《计算机网络技术》第三章.ppt
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1、第第3章章 物理层物理层本章主要内容本章主要内容l3.1 物理层的基本概念物理层的基本概念l3.2 数据通信的基础知识数据通信的基础知识l3.3 常用的传输介质常用的传输介质l3.4 多路复用技术多路复用技术3.1 物理层的基本概念物理层的基本概念l物理层设计时主要考虑的是如何在连接开放系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;统的传输介质上传输各种数据的比特流;l数据链路实体通过与物理层的接口,将数据传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。信号传
2、输到另一个数据链路实体。 3.1 物理层的基本概念物理层的基本概念l机械特性机械特性 指明接口所用接线器的形状和尺寸、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。引线数目和排列、固定和锁定装置等等。l电气特性电气特性 指明在接口电缆的各条线上出现的电指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。压的范围。l功能特性功能特性 指明某条线上出现的某一电平的电压指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。表示何种意义。l规程特性规程特性 指明对于不同功能的各种可能事件的指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。出现顺序。 物理层标准举例物理层标准举例lEIA RS-232C接口
3、标准 lEIA RS-449接口标准 RS-232C接口调制解调器DTE-ADTE-BDCE-ADCE-BRS-232C接口调制解调器网 络1) 数据通信系统的模型数据通信系统的模型 源系统目的系统传输系统PC 机调制解调器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 正文正文PC 机3.2 数据通信的基础知识数据通信的基础知识调制调制把数字信号转换为模拟信号的过程。把数字信号转换为模拟信号的过程。解调解调把模拟信号转换为数字信号的过程。把模拟信号转换为数字信号的过程。 3.2 物数据通信的基础知识物数据通信的基础知识: 数据的电子或电磁编码数据的电子或电磁编码2)几个基本概念)几
4、个基本概念3.2 数据通信的基础知识数据通信的基础知识3)数据编码技术)数据编码技术模拟数据模拟信号放大器调制器模拟数据数字信号 PCM编码解码器数字数据模拟信号调制器数字数据数字信号 数字发送器(a) 数字数据的模拟信号编码数字数据的模拟信号编码l电话通信信道是典型的模拟通信信道,它是目电话通信信道是典型的模拟通信信道,它是目前世界上覆盖面最广、应用最普遍的一类通信前世界上覆盖面最广、应用最普遍的一类通信信道。传统的电话通信信道是为传输语音信号信道。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为设计的,只适用于传输音频范围为3003400Hz的模拟信号,无法直接传输计算机的
5、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数字信号。为了利用模拟语音通信的电话交换网实现计算机的数字数据信号的传输,必须首网实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。先将数字信号转换成模拟信号。(a) 数字数据的模拟信号编码数字数据的模拟信号编码发送端数字数据信号变换成模拟数据信号的过程接收端把模拟数据信号还原成数字数据信号的过程(b) 数字数据的数字信号编码数字数据的数字信号编码l在数据通信技术中,我们将利用模拟通信信道通过调在数据通信技术中,我们将利用模拟通信信道通过调制解调器传输模拟数据信号的方法称为制解调器传输模拟数据信号的方法称为
6、频带传输频带传输,将,将利用数字通信信道直接传输数字数据信号的方法称为利用数字通信信道直接传输数字数据信号的方法称为基带传输基带传输。l频带传输的优点频带传输的优点是可以利用目前覆盖面最广、普遍应是可以利用目前覆盖面最广、普遍应用的模拟语音通信信道。用于语音通信的电话交换网用的模拟语音通信信道。用于语音通信的电话交换网技术成熟并且造价较低,但其缺点是数据传输速率与技术成熟并且造价较低,但其缺点是数据传输速率与系统效率较低。系统效率较低。基带传输基带传输在基本不改变数字数据信号在基本不改变数字数据信号频带(即波形)的情况下直接传输数字信号,可以达频带(即波形)的情况下直接传输数字信号,可以达到很
7、高的数据传输速率和系统效率。因此,基带传输到很高的数据传输速率和系统效率。因此,基带传输是目前迅速发展与广泛应用的数据通信方式。是目前迅速发展与广泛应用的数据通信方式。(b) 数字数据的数字信号编码数字数据的数字信号编码l(1) 曼彻斯特编码曼彻斯特编码l 每个比特的中间有一次电平跳变,每个比特的中间有一次电平跳变, 可以把可以把“0”定定义为由低电平到高电平的跳变义为由低电平到高电平的跳变,“1”定义为由高电平到定义为由高电平到低电平的跳变。低电平的跳变。l(2) 差分曼彻斯特编码差分曼彻斯特编码l 差分曼彻斯特编码是对曼彻斯特编码的改进。差分曼彻斯特编码是对曼彻斯特编码的改进。“0”和和“
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