第3章 物理层祥解.ppt

2002年 博学慎思 参天尽物 第3章 物理层 李海晨 li_haichen@ 本章主要内容 3.1 物理层的基本概念 3.2 数据通信的基本概念 信息、数据与信号 数据传输类型与通信方式 传输介质的主要类型 3.3 数据编码技术 数据编码类型 数字数据编码方法 脉冲编码调制（PCM） 本章主要内容 3.4 基带传输技术 基带传输的定义 信道带宽对基带传输的影响 3.5 频带传输与宽带传输 3.6 多路复用技术 频分多路复用 波分多路复用 时分多路复用 本章主要内容 3.7 数据交换技术 线路交换方式 存储转发交换方式 数据报方式 物理层的基本概念 第3章讨论基于点-点通信线路的物理层协议与标准。（广域网背景） 第4章讨论基于点-点通信线路的数据链路层协议与标准。 （广域网背景） 第5章讨论基于广播信道的物理层和数据链路层协议与标准。（局域网背景） 第6章讨论共同的协议标准。（IP协议） 数据通信系统模型 物理层的基本概念 数据链路层←物理层→传输介质 物理层不是指具体的传输介质，而是考虑如何实现无差错的传输数据流。 比特流如何转换为在通信介质上传输的电或光信号? 电缆线如何连接到网卡? 通信介质发送数据时采用何种技术? 物理层主要功能：实现比特流的透明传输，为数据链路层提供数据传输服务。 物理层的基本概念 物理层定义了通信设备与传输线接口硬件的机械、电气等特性，用以建立、维持和释放物理连接。 物理层主要确定与传输媒体的接口特性： 机械特性： 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。 电气特性： 接口电缆的各条线上出现的电压的范围。 功能特性：某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。 数据通信的基本概念 信息、数据与信号 1948年香农发表“通信的数学理论”，标志着信息论的诞生。 计算机产生的信息一般是字母、数字和符号的组合。 ASCII码：A（1000001）、5（0110101） 数据通信是指在不同计算机之间传送二进制代码0、1比特序列的模拟或数字信号的过程。 数据通信的基本概念 信息、数据与信号 信息的度量： 信息最常用的度量方法是统计度量（概率论）。 信息量定义： x为随机事件、p（x）为x发生的概率 数据通信的基本概念 信息、数据与信号 对数据通信而言，被传输的二进制代码称为数据（Data）。 数据是信息的载体。 信号是数据在传输过程中的电信号的表示形式。 模拟信号：电平连续变化 数字信号：电平为脉冲信号 数据通信的基本概念 信息、数据与信号 模拟的和数字的数据、信号。 数据通信的基本概念 数据传输类型与通信方式 数据通信系统模型：信源、信宿、信道。 传输模拟信号的系统称为模拟通信系统，传输数字信号的系统称为数字通信系统。 数据通信的基本概念 数据传输类型与通信方式 串行通信 数据流以串行方式在一条信道上传输。 优点：收、发双方只需要一条传输信道，易于实现，成本低。 缺点：速度比较低。 数据通信的基本概念 数据传输类型与通信方式 并行通信 数据以成组的方式在多个并行信道上同时进行传输。 优点：速度快，适合近距离和高速率的通信。 缺点：发端与收端之间有若干条线路，费用高。 数据通信的基本概念 数据传输类型与通信方式 通信线路的连接方式——点对点线路 发送端和接收端之间采用一条线路连接。 数据通信的基本概念 数据传输类型与通信方式 通信线路的连接方式 ——多点线路 各个站点通过一条公共通信线路连接。 数据通信的基本概念 数据传输类型与通信方式 信道的通信方式——单工通信 单向信道，数据信号仅沿一个方向传输。 发送方只能发送不能接收，接收方只能接收不能发送。 无线电广播 电视 数据通信的基本概念 数据传输类型与通信方式 信道的通信方式 ——半双工通信 信号可以沿两个方向传送，但同一时刻只允许单方向传送。 适合于会话式通信。 公安系统的“对讲机”。 军队的“步话机”。 数据通信的基本概念 数据传输类型与通信方式 通信信道的通信方式 ——全双工通信 全双工通信是指数据可以同时沿相反的两个方向作双向传输。 电话。 数据通信的基本概念 传输介质的主要类型 传输介质是通信中传送信息的载体。 常用传输介质： 双绞线 同轴电缆 光纤电缆 卫星通信信道 数据通信的基本概念 传输介质的主要类型 数据通信的基本概念 传输介质的主要类型 数据通信的基本概念 传输介质的主要类型 数据通信的基本概念 传输介质的主要类型