计算机网络物理层介绍ppt课件.ppt

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1、吴功宜编著计算机网络（第2版）1第3章物理层2本章学习要求：掌握：物理层与物理层协议的基本概念了解：数据通信的基本概念了解：传输介质类型及主要特性了解：无线与卫星通信技术的基本概念掌握：数据编码的类型和基本方法掌握：基带传输的基本概念掌握：频带传输的基本概念掌握：多路复用的分类与特点掌握：同步数字体系SDH的基本概念33.1物理层与物理层协议的基本概念3.1.1物理层的基本概念通信子网分为点-点通信线路通信子网与广播信道通信子网;广域网主要采用点到点通信线路，局域网与城域网一般采用广播信道;由于技术上存在较大的差异，因

2、此在物理层和数据链路层协议上出现了两个分支，一类是基于点-点通信线路，另一类是基于广播信道。43.1.2物理层基本服务功能物理层设计时主要考虑的是如何在连接开放系统的传输介质上传输各种数据的比特流；计算机网络可以利用的物理传输介质与传输设备存在着很大的差异，设计物理层的主要目的是向数据链路层屏蔽通信技术的差异性；数据链路实体通过与物理层的接口，将数据传送给物理层，通过物理层按比特流的顺序，将信号传输到另一个数据链路实体。53.1.3物理层向数据链路层提供的服务物理连接的建立、维护与释放；物理连接分为点-点连接与多点连接

3、；数据传输分为全双工、半双工与单工方式；数据传输分为串行传输方式与并行传输方式；串行传输方式的物理数据服务单元是位；并行传输方式的物理数据服务单元是N位，N为并行连接的物理通道数。63.2数据通信的基本概念3.2.1信息、数据与信号1.信息的基本概念通信的目的是交换信息，信息的载体可以是数字、文字、语音、图形或图像，计算机产生的信息一般是字母、数字、语音、图形或图像的组合；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的数据来表示；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；

4、数据通信是指在不同计算机之间传送表示字母、数字、符号的二进制代码0、1比特序列的模拟或数字信号的过程。7信息编码标准ASCII码被国际标准化组织ISO接受，成为国际标准ISO646，又称为国际5号码;它用于计算机内码，也用做数据通信中的编码标准;ASCII码采用7位二进制比特编码，可以表示128个字符;字符分为图形字符与控制字符两类。图形字符包括数字、字母、运算符号、商用符号等。8多媒体网络应用利用数字通信系统来实现多媒体信息的传输是通信技术研究的重要内容之一；与文本、图形信息传输相比较，语音、图像信息传输要求数据通信

5、系统具有高速率与低延时的特性；多媒体技术在网络中的应用，将对数据通信系统提出更高的要求。92.信号的概念信号是数据在传输过程中电信号的表示形式；模拟信号（analogsignal）的信号电平是连续变化的；数字信号（digitalsignal）是用两种不同的电平去表示0、1比特序列的电压脉冲信号表示；按照在传输介质上传输的信号类型，通信系统分为模拟通信系统与数字通信系统两种。10模拟信号波型数字信号波型113.2.2数据传输类型与通信方式网络中两台计算机通信的过程12网络通信系统设计中要解决的几个基本问题：数据传输类型模

6、拟通信数字通信数据通信方式串行通信、并行通信单工通信、半双工或全双工通信同步方式同步通信异步通信13串行通信与并行通信14单工、半双工与全双工通信15同步通信与异步通信163.2.3传输介质的主要类型双绞线同轴电缆光纤电缆无线与卫星通信信道171.双绞线的主要特性屏蔽双绞线STP非屏蔽双绞线UTP182.同轴电缆的主要特性193.光缆的主要特性20单模光纤与多模光纤的比较214.无线与卫星通信技术电磁波的传播有两种方式：—以无线方式一种是在自由空间中传播—以有线方式在同轴电缆、双绞线、光纤中传输目前以无线方式进行通信的

7、主要有：—无线（radio）—微波（microwave）—红外（infrared）—可见光（visiblelight）22（1）微波通信视距传播电离层反射23（2）蜂窝无线通信多址接入方法：频分多址接入（FDMA）时分多址接入（TDMA）码分多址接入（CDMA）24（3）卫星通信253.3数据编码技术3.3.1数据编码类型263.3.2模拟数据编码方法27传统的电话通信信道是为传输语音信号设计的，只适用于传输音频范围（300Hz～3400Hz）的模拟信号，无法直接传输计算机的数字信号；为了利用模拟语音通信的电话交换网实

8、现计算机的数字数据信号的传输，必须首先将数字信号转换成模拟信号；将发送端数字数据信号变换成模拟数据信号的过程称为调制，将调制设备称为调制器（modulator）；将接收端模拟数据信号还原成数字数据信号的过程称为解调，将解调设备称为解调器（demodulator）；同时具备调制与解调功能的设备称为调制解调器（modem）。28在调制