第2章 物理层.ppt

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1、计算机网络第2章物理层第2章物理层主要内容2.1物理层的基本概念2.2数据通信基础2.3传输介质与物理设备2.4数据编码技术2.5多路复用2.6数据交换《计算机网络》第2章物理层2.1物理层的基本概念物理层位于OSI参考模型的最底层，它直接面向实际承担数据传输的物理媒体（即通信通道），物理层的传输单位为比特（bit），即一个二进制位。实际的比特传输必须依赖于传输设备和物理媒体，但是，物理层不是指具体的物理设备，也不是指信号传输的物理媒体，而是指在物理媒体之上为上一层（数据链路层）提供一个传输原始

2、比特流的物理连接。现有的计算机网络中的硬件设备和传输媒体的种类非常繁多，而通信手段也有许多不同方式，物理层的作用正是要尽可能地屏蔽掉这些差异，使物理层上面的数据链路层感觉不到这些差异，这样就可使数据链路层只需要考虑如何完成本层的协议和服务，而不必考虑网络具体的传输媒体是什么。《计算机网络》第2章物理层2.1.1物理层的基本概念用于物理层的协议也常称为物理层规程（procedure）。其实物理层规程就是物理层协议。只是在“协议”这个名词出现之前人们就先使用了“规程”这一名词。可以将物理层的主要任务

3、描述为确定与传输媒体的接口有关的一些特性，主要包括以下几方面内容：（1）机械特性指明接口所用接线器的形状和尺寸、引脚数目和排列、固定和锁定装置等。常用的标准接口如下：ISO2110，25芯连接器，EIARS-232-C，EIARS-366-AISO2593，34芯连接器，V.35宽带MODEMISO4902，37芯和9芯连接器，EIARS-449ISO4903，15芯连接器，X.20、X.21、X.22《计算机网络》第2章物理层2.1.1物理层的基本概念（2）电气特性指明在接口电缆的各条线上出现

4、的电压的范围、阻抗匹配情况、传输速率和距离的限制等。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。CCITT标准化的电气特性标准如下：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-CCCITTX.21/EIARS-449《计算机网络》第2章

5、物理层2.1.1物理层的基本概念（3）功能特性指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义，即接口信号引脚的功能分配和确定意义。（4）过程特性指明利用信号线进行比特流传输的操作过程，包括各信号线的工作规则和时序。在物理层中的协议是与物理连接方式、实际硬件设备和传输介质相关的。具体的物理层协议种类较多。因此在学习物理层时，应将重点放在掌握基本概念上。《计算机网络》第2章物理层2.1.2物理层基本服务功能（1）为数据端设备提供传送数据的通路，数据通路可以是一个物理媒体，也可以是多个物理媒体连接而成。

6、一次完整的数据传输，包括连接建立，传送数据，终止连接。（2）传输数据，物理层要形成适合数据传输需要的实体，为数据传送服务。一是要保证数据能在其上正确通过，二是要提供足够的带宽（带宽是指每秒钟内能通过的比特（bit）数），以减少信道上的拥塞。传输数据的方式能满足点到点，一点到多点，串行或并行，半双工或全双工，同步或异步传输的需要。《计算机网络》第2章物理层2.1.3物理层向数据链路层提供的服务物理层向数据链路层提供的服务有以下6点：（1）物理连接的建立、维护与释放；（2）物理连接分为点-点连接与多

7、点连接；（3）数据传输分为全双工、半双工与单工方式；（4）传输分为串行传输方式与并行传输方式；（5）串行传输方式的物理数据服务单元是位；（6）并行传输方式的物理数据服务单元是N位，N为并行连接的物理通道数。《计算机网络》第2章物理层2.2数据通信基础图2-1数据通信系统《计算机网络》第2章物理层2.2.1数据通信的基本概念一个数据通信系统可划分为三大部分，即源系统（或发送端、发送方）、传输系统（或传输网络）和目的系统（或接收端、接收方）。数据通信系统就是要将信源的数据可靠地传输到信宿。源系统一般

8、包括以下两个部分：（1）源点：源点设备产生要传输的数据。源点又称为源站，或信源。（2）发送器：通常源点生成的数字比特流要通过发送器编码后才能够在传输系统中进行传输。典型的发送器就是调制器。《计算机网络》第2章物理层2.2.1数据通信的基本概念目的系统一般也包括以下两个部分：（1）接收器：接收传输系统传送过来的信号，并把它转换为能够被目的设备处理的信息。典型的接收器就是解调器，它把来自传输线路上的模拟信号进行解调，提取出在发送端置入的消息，还原出发送端产生的数字比特流。（2）终点：终点设备从接收器