Standardy warstwy fizycznej określają trzy obszary funkcjonalne:

Komponenty fizyczne

Fizycznymi komponentami są urządzenia elektroniczne, media transmisyjne, i inne złącza, które transmitują i przenoszą sygnały reprezentujące bity. Sprzętowe komponenty takie jak: karty sieciowe, interfejsy i złącza, materiały i konstrukcja kabli, wszystkie są specyfikowane w standardach związanych z warstwą fizyczną. Różne porty i interfejsy routera Cisco 1941 są także przykładami fizycznych komponentów ze specyficznymi złączami i wyprowadzeniami wynikającymi ze standardów.

Kodowanie

Kodowanie albo kodowanie linii jest metodą konwersji strumienia bitów na predefiniowany "kod". Kody to grupy bitów wykorzystywane, żeby uzyskać przewidywalne ciągi wzorców, które są rozpoznawalne przez nadawcę i przez odbiorcę. W przypadku sieci, kodowanie jest przygotowaniem wzorca napięcia lub natężenia prądu używanego do reprezentacji bitów: zer i jedynek.

Dodatkowo do tworzenia kodów dla danych, metody kodowania w warstwie fizycznej mogą także tworzyć kody dla funkcji sterowania transmisją takich jak identyfikacja początku i końca ramki.

Znane sieciowe metody kodowania obejmują:

Uwaga: Szybszy transfer danych wymaga bardziej złożonego kodowania, takiego jak kodowanie 4B/5B, jednak wyjaśnienie tych metod jest poza zakresem tego kursu.

Sygnalizacja

Warstwa fizyczna musi generować elektryczne, optyczne lub radiowe sygnały, które reprezentują "1" i "0" w mediach transmisyjnych. Metodę reprezentowania bitów nazywamy metodą przetwarzania bitów do postaci sygnałów. Standardy warstwy fizycznej muszą definiować, jaki typ sygnału reprezentuje "1", a jaki typ sygnału reprezentuje "0". Może to być tak proste jak zmiana poziomu impulsu elektrycznego lub impulsu optycznego. Na przykład, długi impuls reprezentuje "1", a krótki impuls reprezentuje "0".

To jest podobne do sposobu wykorzystania kodu Morse'a w telekomunikacji. Kod Morse'a jest inną metodą sygnalizacji, która wykorzystuje serię włączeń/włączeń tonu, światła lub kliknięć do wysłania tekstu poprzez linię telefoniczną albo pomiędzy statkami na morzu.

Sygnały mogą być transmitowane jednym z dwóch sposobów:

Istnieje wiele sposobów transmisji sygnałów. Powszechną metodą wysyłania danych jest użycie technik modulacji. Modulacja jest procesem, w którym charakterystyka jednej fali (tzn. sygnału) modyfikuje inną falę (tzw. nośną). Następujące techniki modulacji są szeroko stosowane w transmisji danych poprzez medium:

Charakterystyka sygnału reprezentującego bity w medium będzie zależeć od metody przetwarzania bitów do postaci sygnałów. Metody te mogą wykorzystywać jeden atrybut sygnału do reprezentowania pojedynczego 0, a inny do reprezentowania pojedynczej 1.

Rysunek 2 ilustruje, jak techniki modulacji AM i FM są wykorzystywane do wysyłania sygnałów.