第8章 网络层与物理层协议ppt课件.ppt

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1、计算机网络技术教程—自顶向下的分析与设计方法吴功宜吴英编著1第8章物理层与物理层协议2主要内容38.1物理层的基本概念8.8.1物理层的主要服务功能物理连接的建立、维护与释放比特流的传输48.1.2物理层协议的类型物理线路的类型计算机网络使用的通信信道分为两类：点-点通信线路广播通信线路5点-点通信线路的物理层协议电话线路是典型的点-点通信线路；家庭的个人计算机可以使用ADSL调制解调器，通过电话线路接入ISP；两个ADSL调制解调器之间通过电话线路传输比特流所遵循的通信协议就是一种点-点通信线路的物理层协议。6广播通信线路的物理层协议广播通信线路又分为有线与无线两种；传统的传输速率为10Mb

2、ps的Ethernet协议标准802.3是一种针对共享总线传输介质的物理层协议；无线局域网协议标准802.11是一种针对共享无线通信信道的物理层协议。78.2数据通信的基本概念8.2.1信息与数据通信的目的是交换信息，信息的载体可以是文字、语音、图形或图像；为了传送这些信息，首先要将字母、数字、语音、图形或图像用二进制代码来表示；为了传输二进制代码的数据，必须将它们用模拟或数字信号编码的方式表示。88.2.2信号的基本概念信号是数据在传输过程中电信号的表示形式；信号分为模拟信号与数字信号两类；模拟信号的电平连续变化；数字信号的电平以脉冲变化；模拟信号与数字信号波形98.3数据编码技术8.3.1

3、数据编码类型108.3.2模拟数据编码方法118.3.3数字数据编码方法12曼彻斯特（manchester）编码曼彻斯特编码是应用最广泛的编码方法之一；曼彻斯特编码的规则是：每比特的周期T分为前T/2与后T/2两部分；通过前T/2传送该比特的反码，通过后T/2传送该比特的原码；曼彻斯特编码的优点是：每个比特的中间有一次电平跳变，两次电平跳变的时间间隔可以是T/2或T，利用电平跳变可以产生收发双方的同步信号；曼彻斯特编码信号称为“自含钟编码”信号，发送曼彻斯特编码信号时无需另发同步信号。13差分曼彻斯特（differencemanchester）编码差分曼彻斯特编码是对曼彻斯特编码的改进；差分曼

4、彻斯特编码与曼彻斯特编码不同点是：每比特的中间跳变仅做同步使用，每比特的值根据其开始边界是否跳变来决定；某个比特开始处发生电平跳变表示传输二进制“0”；不发生跳变表示传输二进制“1”。14脉冲编码调制方法脉冲编码调制（PCM）是模拟数据数字化的主要方法；PCM的工作原理示意图15PCM操作包括：采样、量化与编码；采样采样是隔一定的时间间隔，将模拟信号的电平幅度取出作为样本，让其表示原来的信号；采样频率f应为：f≥2B或f=1/T≥2·fmax。其中，B为通信信道带宽，T为采样周期，fmax为信道允许通过的信号最高频率；如果以大于或等于通信信道带宽2倍的速率对信号采样，其样本可以包含足以重构原模

5、拟信号的所有信息。16量化量化是将样本幅度按量化级决定取值的过程；经过量化后的样本幅度为离散的量级值，已不是连续值；17编码编码是用相应位数的二进制代码表示量化后的样本的量级；当PCM用于数字化语音系统时，它将声音分为128个量化级，每个量化级采用7位二进制编码表示；PCM可以用于计算机中的图形、图像数字化与传输处理中；PCM的缺点是采用二进制编码，由于使用的二进制位数较多，因此PCM的编码效率比较低。188.4数据传输类型与通信方式8.4.1数据通信系统的结构198.4.2数据通信方式设计一个数据通信系统需要回答以下3个基本问题：串行通信与并行通信单工、半双工与全双工通信同步技术20串行通信

6、与并行通信21单工、半双工与全双工通信22同步技术同步是保持通信双方在时间基准上保持一致的过程；数据通信的同步包括以下两种类型：—位同步—字符同步实现位同步的方法主要有两种：—外同步法—内同步法实现字符同步的方法主要有两种：—同步式—异步式23实现字符同步的同步传输方法采用同步方式进行数据传输称为同步传输；同步传输将字符组织成组，以组为单位连续传送；每组字符之前加上一个或多个用于同步控制的同步字符SYN，每个数据字符内不加附加位；接收端接收到同步字符SYN后，根据SYN来确定数据字符的起始与终止，以实现同步传输的功能。24异步传输异步传输的每个字符作为一个独立的整体进行发送，字符之间的时间间隔

7、可以是任意的;为了实现字符同步，每个字符的第一位前加1位起始位（逻辑“1”），字符的最后一位后加1或2位终止位（逻辑“0”）;25在实际问题中，人们也将同步传输称为同步通信，将异步传输成为异步通信;同步通信比异步通信的传输效率要高，因此同步通信更适用于高速数据传输。268.5传输介质的主要类型传输介质是网络中连接收发双方的物理通路，也是通信中实际传送信息的载体；网络中常用的传输介质有：双绞线同轴电