，信道的带宽或信道中的信噪比越大，信息的极限传输速率就越高。
3.物理层下面的传输媒体
传输媒体是数据传输系统中在发送器和接收器之间的物理通道。传输媒体可分为两大类：
导引型传输媒体，电磁波被导引沿着固体媒体（铜线或光纤）传播
双绞线同轴电缆光缆，可以存在多条不同角度入射的光线在一条光纤中传输，称为多模光纤。 非导引型传输媒体，指自由空间，在非导引型传播媒体中电磁波的传输常称为无线传输。
短波通信无线电微波通信微波接力通信卫星通信红外线通信，激光通信
4.信道复用技术
频分复用FDM（Frequency Division Multiplexing），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。所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源（频率带宽）时分复用TDM（Time Division Multiplexing），将时间划分为一段段等长的时分复用帧（TDM帧）。每一个时分复用的用户在每一个TDM频中占用固定序号的时隙。所有的用户在不同的时间占用同样的频带宽度。信道利用率不高，会造成线路资源的浪费统计时分复用STDM（Statistic TDM），时分复用的改进，集中器常使用这种统计时分复用。各用户有了数据就随时发往集中器的输入缓存，然后集中器按顺序依次扫描输入缓存，把缓存中的输入数据放入STDM帧中。对于没有数据的缓存可以跳过。波分复用WDM（Wavelength Division Multiplexing）就是光的频分复用。码分复用CDM（Code Division MUltiplexing）。也称为码分多址CDMA（Code Division Multiple Access）。每一个用户可以在同样的时间使用同样的频带进行通信。
5.宽带接入技术
ADSL技术，非对称数字用户线ADSL（Asymmetric Digital Subscribeer Line）技术是用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造，使它能够承载宽带数字业务。光纤同轴混合网（HFC网），采用模拟技术的频分复用对电视节目进行单向广播传输。FTTx技术，光纤到户FFTx（Fiber To The Home），把光纤一直铺设到用户家庭，只有在光纤进入用户家门后，才把光纤信号转换为电信号。
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