清华大学计算机网络 物理层.ppt

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1、第四章物理层4.1物理层的定义和功能（1）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。这种连接可能通过中继系统，在中继系统内的传输也是在物理层的。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。研究内容物理连接的启动和关闭，正常数据的传输，以及维护管理。4.1物理层的定义和功能（2）几点说明连接方式（点到点，点到多点）通信方式（单工，半双工，全双工）位传输方式（串行，并行）物理层的四个重要特性机械特性(mechani

2、calcharacteristics)电气特性(electricalcharacteristics)功能特性(functionalcharacteristics)规程特性(proceduralcharacteristics)4.2物理层的特性（1）机械特性主要定义物理连接的边界点，即接插装置。规定物理连接时所采用的规格、引脚的数量和排列情况。常用的标准接口：ISO211025芯连接器EIARS-232-C，EIARS-366-AISO259334芯连接器V.35宽带MODEMISO490237芯和9芯连接器EIARS-449ISO

3、490315芯连接器X.20，X.21，X.22电气特性规定传输二进制位时，线路上信号的电压高低、阻抗匹配、传输速率和距离限制。早期的标准是在边界点定义电气特性，例如EIARS-232-C、V.28；最近的标准则说明了发送器和接受器的电气特性，而且给出了有关对连接电缆的控制。4.2物理层的特性（2）CCITT标准化的电气特性标准：CCITTV.10/X.26：新的非平衡型电气特性，EIARS-423-ACCITTV.11/X.27：新的平衡型电气特性，EIARS-422-ACCITTV.28：非平衡型电气特性，EIARS-232-

4、CCCITTX.21/EIARS-449功能特性主要定义各条物理线路的功能。线路的功能分为四大类：数据控制定时地规程特性主要定义各条物理线路的工作规程和时序关系。4.3典型的物理层标准接口（1）4.3.1EIARS-232-C1960年美国电子工业协会EIA提出RS-232，1963年提出RS-232-A，1965年提出RS-232-B，1969年提出RS-232-C。用于DTE/DCE之间的接口。机械特性25芯连接器，DTE为插头，DCE为插座。电气特性采用非平衡型电气特性，低于-3V为“1”，高于+4V为“0”，最大20Kbp

5、s，最长15m。非平衡传输（unbalancedtransmission）：所有电路共享一个公用的地线。平衡传输（balancedtransmission）：每个主要电路需要两根线，没有公用的地线。4.3典型的物理层标准接口（2）功能特性定义了21条线，许多子集，基本与CCITTV.24兼容。Fig.2-21规程特性对不同的功能子集，有不同的规程。RS-232-C有14中不同的接口类型，适合于：单工，半双工，全双工，同步，异步RS-232-C的不足与改进不足：传输性能低，距离短，速率低。改进：重新设计，X.21；以RS-232-C

6、为基础改进，1977年提出RS-449。Caption:RS-232connectors,showingwiringforthree-wireconnection.4.3典型的物理层标准接口（3）4.3.2EIARS-449/422-A/423-AEIARS-449是为替代RS-232-C而提出的物理层标准接口。实际上是一体化的三个标准。主要改进：改善了性能，加长了接口电缆距离，加大了数据传输率；增加了新的接口功能，例如，回送检查；解决了机械接口问题。机械特性37芯或9芯连接器。电气特性与RS-232-C相连，采用非平衡型电气特性

7、RS-423-A，20Kbps以下其他情况，采用平衡型电气特性RS-422-A和RS-423-A，20Kbps~2Mbps4.3典型的物理层标准接口（4）功能特性定义了30条功能线。规程特性基本上以RS-232-C为基础。4.3.3CCITTX.21X.21：在公共数据网PDN中进行同步操作的DTE/DCE之间的通用接口。1980年的X.21由两部分组成：“通用接口”：真正的物理层部分；用于电路交换网络的呼叫控制规程，用于DTE之间的连接，涉及到许多数据链路层和网络层的功能。4.3典型的物理层标准接口（5）机械特性15针连接器，I

8、SO4903。电气特性采用非平衡型电气特性和平衡型电气特性。传输速率：600，2400，4800，9600，48000bpsDTE使用非平衡型电气特性和平衡型电气特性；DCE使用平衡型电气特性功能特性定义了8条功能线。规程特性：分成四个工作阶段：空