計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第二章物理層課件.ppt

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1、第2章物理層2.1物理層的基本概念2.2物理層下的傳輸媒體2.3信道復(fù)用技術(shù)2.4數(shù)字傳輸技術(shù)2.5寬帶接入技術(shù)2.6物理層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備第2章物理層物理層是參考模型的最底層，主要功能是實(shí)現(xiàn)比特流的透明傳輸，為數(shù)據(jù)鏈路層提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。本章主要介紹與物理層相關(guān)的基本概念、主要傳輸介質(zhì)、數(shù)據(jù)編碼技術(shù)、多路復(fù)用技術(shù)、傳輸技術(shù)、典型的物理層協(xié)議和常見(jiàn)的接入技術(shù)。2.1物理層的基本概念2.1.1物理層的功能和提供的服務(wù)ISO對(duì)OSI模型的物理層定義在物理信道實(shí)體之間合理地通過(guò)中間系統(tǒng)，為比特傳輸所需的物理連接的激活、保持和去除提供機(jī)械的、電氣的、功能性和規(guī)程性的手段。ITU在X.25建議書(shū)中對(duì)物

2、理層定義利用物理的、電氣的、功能的和規(guī)程的特性在DTE和DCE之間實(shí)現(xiàn)對(duì)物理信道的建立、保持和拆除功能。2.1物理層的基本概念2.1.1物理層的功能和提供的服務(wù)所謂DTE（DataTerminalEquipment）指的是數(shù)據(jù)終端設(shè)備，具體地說(shuō)是用戶連入網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備或工作站，如計(jì)算機(jī)、終端。所謂DCE（DataCommunicationsEquipment）指的是數(shù)據(jù)通信設(shè)備，具體地說(shuō)是為用戶接入網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如調(diào)制解調(diào)器等。2.1物理層的基本概念2.1.1物理層的功能和提供的服務(wù)DTE和DCE的連接模型2.1物理層的基本概念2.1.1物理層的功能和提供的服務(wù)物理層的主要任務(wù)描述

3、為確定與傳輸媒體的接口的一些特性，即：機(jī)械特性指明接口所用接線器的形狀和尺寸、引線數(shù)目和排列、固定和鎖定裝置等等。電氣特性指明在接口電纜的各條線上出現(xiàn)的電壓的范圍。功能特性指明某條線上出現(xiàn)的某一電平的電壓表示何種意義。過(guò)程特性指明對(duì)于不同功能的各種可能事件的出現(xiàn)順序。2.1物理層的基本概念2.1.1物理層的功能和提供的服務(wù)RS-232-C在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用DCE（調(diào)制解調(diào)器）公用電話交換網(wǎng)絡(luò)DCE（調(diào)制解調(diào)器）DTEDTE2.1物理層的基本概念2.1.2數(shù)據(jù)通信的基本概念1.信息、數(shù)據(jù)與信號(hào)通信（communication）的目的是為了交換信息（information）。數(shù)據(jù)（data）

4、是信息的載體。數(shù)據(jù)是通過(guò)信號(hào)（signal）進(jìn)行傳輸?shù)?。傳輸信?hào)是在信道（channel）上傳輸。信息→數(shù)據(jù)→信號(hào)→在介質(zhì)上傳輸→信號(hào)→數(shù)據(jù)→信息通信系統(tǒng)的任務(wù)2.1物理層的基本概念2.1.2數(shù)據(jù)通信的基本概念1.信息、數(shù)據(jù)與信號(hào)信號(hào)(signal)——數(shù)據(jù)的電氣的或電磁的表現(xiàn)。數(shù)字信號(hào)——在時(shí)間上不連續(xù)的、離散的信號(hào)，一般是由脈沖電壓0或1兩種狀態(tài)組成。模擬信號(hào)——指信號(hào)的幅度隨時(shí)間呈現(xiàn)連續(xù)變化的信號(hào)，如普通電話線上傳輸?shù)碾娦盘?hào)是隨通話者的聲音大小變化而變化，這個(gè)變化的電信號(hào)在時(shí)間上是連續(xù)變化的。2.1物理層的基本概念2.1.2數(shù)據(jù)通信的基本概念1.信息、數(shù)據(jù)與信號(hào)數(shù)字信號(hào)模擬信號(hào)

5、2.1物理層的基本概念2.1.2數(shù)據(jù)通信的基本概念傳輸系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)信號(hào)信號(hào)數(shù)據(jù)信源信宿發(fā)送器接收器源系統(tǒng)目的系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)信息調(diào)制解調(diào)器PC機(jī)公共電話交換網(wǎng)絡(luò)調(diào)制解調(diào)器數(shù)字比特流數(shù)字比特流模擬信號(hào)模擬信號(hào)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型PC機(jī)2.1物理層的基本概念2.1.2數(shù)據(jù)通信的基本概念2.數(shù)據(jù)通信方式（1）串行傳輸與并行傳輸串行傳輸2.1物理層的基本概念2.1.2數(shù)據(jù)通信的基本概念2.數(shù)據(jù)通信方式并行傳輸2.1物理層的基本概念2.1.2數(shù)據(jù)通信的基本概念2.數(shù)據(jù)通信方式（2）單工、半雙工與全雙工通信單工方式——只能有一個(gè)方向的通信而沒(méi)有反方向的交互。半雙工方式——通信的雙方都可以發(fā)送信息，但不能

6、雙方同時(shí)發(fā)送(當(dāng)然也就不能同時(shí)接收)。全雙工方式——通信的雙方可以同時(shí)發(fā)送和接收信息。2.1物理層的基本概念2.1.2數(shù)據(jù)通信的基本概念2.數(shù)據(jù)通信方式（3）同步傳輸與異步傳輸在異步傳輸中，接收端通過(guò)檢測(cè)起始位和停止位來(lái)接收新近到達(dá)的字符，不易產(chǎn)生時(shí)鐘誤差的積累，對(duì)時(shí)鐘的精度要求不高，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。但由于異步傳輸方式每傳輸一個(gè)字符需要添加起始位和停止位，字符和字符之間有不定時(shí)間間隔的空閑，所以其傳輸效率較低。2.1物理層的基本概念2.1.2數(shù)據(jù)通信的基本概念2.數(shù)據(jù)通信方式（3）同步傳輸與異步傳輸在同步傳輸中，數(shù)據(jù)被封裝成幀，每個(gè)幀中含有多個(gè)字符代碼，為了保證接收端能正確區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)流中的每

7、個(gè)數(shù)據(jù)位，收發(fā)雙方必須通過(guò)某種方法建立起同步的時(shí)鐘。為此，在發(fā)送端和接收端之間設(shè)置專門(mén)的傳輸時(shí)鐘脈沖線路，也可以通過(guò)采用嵌有時(shí)鐘信息的數(shù)據(jù)編碼為接收端提供同步信息。2.1物理層的基本概念2.1.2數(shù)據(jù)通信的基本概念2.數(shù)據(jù)通信方式（3）同步傳輸與異步傳輸常規(guī)同步傳輸有兩種方案來(lái)實(shí)現(xiàn)，一種是面向字符，另一種是面向位。2.1物理層的基本概念2.1.2數(shù)據(jù)通信的基本概念2.數(shù)據(jù)通信方式（4）點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接與多點(diǎn)連接點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接調(diào)制解調(diào)器公用電話網(wǎng)絡(luò)調(diào)制解調(diào)器2.1物理