基本概念：
1、物理層考慮的是怎樣才能在連接各種計算機的傳輸媒體上傳輸數據比特流，而不是指具體的傳輸媒體；
2、物理層不是傳輸媒體，傳輸媒體在物理層下；
3、物理層的作用是要盡可能的屏蔽掉不同傳輸媒體和通信手段的差異；
4、用於物理層的協議也成為物理層規程。
主要任務：
1、機械特性：指明接口所用接線器的形狀和尺寸、引線數目和排列、固定和鎖定裝置等；
2、電氣特性：指明在接口電纜的各條線上出現的電壓的范圍；
3、功能特性：指明某條線上出現的某一電平的電壓表示何種意義；
4、過程特性：指明對於不同功能的各種可能時間的出現順序。
數據通信系統的模型：
一個數據通信系統包括三大部分：源系統（或發送端）、傳輸系統（或傳輸網絡）和目的系統{或接收端}
數據——運送的實體 信號——數據的電磁或電氣的表現 模擬信號——代表消息的參數是連續的 數字信號——代表消息的參數是離散的；
碼元：在使用時間域（或簡稱為時域）的波形表示數字信號時，代表不同離散數值的基本波形。
基帶調制常用的編碼方式：不歸零制、歸零制、曼徹斯特、差分曼徹斯特
基本的帶通調制方法：
1、基帶信號往往包含有較多的低頻成分，甚至不直流成分，而許多信道並不能傳輸這種低頻分量或直流分量。為了解決這一問題，就必須對基帶信號進行調制
2、最基本的二元制調制方法有這幾種——調幅（AM）：載波的振幅隨基帶數字信號而變化；調頻（FM）：載波的頻率隨基帶數字信號而變化；調相（PM）：載波的初始相位隨基帶數字信號而變化；
信道的極限容量
1、任何實際的信道都不是理想的，在傳輸信號時會產生各種失真以及帶來多種干擾，
2、碼元傳輸的速率越高，或信號傳輸的距離越遠，或傳輸媒體質量越差，在信道的輸出端的波形的失真就越嚴重。
3、限制碼元在信道上的傳輸速度的因素有：1、信道能夠通過的頻率范圍，2、信噪比
3、1頻率范圍
（1）在任何信道中，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（識別）成為不可能。
（2）如果信道的頻帶越寬，也就是能夠通過的信號高頻分量越多，那么就可以用更高的速率傳送碼元而不出現碼間串擾
3、2信噪比
（1）噪聲存在於所有的電子設備和通信信道中。
（2）噪聲是隨機產生的，它的瞬時值有時會很大；因此噪聲會使接收端對碼元的判決產生錯誤。
（3）但噪聲的影響是相對的，如果信號相對較強，那么噪聲的影響就相對較小。
（4）信噪比就是信號的平均功率和噪聲的平均功率之比；記為S/N，並用分貝（dB）作為度量單位。即：
信噪比（dB)=10㏒10（S/N） （dB）
例如：當S/N=10時，信噪比為10dB，而當S/N=1000時，信噪比為30dB
香農公式
1984年，香農用信息論的理論推出了帶寬受限且有高斯白噪聲干擾的信道的極限、無差錯的信息傳輸速率（香農公式）。
新到的極限傳輸速率C可表達為：C=W㏒2 （1=S/N） （bit/s）
其中：W為信道的帶寬（以Hz為單位） S為信道內所傳信號的平均功率 N為信道內部的高斯噪聲功率。
香農公式說明：1、新到的帶寬或信道中的信噪比越大，則信息的極限傳輸速率就越高；
2、只要信息傳輸速率低於信道的極限信息傳輸速率，就一定可以找到某種方法來實現無差錯的傳輸；
3、若信道帶寬W或信噪比S/N沒有上限（當然實際信道不可能這樣），則信道的極限信息傳輸速率C也就沒有上限；
4、實際信道上能夠達到的信息傳輸速率要比香農的極限傳輸速率低不少。
5、對於頻帶帶寬已經確定的信道，如果信噪比不能再提高了，並且碼元傳輸速率也達到了上限值，那么就用編碼的方法讓每一個碼元攜帶更多比特的信息量。