第2章-1物理层分析.ppt

教学目的 掌握物理层的基本概念和接口特性 了解计算机网络使用的传输媒体 掌握主要的传输技术 掌握SONET和SDH的基本知识 掌握宽带有线接入技术 学习内容 物理层概述 传输媒体 主要传输技术 同步光纤网SONET和同步数字序列SDH 宽带有线接入技术 第 2 章 内容提纲 *2.1 物理层概述 *2.2 数据通信基础知识 2.3 传输媒体 *2.4 主要传输技术 *2.5 同步光纤网SONET 和同步数字序列SDH *2.6 宽带有线接入技术 2.1 物理层概述 物理层是网络体系结构中的最低层，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。 2.1 物理层概述(续1) 物理层的协议与具体的物理设备、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，不可能运用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 (mechanical characteristics) 电气特性 (electrical characteristics) 功能特性 (functional characteristics) 规程特性 (procedural characteristics) 2.1 物理层概述(续3) 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。 2.1 物理层概述(续4) DTE(Data Terminal Equipment) 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可以是一台计算机、终端或各种I/O设备。 DCE(Data Circuit-Terminating Equipment) 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。 2.1 物理层概述(续5) 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 ISO 2110 25芯接线器，EIA RS-232-C，EIA RS-366-A ISO 2593 34芯接线器，V.35宽带MODEM ISO 4902 37芯和9芯接线器，EIA RS-449 ISO 4903 15芯接线器，X.20、X.21、X.22 2.1 物理层概述(续6) ISO标准化的部分接线器 2.1 物理层概述(续7) 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EIA RS-232-C、V.28；最近的标准则说明了发送器和接收器的电气特性，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CCITT V.10/X.26、CCITT V.11/X.27、CCITT V.28、 CCITT X.21/EIA RS-449等建议的电气特性。 2.1 物理层概述(续8) 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 2.1 物理层概述(续9) 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。 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：EIA RS-232-C，EIA RS-449，ITU-T V.24等。 2.1 物理层概述(续10) 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-T V.24、V.25、V.54、X.20、X.20bis、X.21、X.21bis、X.22、X.150等。 表5-4给出了EIA、ITU-T和ISO有关DTE/DCE