計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第二章物理層.ppt

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1、第二章物理層本章主要內(nèi)容數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識(shí)傳輸介質(zhì)2.1物理層概述物理層是OSI模型的最低層，它向下直接與傳輸介質(zhì)相連接，是開放系統(tǒng)和物理傳輸介質(zhì)的接口，向上相鄰且服務(wù)于數(shù)據(jù)鏈路層。是整個(gè)開放系統(tǒng)的基礎(chǔ)，它是惟一直接提供原始比特流傳輸?shù)膶?。物理層?fù)責(zé)與物理傳輸有關(guān)的一系列問(wèn)題。2.2數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識(shí)2.2.1數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型公用電話網(wǎng)PC機(jī)調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器PC機(jī)源系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)目的系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)源點(diǎn)終點(diǎn)發(fā)送器接收器2.2數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識(shí)2.2.2數(shù)據(jù)通信基本概念信號(hào)：數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中的電磁波表示形式數(shù)據(jù)：運(yùn)送信息的實(shí)體。模擬信號(hào)數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)通信發(fā)送方將要發(fā)送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成信號(hào)通過(guò)物理

2、信道傳輸?shù)綌?shù)據(jù)接收方的過(guò)程稱為數(shù)據(jù)通信。數(shù)據(jù)通信被分為模擬數(shù)據(jù)通信和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信。2.2數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識(shí)2.2數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識(shí)源點(diǎn)終點(diǎn)在數(shù)據(jù)通信中，通常將數(shù)據(jù)的發(fā)送方稱為源點(diǎn)。在數(shù)據(jù)通信中，通常將數(shù)據(jù)的接收方稱為終點(diǎn)。信道為了在源點(diǎn)和終點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)有效的數(shù)據(jù)傳輸，必須在源點(diǎn)和終點(diǎn)之間建立一條傳輸信號(hào)的物理通道，這條通道被稱為物理信道，簡(jiǎn)稱信道。信道由傳輸介質(zhì)及相應(yīng)的附屬設(shè)備組成。2.2數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識(shí)信道的分類按傳輸介質(zhì)的類型劃分有線信道無(wú)線信道按信道中所傳輸?shù)男盘?hào)類型劃分模擬信道數(shù)字信道2.2數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識(shí)2.2.3調(diào)制與解調(diào)調(diào)制：將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的過(guò)程。解調(diào)：將模擬信

3、號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信號(hào)的過(guò)程。2.2數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識(shí)2.2.4多路復(fù)用技術(shù)多路復(fù)用技術(shù)的出發(fā)點(diǎn)就是提高通信線路的利用率，試圖在同一條線路上同時(shí)傳輸多個(gè)信號(hào)，使得一條線路可以由多個(gè)數(shù)據(jù)終端設(shè)備同時(shí)使用而互不影響，這就是多路復(fù)用。常用的多路復(fù)用技術(shù)頻分多路復(fù)用技術(shù)時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)將傳輸介質(zhì)的可用帶寬按照頻率不同，把傳輸帶寬分成若個(gè)不交疊的的頻段，每個(gè)信號(hào)占據(jù)其中一個(gè)頻段，從而形成許多個(gè)子信道。相鄰的信道用保護(hù)帶隔開。頻分多路復(fù)用技術(shù)（FDM）頻率時(shí)間頻率1頻率2頻率3頻率4頻率5頻分多路復(fù)用技術(shù)時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)（TDM）時(shí)分復(fù)用就是將一條線路按工作時(shí)間劃分周期T，每一個(gè)周期再劃分成若干時(shí)間片t1

4、,t2,t3,….tn,輪流分配給多個(gè)信源來(lái)使用公共線路，在每個(gè)周期的每一時(shí)間片ti內(nèi)，線路供一對(duì)終端使用，在時(shí)間片tj內(nèi)，線路供另一對(duì)終端占用?？煞譃橥綍r(shí)分多路復(fù)用和異步時(shí)分多路復(fù)用。時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)頻率時(shí)間BCDBCDBCDBCDAAAA在TDM幀中的位置不變TDM幀TDM幀TDM幀TDM幀…TDM幀t1t2t3t4t1t2t3t4t1t2t3t4t1t2t3t42.2數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識(shí)2.2.5數(shù)據(jù)通信技術(shù)數(shù)據(jù)傳送方式數(shù)據(jù)同步方式數(shù)據(jù)傳輸方式數(shù)據(jù)傳送方式一個(gè)數(shù)據(jù)代碼由若干位組成，在數(shù)據(jù)設(shè)備內(nèi)進(jìn)行近距離傳輸（1米或數(shù)米之內(nèi)）時(shí)，為了獲得高的數(shù)據(jù)傳輸率，使每個(gè)代碼的傳輸延遲盡量小，可

5、以采用并行傳輸方式，即數(shù)據(jù)的每一位各占一條信號(hào)線，并行傳輸。并行通信DTE發(fā)送端信號(hào)地1DTE接收端信號(hào)地23N-100123N-11110并行通信代碼的若干位順序按位串行排列成數(shù)據(jù)流，在一條信道上傳輸。串行通信DTE發(fā)送端信號(hào)地信號(hào)DTE接收端信號(hào)信號(hào)地00011110串行通信異步傳輸每個(gè)字符在傳輸時(shí)都前后分別加上起始位和結(jié)束位，以表示一個(gè)字符的開始和結(jié)束。起始位為“0”，結(jié)束位為“1”，結(jié)束位的長(zhǎng)度可以為1位、1.5位或2位。數(shù)據(jù)同步方式同步傳輸以固定的時(shí)鐘節(jié)拍來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)，字符間順序相連，既無(wú)間隙也沒(méi)有插入位。收發(fā)雙方的時(shí)鐘信號(hào)與傳輸?shù)拿恳晃粐?yán)格對(duì)應(yīng)，以達(dá)到位同步，在開始發(fā)送一幀

6、數(shù)據(jù)前須發(fā)送固定長(zhǎng)度的幀同步字符，發(fā)送完數(shù)據(jù)后再發(fā)送幀終止字符，這樣就實(shí)現(xiàn)了字符和幀的同步，之后連續(xù)發(fā)送空白字符，直到發(fā)送下一幀時(shí)重復(fù)上述過(guò)程。數(shù)據(jù)同步方式幀起始同步字符幀終止字符1字節(jié)字符11110000幀內(nèi)容傳送的一幀數(shù)據(jù)空白字符空白字符同步傳輸數(shù)據(jù)傳輸方式當(dāng)數(shù)據(jù)通信在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)之間進(jìn)行時(shí)，按照信息的傳送方向，其通信方式有3種。單工通信：半雙工通信：全雙工通信：傳送的信息始終是一個(gè)方向。通信雙方都可以發(fā)送或接收信息，但不能同時(shí)雙向發(fā)送。通信雙方可以同時(shí)發(fā)送和接收信息。發(fā)送設(shè)備接收設(shè)備數(shù)據(jù)流通信連接(a)單工方式發(fā)送設(shè)備接收設(shè)備數(shù)據(jù)流通信連接接收設(shè)備發(fā)送設(shè)備(b)半雙工方式發(fā)送設(shè)備發(fā)送設(shè)備

7、數(shù)據(jù)流通信連接接收設(shè)備接收設(shè)備(c)全雙工方式2.3傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)有線傳輸介質(zhì)無(wú)線傳輸介質(zhì)雙絞線同軸電纜光纖微波通信激光通信紅外線通信2.3.1傳輸介質(zhì)的分類2.3傳輸介質(zhì)2.3.2有線傳輸介質(zhì)雙絞線同軸電纜光纖雙絞線雙絞線是把兩根具有絕緣保護(hù)層的銅導(dǎo)線按一定密度互相絞纏在一起形成的線對(duì)組成。雙絞線雙絞線雙絞線電纜兩端一般都安裝RJ—45連接器（水晶頭）與網(wǎng)卡和集線器（或交換機(jī)）相連。雙絞線的分類按照是否有屏蔽層劃分：非屏蔽雙絞線