Fiziksel katmandaki iletişim, ortama uygun bir sinyal olarak gönderilen şifrelenmiş verileri taşıyan fiziksel bileşenleri içeren bir işlemdir. Katman 1 iletişiminin aşağıdaki üç bileşeni, fiziksel katmanın nasıl çalıştığını anlamanın anahtarıdır:
■ Fiziksel bileşenler
■ Kodlama (Encoding)
■ Sinyal verme (Signaling)
İnsan iletişimi ile fiziksel katmanın süreçleri arasında bir miktar paralellik vardır. Basitleştirilmiş bir iletişim modelinde, bir kişi bir fikri diğerine iletmek istediğinde, soyut bir düşünceyi kelimelere dönüştürür, daha sonra konuşma seslerine kodlanır ve hava aracıyla gönderilir. Diğer uçta, alıcı ses sinyalini yorumlar, sesdeki kelimeleri gösteren kalıpları tanır ve daha sonra kelimelerin anlamını orijinal fikre işler.
Analojiyi daha fazla inceleyerek, insanlar hava yoluyla ses sinyalleri dışında bir ortam kullanarak iletişim kurarken ortamdan bağımsız olabilirler. Hareketler ışıkla, yazılı harfler mürekkep ve kağıtla taşınır. Bu ortamların her biri, mesajların ne zaman başladığını ve bittiğini gösteren tanınabilir kalıplar halinde iletişim bitleri sıralamanın benzersiz bir yoluna sahiptir.
Bu, fiziksel katmandaki iletişim için de geçerlidir. Fiziksel bileşenler mesajı alıcının mesajı gönderilirken alabilmesi için güvenilir ve tutarlı bir şekilde taşır.
Kodlama, fiziksel katmanın bir başka önemli işlevidir. Kapsüllenmiş veri bağlantısı katmanı çerçevesindeki bitlerin, Katman 1 cihazları tarafından tanınan kalıplar halinde gruplandırılması veya kodlanması gerekir. İletimden sonra, alıcı Katman 1 cihazı kalıpların kodunu çözer ve çerçeveyi veri bağlantı katmanına kaldırır.
Kodlamanın başka bir işlevi kontrol bilgisidir. Nasıl insan konuşması cümlelerin başlangıcını ve sonunu belirtmek için duraklamalar kullanıyorsa, fiziksel katman da karelerin başlangıcını ve sonunu belirtmek için bir kontrol kodu ekler. Kontrol kodu, kodlanan çerçevenin her bir ucuna eklenen 1’ler ve 0’ların spesifik bir modelidir. Kodlama hakkında daha sonra bu bölümün “Kodlama: Bitleri Gruplama” bölümünde bulabilirsiniz.
Çerçeve ve kontrol bilgileri bir ikili basamak dizisine kodlandıktan sonra, bitler kalıbı hedefe taşıyacak bir sinyale dönüştürülür. Sinyalleme, fiziksel katmanın bir diğer önemli işlevidir. Sinyal verme işlemi, ikili bitin belirli bir ortam üzerinde nasıl temsil edileceğini belirlemeyi içerir. Örneğin, ortam bakırsa, sinyal pozitif ve negatif voltaj modelleri şeklinde olacaktır.
Aşağıdaki şekilde kodlanan, bir sinyale dönüştürülen ve daha sonra fiziksel ortama konulan bir Katman 2 çerçevesinin işlemi gösterilmektedir.
Kodlama ve sinyalizasyon işlemleri, verilerin nakil için hazırlanmasını tamamlar. Fiziksel katman bu bitleri birer birer ortam üzerine bir sinyal olarak gönderir ve bu sinyaller alıcı uçtan alınır ve deşifre edilir. İkili basamakları bir sinyal olarak temsil etmek için kullanılan ve bir sonraki bölümde incelenen birkaç olası yöntem vardır.