计算机网络谢希仁配套教材CH2-6ed_物理层-1.ppt

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1、计算机网络（第6版）第2章物理层课件制作人：谢希仁第2章物理层2.1物理层的基本概念2.2数据通信的基础知识2.2.1数据通信系统的模型2.2.2有关信道的几个基本概念2.2.3信道的极限容量2.2.4信道的极限信息传输速率2.3物理层下面的传输媒体2.3.1导向传输媒体2.3.2非导向传输媒体课件制作人：谢希仁第2章物理层（续）2.4信道复用技术2.4.1频分复用、时分复用和统计时分复用2.4.2波分复用2.4.3码分复用2.5数字传输系统2.6宽带接入技术2.6.1xDSL技术2.6.2光纤同轴

2、混合网（HFC网）2.6.3FTTx技术课件制作人：谢希仁2.1物理层的基本概念物理层的主要任务描述为确定与传输媒体的接口的一些特性，即：机械特性指明接口所用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。电气特性指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。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。过程特性指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。机械特性机械特性是指连接各种实体的连接接口特性，其中包括以下的几个方面：接口的形状、大小；接口引脚的个数、功能、规格，以及引脚的分布；相

3、应传输介质的参数和特性电气特性电气特性规定了线路连接方式，适用元件，传输速率，信号电平，电缆长度和阻抗。主要解决和处理以下的问题：信号产生。如何将0和1转换成信号，其中包括各种调制和解调方式。传输速率。对系统中数据的传输速率和调制速率进行测算。传输速率决定了传输距离。信号传输。常采用移频键控和移相键控技术。在信号传输过程中，常常出现信号失真，导致发出和接收到的信号不一致。因此，必须采取相应的措施优化通信线路。编码。物理层的编码是指字符和报文的组装，可采用多种编码方式，如最常使用的ASCⅡ码。在信号传

4、输过程中，系统需要对字符进行控制，能够从比特流中区分和提取出字符或报文。功能特性功能特性主要反应接口电路的功能，确定物理接口中每条线路的用途。功能特性主要由CCITT规定。功能特性标准主要包括以下两方面内容：接口线功能规定方法。有每条接口线一个功能和每条接口线有多个功能两种。接口线功能分类。可分为数据、控制、定时和接地四类。另外，接口线命名方法有三种：用阿拉伯数字命名、用英文字母组合命名和用英文缩写命名。例如:在EIARS-232-C中用AB表示地线而在CCITTV.24中用102表示地线。（注：E

5、IA即ElectronicIndustriesAssociation电子工业协会,是美国电子行业标准制定者之一.）规程特性规程特性反映了利用接口进行传输位流的全过程以及事件发生的可能顺序，它涉及到信号传输方式。规程特性主要包括以下几个方面：接口。接口与传输过程以及传输过程中各事件执行的顺序有关。传输方式。主要包括单工、半双工和全双工。传输过程及事件发生执行的先后顺序。举例：RS-232的信号定义(1)保护地(2)发送数据(3)接收数据(4)请求发送(5)允许发送(6)DCE就绪(7)信号地(8)载波

6、检测(20)DTE就绪(22)振铃指示DTEDCE计算机或终端调制解调器物理层设备在电缆段之间复制比特流网络层数据链路层物理层传输层高层网络层数据链路层物理层传输层高层物理层中继器、集线器电缆段2电缆段1课件制作人：谢希仁2.2数据通信的基础知识2.2.1数据通信系统的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输入汉字显示汉字数据通信系统源系统目的系统传输系统输出信息PC机课件制作人：谢希仁几个

7、术语数据(data)——运送消息的实体。信号(signal)——数据的电气的或电磁的表现。“模拟的”(analogous)——代表消息的参数的取值是连续的。“数字的”(digital)——代表消息的参数的取值是离散的。码元(code)——在使用时间域（或简称为时域）的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形。课件制作人：谢希仁2.2.2有关信号的几个基本概念单向通信（单工通信）——只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。双向交替通信（半双工通信）——通信的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送

8、(当然也就不能同时接收)。双向同时通信（全双工通信）——通信的双方可以同时发送和接收信息。课件制作人：谢希仁基带(baseband)信号和带通(bandpass)信号基带信号（即基本频带信号）——来自信源未经调制的信号。像计算机输出的代表各种文字或图像文件的数据信号都属于基带信号。基带信号往往包含有较多的低频成分，甚至有直流成分，而许多信道并不能传输这种低频分量或直流分量。因此必须对基带信号进行调制(modulation)。带通信号——把基带信号经过载波调制后，把信