计算机网络_教学课件_3.ppt

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1、第二章网络接口层第二章网络接口层1物理层2数据链路层3本章作业1物理层1.1基本概念1.2传输媒介1.3数据传输1.4信道复用技术1.5物理层标准举例1.1基本概念目的：将数据比特流从一台机器传输到另一台机器功能：将来自上层的数据转化为适合物理信道的信号为上层屏蔽物理设备、传输媒介和通信方式等的差异主要任务：确定与传输媒体的接口特性机械特性电气特性功能特性规程特性1.1基本概念目的：将数据比特流从一台机器传输到另一台机器功能：将来自上层的数据转化为适合物理信道的信号为上层屏蔽物理设备、传输媒介和通信方式等的差异

2、主要任务：确定与传输媒体的接口特性机械特性电气特性功能特性规程特性指明接口所采用的接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。1.1基本概念目的：将数据比特流从一台机器传输到另一台机器功能：将来自上层的数据转化为适合物理信道的信号为上层屏蔽物理设备、传输媒介和通信方式等的差异主要任务：确定与传输媒体的接口特性机械特性电气特性功能特性规程特性指明接口电缆的各条引线上出现的信号电平（电压）的范围。1.1基本概念目的：将数据比特流从一台机器传输到另一台机器功能：将来自上层的数据转化为适合物理信道的信号为上

3、层屏蔽物理设备、传输媒介和通信方式等的差异主要任务：确定与传输媒体的接口特性机械特性电气特性功能特性规程特性指明某条引线上出现的某一信号电平的电压表示何种意义。1.1基本概念目的：将数据比特流从一台机器传输到另一台机器功能：将来自上层的数据转化为适合物理信道的信号为上层屏蔽物理设备、传输媒介和通信方式等的差异主要任务：确定与传输媒体的接口特性机械特性电气特性功能特性规程特性指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。1.1基本概念数据通信系统模型传输系统输入信息输入数据发送的信号接收的信号输出数据源点终点发送器接

4、收器调制解调器PC机公用电话网调制解调器数字比特流数字比特流模拟信号模拟信号正文正文数据通信系统源系统目的系统传输系统输出信息PC机1.1基本概念数字信号的傅里叶分析任何一个周期为T的有理周期性函数g(t)均可分解为若干项（可能无限多项）正弦和余弦函数之和：其中：f=1/T是基频，an、bn称为正弦和余弦函数的n次谐波的振幅。1.1基本概念数字信号的傅里叶分析任何信号的传输都可以理解为以傅里叶级数的形式传递如每个傅里叶级数的信号分量被等量衰减，则合成后，振幅有所衰减，基本形状不变对任何已知的g(t)，可求得：1

5、.1基本概念数字信号的傅里叶分析谐波数越高，传输质量越好如传输ASCII字符b，即01100010，可求得1.1基本概念数字信号的傅里叶分析1.1基本概念数据传输率带宽带宽有时又叫吞吐量。“带宽”本来的意思是指某个信号所具有的频带宽度。单位：赫兹Hz周期性矩形脉冲的带宽对于数字信道，“带宽”是指在信道上(或一段链路上)能够传送的数字信号的速率，即数据速率或比特率。信道带宽1.1基本概念数据传输率比特率：数据传输速率bps波特率：信号变化次数（每秒采样次数）如果信号分为两级：0，1，则波特率=比特率如果信号分为4

6、级：则一次信号变化（一次采样可表示2比特）如果信号分为V级，则比特率=log2V波特率101.1基本概念数据传输率设波特率=比特率=bbps则发送8bit需要T=8/b秒，因此基频f=1/T=b/8HZ设截止频率为F，则最大的谐波次数n满足nf<=F，即：n<=F/f=8F/b数据传输速率（bps）30060012002400480096001920038400发送的谐波数（n）804020105210当截止频率F为3000HZ时，传输速率与谐波的关系1.1基本概念数据和信号数据涉及的是事物的表现形式数据有模拟

7、数据和数字数据两种形式模拟数据是指在某个时间段产生的连续的值，例如声音和视频、温度和压力等都是时间的连续函数数字数据是指产生的离散的值，例如文本信息和整数信号是数据的表示形式，或称数据的电磁或电子编码，他使数据能以适当的形式在介质上传输信号有模拟信号和数字信号两种基本形式传输信号的信道也有模拟信道和数字信道之分1.1基本概念模拟传输和数字传输模拟传输：是指模拟数据的传输，不关心所传输信号的内容，只关心尽量减少信号的衰减和噪声，长距离传输时，采用信号放大器放大被衰减的信号，但同时也放大了信号中的噪声数字传输：是指

8、数字数据的传输，关心信号的内容，可以数字信号传输，也可以模拟信号传输，长距离传输时，采用转发器，可消除噪声的累积长距离传输时，通常采用的是数字传输1.1基本概念奈奎斯特准则在无噪声信道中，带宽为HHz，信号电平为V级，则:最高数据传输速率=2Hlog2Vb/s（信号电平为V级，在二进制中，仅为0、1两级）即：以高于每秒2H次的速度对次线路进行采样是无意义的，因为高频分量已被滤波器滤掉而