第二章物理层.ppt

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1、第二章物理层Contents:2.1物理层基本概念2.2数据通信基础知识2.3物理层下面传输媒体2.4信道复用技术2.1物理层基本概念一、物理层的定义：ISO/OSI关于物理层的定义：物理层提供机械的、电气的、功能的和规程的特性，目的是启动、维护和关闭数据链路实体之间进行比特传输的物理连接。二、物理层的功能：在两个网络设备之间提供透明的比特流传输。三、物理层的四个重要特性：机械特性：规定了物理连接时所使用可接插连接器的形状和尺寸，连接器中引脚的数量和排列情况等。电气特性：规定了在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。功

2、能特性：规定了在某条线上出现的某一电平表示何种意义。规程特性：规定了对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。四、数据的传输方式：从一个设备向另一个设备发送数据主要考虑的是数据流，即采用什么方式来传输数据流。并行传输每个时钟可同时传输几个比特。串行传输每个时钟只发送一比特。1、ParallelTransmission(并行传输)并行传输指数据以成组方式，在多条并行信道上同时进行传输。由二进制0和1可组成n比特位组，计算机使用和生成以比特组为单位数据。并行传输的原理：一个使用n条导线传输n个比特，即一组中的n个比特在同一个

3、时钟脉冲从一设备传输到另一设备，每个比特都使用专用的线路。计算机内部的通信通常都是并行传输。优点：数据传输速度快。当其他因素相同时，并行传输比串行传输快n倍。缺点：并行传输需n条通信线路，费用高。1、ParallelTransmission(并行传输)2、SerialTransmission（串行传输）串行传输指数据以串行方式，在一条信道上传输。由于在设备内部传输是并行的，所以在发送端和线路之间需要有并/串转换器；在接收端和线路之间的接口上需要有串/并转换器。优点：只需要一条通信信道，费用大约为并行传输的1/n。缺点

4、：传输速度比并行传输慢。串行传输存在一个收、发双方如何保持码组或字符同步的问题？这个问题不解决，接收方就不能从接收到的数据流中正确地区分出一个个字符来，因而传输将失去意义。目前有两种解决方法：异步传输和同步传输模式。计算机网络中各节点间的传输均采用串行传输方式。AsynchronousTransmission(异步传输模式)在异步传输模式中，信号的时序并不重要。信息是以一种约定的模式来被接收和翻译的。约定模式：指基于将比特组成字节，每一组(通常为8个)作为一个字节通过链路传输。发送端每处理完一个组将其转发到链路上，不

5、理会时钟信号。那么,接收端如何预测下一组比特何时到达？在字节这级别上，发送方和接收方以异步方式进行传输。在每字节开始时发送一起始位0，在结束时发送一个或多个停止位1，字节之间可以插入间隙。数据流之间的间隙可通过信道空闲状态或附加的停止比特流代表。起始位、停止位和间隙将一个字节的起始和终止提示给接收方。注意：在每一字节内，接收方要根据比特流进行一定程度地同步。同步仅局限在一个字节时间内。在每一字节开始，接收端设备就进行重同步。当接收端设备检测到一个起始位后，就启动一个时钟，并随到来比特开始计数。在接收完n比特后，接收方

6、等待停止位到达。当检测到停止位后，接收方在下一个起始位到达前忽略接收的所有信号。SynchronousTransmission(同步传输模式)在同步传输中，不插入起始/停止比特和间隙将比特依次发送出去，完全由接收方负责重组比特。在同步传输中，比特流被组装成更长的“帧”，一帧包含许多个字节，字节与字节间没有间隙。图中每字节之间画出了分隔线，实际上，这些分隔线是不存在的。发送方将数据像一个长的比特流一样发送到线路上。接收方所接收数据的准确性完全依赖于接收端设备根据比特到达进行精确的比特计数能力，所以时序非常重要。同步传输

7、模式要比异步传输模式传输更少的比特数，速度快。2.2数据通信的基础知识基本概念：信息、数据和信号信息：不同形式表达的知识，通信的目的是交换信息数据：信息的载体，可以是数字、文字、声音、图形与图象等形式。在计算机中，以二进制代码表示。同学们所熟悉的数据编码系统有EBCDIC和ASCII码二者关系：数据是信息的载体，信息涉及数据的内容和解释，信号则是数据在传输过程中的电磁波表示形式。在计算机网络系统中，计算机系统关心的是信息所采用的编码体制（如用ASCII还是EBDIC来表达字母和数字，采用GIF或BMP表达图像等）或数

8、据形式；而数据通信系统则关注如何将表示数据的二进制比特序列转换成适合于通信系统传送的信号，包括数据如何用电信号表示以及如何传输信号。例子：信息：NETWORK数据：（用ASCII码表示）1001110100010110101001010111100111110100101001011信号：t100111010001011010100介质与信道传