В семислойной модели компьютерных сетей OSI физический слой, то есть первый слой, наиболее тесно связан с фактической связью между устройствами.Физический слой обеспечивает электрический, механический и программный интерфейс для передачи среды.Это включает в себя спецификации для формы и характеристик электрического разъема, частоты передачи, используемых линий и других низкоуровневых параметров.С разработкой мобильных вычислений в рынке широко используется соглашение о взаимодействии серии *-фей серии MIPI Alliance.
Физический слой определяет, как оригинальный битовый поток передается между сетевыми узлами через физические ссылки на данные.
Роль физического слоя не может быть недооценена.Это основы многих высокоуровневых функций, реализует поддержку для различных аппаратных технологий и способен переводить между логическими запросами связи и специфичными для аппаратного обеспечения.Например, через архитектуру взаимодействия открытой системы (OSI) физический слой не ограничивается передачей электрических сигналов, но также включает обмен данными через различные трансмиссионные носители.
Некоторые из основных функций, выполняемых физическим слоем, включают в себя: битовую или символическую передачу необработанных данных, обеспечивая унифицированную интерфейс передачи, включая механические спецификации для электрических разъемов и кабелей.Например, он устанавливает электрические стандарты, такие как максимальная длина кабеля, прочность сигнала линии передачи и импеданс.Кроме того, физический слой также необходимо учитывать электромагнитную совместимость, что означает, что электромагнитный спектр и прочность сигнала должны быть запланированы разумно, чтобы уменьшить интерференцию во время связи.
Управление потоками данных включает синхронную синхронизацию битов в последовательной связи или сигнал начала стоп и управление потоком в асинхронной последовательной связи.
С точки зрения совместного использования трансмиссионных среда, физический слой может использовать простые методы переключения цепи или мультиплексирования для управления конфликтами и помехами.Для множества интерфейсов Ethernet протоколы, такие как CSMA/CD, предоставляют более сложные решения для контроля доступа в среду.
Подбаллеры сигнала в физическом слое посвящен взаимодействию с подболлером контроля доступа (MAC) со стороны уровня передачи данных и выполняет такие функции, как кодирование символов, передача и прием.Этот абзац имеет решающее значение для обеспечения правильной передачи и подключения данных.Конечно, с развитием технологий все больше и больше приложений интегрируют физический дизайн слоя в существующие системы, такие как сеть беспроводной локальной области (Wi-Fi), коммуникация 3G/4G/5G и протоколы USB.
Риски больше не ограничиваются проводными и беспроводными системами, и многие новые соглашения о физическом уровне, такие как M-Phy, также начинают широко использоваться.
Физический приемопередат (PHY) Часть Ethernet работает на физическом уровне сетевой модели OSI, сосредоточившись на реализации физических соединений с Ethernet.Его дизайн заключается в том, чтобы обеспечить физический доступ к аналитическому сигналу со средой передачи и общаться с интерфейсом интерфейса Independing (MII), чтобы лучше провести передачу данных.
С постоянной популярностью Интернета вещей и умных устройств роль физического уровня становится все более и более важной.Одной из проблем, с которыми сталкивается дизайнеры, является то, как поддерживать качество и эффективность связи в широком спектре технологий передачи.Все больше и больше систем движутся в высоко интегрированном направлении, интегрируя функции физического уровня с высокой логикой.
В будущих беспроводных коммуникациях может ли физический слой адаптироваться к изменяющимся потребностям и технологическим достижениям?