数据通信与计算机网络 杨新强 第5章 物理层课件.ppt

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1、刘润杰数据通信与计算机网络2007年10月9/6/20211数据通信与计算机网络第5章　物理层9/6/20212第5章物理层教学目的掌握物理层的基本概念掌握物理层的四个接口特性熟知物理层的常用标准了解SONET和SDH的基本知识学习内容物理层概述物理层接口特性物理层常用标准举例同步光纤网SONET和同步数字序列SDH9/6/20213第5章：内容提纲5.1物理层概述5.2物理层接口特性5.3物理层常用标准5.4同步光纤网SONET和同步数字系列SDH9/6/202145.1物理层概述物理层是网络体系结构

2、中的最低层，但它既不是指连接计算机的具体物理设备，也不是指负责信号传输的具体物理媒体，而是指在连接开放系统的物理媒体上为上一层(指数据链路层)提供传送比特流的一个物理连接。物理层的主要功能——为它的服务用户(即数据链路层的实体)在具体的物理媒体上提供“透明”传输比特流的能力。物理层的作用——尽可能屏蔽计算机网络使用的物理设备、传输媒体和通信方式的差异，使得数据链路层不必去考虑物理设备和传输媒体的具体特性，而只要考虑完成本层的协议和服务。9/6/202155.1物理层概述(续1)物理层的协议与具体的物理设备

3、、传输媒体及通信手段有关。用于物理层的协议也常称为规程。物理层的许多协议是在OSI/RM公布以前制定的，不便利用OSI术语进行描述，只能将物理层实现的主要功能描述为与传输媒体接口有关的四个重要特性：机械特性(mechanicalcharacteristics)电气特性(electricalcharacteristics)功能特性(functionalcharacteristics)规程特性(proceduralcharacteristics)9/6/20216第5章：内容提纲5.1物理层概述5.2物理层接

4、口特性5.3物理层常用标准5.4同步光纤网SONET和同步数字系列SDH9/6/202175.2物理层接口特性物理层协议实际上是DTE与DCE之间的一组约定。这组约定规定了DTE与DCE之间标准接口特性。DTE/DCE接口DTEDCEDCE串行比特流用户环境通信环境用户设施通信设施DTE用户设施用户环境公用交换网DTE/DCE接口9/6/202185.2物理层接口特性(续1)DTE(DataTerminalEquipment)数据终端设备的英文缩写，它是一种具有一定的数据处理和转发能力的设备。DTE可以

5、是一台计算机、终端或各种I/O设备。DCE(DataCircuit-TerminatingEquipment)在DTE和传输线路之间提供信号变换和编码的功能，并且负责建立、保持和释放数据链路的设备。典型的DCE，如调制解调器。DTE/DCE接口是标准化的。它具有机械、电气、功能和规程四个方面的特性。9/6/202195.2.1机械特性机械特性主要定义物理连接的边界点，即接线器物理结构。规定所用接线器的形状和尺寸、插针或插孔的数目和排列次序、固定和锁定装置等。常用的标准接口ISO211025芯接线器，EIA

6、RS-232-C，EIARS-366-AISO259334芯接线器，V.35宽带MODEMISO490237芯和9芯接线器，EIARS-449ISO490315芯接线器，X.20、X.21、X.229/6/2021105.2.1机械特性(续1)ISO标准化的部分接线器9/6/2021115.2.2电气特性电气特性指明在接口电缆的各条线上电气连接及有关电路特性，包括信号电平范围、阻抗、负载、速率和距离限制等。早期的标准定义在边界点上的电气特性，例如EIARS-232-C、V.28；最近的标准则说明了发送器和

7、接收器的电气特性，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，涉及CCITTV.10/X.26、CCITTV.11/X.27、CCITTV.28、CCITTX.21/EIARS-449等建议的电气特性。9/6/2021125.2.2电气特性(续1)DTE／DCE标准接口的电气连接的三种方式非平衡方式差动接收的非平衡方式平衡方式9/6/2021135.2.3功能特性功能特性主要对各接口信号线作出确切的功能定义以及相互间的操作关系。对接口线按具有的功能多少，通常采有一线一义法和一线多义法。

8、信号线按其功能一般可分为四大类型：数据线控制线定时线接地线常用的接口功能特性的标准有：EIARS-232-C，EIARS-449，ITU-TV.24等(见表5-4)。9/6/2021145.2.4规程特性规程特性主要规定接口各信号线之间的相互关系、动作顺序以及维护测试操作等内容。反映了在数据通信过程中，通信双方可能发生的各种可能事件。描述规程特性最好采用状态变迁图。目前，用于物理层规程特性的标准有：ITU-TV.24、V.25