物理杂谈 (47)

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1、DataandComputerCommunicationsChapter6TheDataCommunicationsInterface物理层的作用尽可能屏蔽传输媒体的差异，透明传送和接收位流物理层的主要任务确定与传输媒体的接口的一些特性：机械特性、电气特性、功能特性和规程特性物理层向数据链路层提供的服务物理连接物理服务数据单元（PSDU）：串行传输方式（1位）、并行传输方式（8位）顺序化故障报告服务质量参数物理层模型系统A变换器系统B反变换器M双绞线接口电-->光光-->电光纤CEF系统连接的实际环境数据链路层实体物理实体物理实体物理实体P1P1接口MFEC物理媒体连接物理媒体连

2、接与媒体接口数据链路层实体系统连接的逻辑环境（物理层模型）6.1AsynchronousandSynchronousTransmissionTimingproblemsrequireamechanismtosynchronizethetransmitterandreceiverTwosolutionsAsynchronousSynchronousTransmissionTerminology串行数据通信:数据通过一条单一的通信路径而不是一组并行线进行传输。串行通信的信号元素在传输线上每次一个地发送,每个信号元素可以是：少于一位:如Manchester编码。一位:NRZ-L和FSK分别是数字和模

3、拟的例子多于一位:如QPSK码。数据通信的任务之一是建立同步机制。接收器必须识别各数据位每个时钟的起止时刻,它也必须知道每个位的持续时间,以在适当的时刻对传输线采样,读出每个bit。仿照发送器时钟,接收器将期望在每位的中央采样,对每一个位间隔设立一个数字窗口TransmissionTerminology当发送器与接收器的时钟不完全一致准确时就会出现问题。假如偏移一个百分点(接收器的时钟比发送器的快或慢1%),则第一次采样将偏离位中央(位中央分别距位起始及位终止处0.5ms)0.01位时间(0.01ms)。在50次或更多次的采样后,接收器将因在不正确的位时间采样而出现错误(500.01=0.5

4、ms)。对较小的定时误差,这种差错可能会推迟出现,但只要发送器发送一个足够长的位串并且发送器和接收器之间没有同步机制,接收器与发送器就有可能出现失去同步。AsynchronousDatatransmittedoncharacteratatime5to8bitsTimingonlyneedsmaintainingwithineachcharacterResyncwitheachcharacterAsynchronous(diagram)Asynchronous-BehaviorInasteadystream,intervalbetweencharactersisuniform(lengthofs

5、topelement)Inidlestate,receiverlooksfortransition1to0Thensamplesnextsevenintervals(charlength)Thenlooksfornext1to0fornextcharSimpleCheapOverheadof2or3bitsperchar(~20%)Goodfordatawithlargegaps(keyboard)Characterformat8-bitasynchronouscharacterstream1101000101101100StartbitsStopelementUnpredictabletim

6、eintervalbetweencharactersStartbitStopelement01P5to8databitsOddorevenParityorunused1to2bittimesStopelementRemainidleornextstartbitStartbitIdlestateoflineEffectoftimingerrorReceivertiming(s)Transmittertiming(s)Startbit812345675015025035045055065075085047141235329423517611705799StopelementAsynchrono

7、ustransmissionAsynchronousTransmission通常有两种方式可以达到所希望的同步。第一种叫异步传输,该方案直观上看就是由避免发送长的、不间断的位串来解决定时问题。实际上每次只发送一个字符的数据,一个字符长度为5到8bit长。定时和同步仅限于在每个字符期间维持；在每个新字符开始处接收器应有机会再同步过程。当没有字符传送,发送器与接收器之间的传输线处于空闲Idle状态。空