计算机网络技术教案第三章ppt课件.ppt

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1、《计算机网络技术》物理层ChapterThree本章教学提要教学目标：掌握物理层的基本功能；掌握各类传输介质的特点；掌握常见物理层设备与组件的作用；理解数据通信系统的模型及相关概念；理解基带传输技术和频带传输技术；理解多路复用技术；了解物理层标准的内涵。教学难点：数字数据编码，多路复用技术教学时数：6-8学时理论，2学时的“UTP线缆的制作”实验物理层概述OSI参考模型中的第一层或最底层；整个开放系统的基础，是唯一直接提供原始比特流传输的层；物理层必须解决好与比特流的物理传输有关的一系列问题，包括：传输介质、信道类型、数据与信号之间

2、的转换、信号传输中的衰减和噪声、设备之间的物理接口等。3.1数据通信基础信息、数据和信号信息(information)：信息是指有用的知识或消息，计算机网络通信的目的就是为了交换信息。数据(data)：信息的载体或表达方式，可以是数字、文字、声音、图形与图象等形式；在计算机中，数据以二进制代码表示。同学们所熟悉的数据编码系统有EBCDIC和ASCII码。信号（signal）：当数据要通过物理介质和器件进行传输时，需要将其转变成物理信号，信号是数据在传输过程中的电磁波表示形式。信息、数据和信号的关系数据是信息的载体，信息涉及数据的内容

3、和解释，信号则是数据在传输过程中的电磁波表示形式。计算机系统关心的是信息的数据表达形式或信息所采用的编码体制：如用ASCII还是EBDIC来表达字母和数字，采用GIF或BMP表达图像等；数据通信系统则关注如何将表示数据的二进制比特序列转换成适合于通信系统传送的信号，包括数据如何用电信号表示以及如何传输信号。信息、数据和信号的关系示例例子：信息：NETWORK数据：（用ASCII码表示）1001110100010110101001010111100111110100101001011信号：t100111010001011010100

4、模拟信号和数字信号连续变化---是关于时间的连续函数离散的脉冲信号，关于时间的非连续函数模拟数据通信与数字数据通信数据通信：发送方将要发送的数据转换成信号通过物理信道传送到数据接收方的过程。模拟数据通信：在模拟信道上以模拟信号形式来进行数据通信。数字数据通信：利用数字信道以数字信号方式来进行数据通信。信源、信宿和信道信源与信宿：通常将数据的发送方称为信源，而将数据的接收方称为信宿。信源和信宿一般是计算机或其它一些数据终端设备。信道：在信源和信宿之间所建立的用于传送信号的物理通道，被称为物理信道，简称信道。按传输介质的类型来划分，信道

5、被分为有线信道和无线信道；按信道中所传输的信号类型来划分，信道可被分为模拟信道和数字信道。介质与信道的关系传输介质：泛指计算机网络中用于连接各个计算机的物理媒体，特指用来连接各个通信处理设备的物理介质。包括无线与有线两大类。通信信道：信道建立在传输介质之上，但包括了传输介质和附属的通信设备。通常，同一传输介质上可提供多条信道，一条信道允许一路信号通过。信道带宽与数据传输速率信道带宽指信道的频率宽度，即信道所能传输信号的频率范围。数据传输速率指单位时间内信道上所能传输的数据量。基本度量单位为比特每秒（bitpersecond，简写为b

6、ps），当数据传输速率较大时，可以采用Kbps、Mbps和Gbps来描述。信道带宽数据传输速率的关系信道带宽越大，则数据传输速率就可以越高。今后在使用时不加以区分。(注：据Shannon定理，最大数据传输速率=Hlog2(1+S/N)，其中H为信道带宽，S/N为信噪比)。数据通信系统模型数据通信系统由信源、信宿和信道三部分组成。信源与信宿又被称为数据终端设备(DataTerminalEquipment)，简称DTE。DTE通常属于资源子网的设备，如资源子网中的计算机、数据输入/输出设备和通信处理机等。信号变换器又称为数据线路端接设备

7、(DataCircuit-terminatingEquipment)，简称DCE。DCE为DTE提供了入网的连接点，通常被认为是通信子网中的设备。信号转换器通信信道发送信号接收信号信道带宽系统噪声信源信号转换器信宿数字通信系统和模拟通信系统在数字通信系统中，信号转换器的主要功能是分别在发送端和接收端完成数字数据的编码和解码；在模拟通信系统中，信号转换器的主要功能是分别在发送端和接收端完成数/模（D/A)和模/数(A/D)转换功能。计算机模拟信道计算机发送模拟信号接收模拟信号信道带宽D/A转换A/D转换计算机数字信道计算机发送数字信号

8、接收数字信号信道带宽编/解码器编/解码器数据通信系统要解决的关键问题信道的选择数据和信号之间的转换信道的构建：传输介质信号传输方式信号传输质量。问题一：信道的选择及相应的数据编码基带传输与数字数据编码频带传输与模拟数据编码基带信号在计