Dalam model OSI tujuh lapis jaringan komputer, lapisan fisik merupakan lapisan pertama dan terendah. Lapisan ini paling erat kaitannya dengan koneksi fisik antar perangkat. Lapisan fisik menyediakan antarmuka listrik, mekanik, dan pemrograman ke media transmisi. Lapisan ini bertanggung jawab untuk menentukan parameter tingkat rendah seperti bentuk dan karakteristik konektor listrik, frekuensi transmisi, kode baris yang digunakan, dll. Saat ini, lapisan fisik sering kali diimplementasikan dalam chip PHY khusus atau sebagai modul desain dalam otomasi desain elektronik (EDA).
Lapisan fisik menentukan bagaimana aliran bit mentah ditransmisikan melalui tautan data fisik yang menghubungkan simpul jaringan.
Dalam komputasi seluler, protokol interkoneksi keluarga *-PHY dari MIPI Alliance digunakan secara luas. Konteks historis model OSI terkait erat dengan Internet Protocol Suite dan Ethernet. Teknologi ini berkembang pada periode yang sama dan memiliki ide yang serupa pada awalnya, meskipun berbeda dalam beberapa abstraksi. Tidak terbatas pada aplikasi Internet, abstraksi OSI dapat diterapkan pada semua bentuk interkoneksi perangkat, baik dalam komunikasi data maupun komputasi elektronik.
Fungsi inti lapisan fisik adalah untuk menentukan cara mentransmisikan aliran bit mentah antara node jaringan yang terhubung. Aliran bit ini dapat dikelompokkan menjadi kata kode atau simbol dan diubah menjadi sinyal, yang kemudian dikirim melalui media transmisi. Lapisan fisik mencakup teknologi transmisi sirkuit elektronik jaringan dan merupakan lapisan dasar yang mendukung fungsi tingkat tinggi. Lapisan ini dapat diimplementasikan melalui berbagai teknologi perangkat keras dengan karakteristik berbeda untuk memberikan dukungan bagi fungsi tingkat tinggi.
Dalam konteks model OSI, lapisan fisik menerjemahkan permintaan komunikasi logis dari lapisan tautan data menjadi operasi khusus perangkat keras, yang menghasilkan transmisi atau penerimaan sinyal elektronik.
Dalam jaringan yang menggunakan arsitektur Open Systems Interconnection (OSI), sublapisan sinyal fisik merupakan bagian dari lapisan fisik dan berinteraksi dengan sublapisan kontrol akses media (MAC) dari lapisan tautan data. Sublapisan ini bertanggung jawab atas penyandian simbol, transmisi, penerimaan, dan dekode, serta menjalankan fungsi isolasi listrik.
Internet Protocol Suite, sebagaimana didefinisikan dalam RFC 1122 dan RFC 1123, merupakan deskripsi jaringan tingkat tinggi untuk Internet dan jaringan serupa. Sebaliknya, model tersebut tidak mendefinisikan lapisan yang secara khusus menangani spesifikasi dan antarmuka tingkat perangkat keras, karena model tersebut tidak secara langsung berkaitan dengan fisikantarmuka.
Fungsi dan layanan utama yang dilakukan oleh lapisan fisik meliputi pengiriman data bit-per-bit atau simbol-per-simbol dan menyediakan antarmuka standar ke media transmisi. Ini meliputi spesifikasi mekanis untuk konektor dan kabel listrik, spesifikasi listrik untuk sinyal saluran transmisi, dll. Lapisan fisik bertanggung jawab atas kompatibilitas elektromagnetik, termasuk alokasi spektrum elektromagnetik dan spesifikasi kekuatan sinyal. Media transmisi dapat berupa serat listrik atau optik, atau tautan komunikasi nirkabel.
Lapisan fisik mendukung lapisan yang lebih tinggi dan bertanggung jawab atas pembuatan paket logis.
Dalam hal manajemen aliran data, lapisan fisik dapat menerapkan sinkronisasi bit dan melakukan kontrol aliran dalam komunikasi serial sinkron dan asinkron. Berbagi media transmisi oleh beberapa peserta jaringan dapat dilakukan melalui pengalihan sirkuit sederhana atau multiplexing, atau protokol kontrol akses media yang lebih kompleks, seperti Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) Ethernet, yang dapat mengelola Saluran dengan lebih efektif.
PHY adalah singkatan dari "physical layer", yang biasanya merupakan sirkuit semikonduktor yang mengimplementasikan fungsi physical layer dalam model OSI. PHY menghubungkan perangkat link layer (sering disebut MAC, yang merupakan singkatan dari Media Access Control) ke media fisik, seperti kabel fiber atau tembaga. Perangkat PHY biasanya mencakup fungsi physical coding sublayer (PCS) dan physical medium dependent (PMD).
PHY Ethernet adalah komponen yang beroperasi pada physical layer dalam model jaringan OSI. Komponen ini mengimplementasikan bagian physical layer dari Ethernet, dan tujuannya adalah untuk menyediakan akses fisik ke sinyal analog untuk link tersebut. Biasanya terhubung dengan mikrokontroler atau antarmuka independen media (MII) lain dalam sistem untuk menangani fungsi tingkat yang lebih tinggi.
Untuk LAN nirkabel atau Wi-Fi, bagian PHY mencakup bagian RF, sinyal campuran, dan analog, yang sering disebut sebagai transceiver. Biasanya, bagian PHY ini terintegrasi dengan lapisan kontrol akses media (MAC) dalam implementasi sistem-pada-chip (SOC). Aplikasi nirkabel serupa mencakup 3G, 4G, LTE, 5G, WiMAX, dan UWB. Chip PHY dalam pengontrol USB digunakan untuk menyediakan jembatan antara bagian digital dan modulasi.
Teknologi ini menyediakan dukungan untuk layanan lapisan fisik, mulai dari komunikasi nirkabel hingga teknologi penyimpanan data, semuanya diimplementasikan menggunakan spesifikasi PHY khusus. Lapisan fisik memainkan peran penting dalam seluruh jaringan, tetapi berapa banyak orang yang benar-benar memahaminya?