计算机网络2(吴功宜)___第3章_物理层讲述.ppt

学习目标 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 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 ； 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。 数据通信的基础理论 数据通信的基础理论 数据、信息、信号、信源、信宿、信道 数据通信的基础理论 信号：是数据在传输过程中的电信号的表示形式。 数据在信道中是以电信号的形式传送的，电信号分为 模拟信号（analog signal）是连续变化的电压或电流波形。 数字信号（digital signal）是离散的，不连续的一系列表示数字“0”或“1”的电脉冲（又程码元）。 同模拟传输相比，数字传输的质量高，是今后数据通信的发展方向。 数据通信的基础理论 数据通信的基础理论 数据通信的基础理论 信息、数据、信号的区别： 信息可以是声音、图像、数字或字符串。通常不能直接存入计算机系统，也不能在网上传输，必须首先转换成0、1序列。 数据代表特定信息或意义的实体。是信息的特定存在形式，通常是一组0、1序列。 信号是信息传输的载体，它是由代表特定信息的数据经编码产生，以便能否在特定的传输介质上传送。 数据通信的基础理论 信源：通信过程中产生和发送信息的设备或计算机。 信宿：通信过程中接收和处理信息的设备或计算机。 信道：信源和信宿之间的通信线路。 数据通信的基础理论 数据通信的基础理论 数据通信的基础理论 2.1 数据通信的基础理论 数据的传输方式 一、数据的并行传输和串行传输 1、并行传输：数据以成组的方式在多个并行信道上同时进行传输叫并行传输。 每次同时传输一个字节（8位）。 计算机内部的通信通常是并行传输。 特点：并行传输的优点是速度快，但发送端与接收端之间有若干条线，导致费用高 2、串行传输：数据流以串行方式在一条信道上传输叫串行传输。 数据的传输方式 串行数据传输是一位一位地传输数据位的。对任何一个由若干位二进制数表示的字符，串行传输都是用一个传输信道，按位对字符进行传输。 串行传输的速度比并行传输的速度要慢得多，但费用低。如用电话线进行数据传输(其传输数据的方式是串行传输方式)。 数据的传输方式 传输技术 传输技术 传输媒体（传输介质） 双绞线 同轴电缆 光纤电缆 无线与卫星通信信道 物理传输媒体 物理传输媒体 双绞线 双绞线 双绞线的分类 双绞线既可以用于音频传输，也可以用于数据传输。按双绞线的性能，目前广泛应用的有五个不同的等级，级别越高性能越好。由于UTP的成本低于STP，所以使用的更广泛。UTP可以分为六类： l类UTP：主要用于电话连接，通常不用于数据传输。 2类UTP：通常用在程控交换机和告警系统。ISDN和T1/E1数据传输也可以采用2类电缆，2类线的最高带宽为1MHz。 3类UTP：又称为声音级电缆，是一类广泛安装的双绞线。3类UTP的阻抗为100欧姆，最高带宽为16MHz，适合于10Mbps双绞线以太网和4Mbps令牌环网的安装，也能运行16Mbps的令牌环网。 双绞线的分类 4类UTP：最大带宽为20MHz，其它特性与3类UTP完全一样，能更稳定的运行16Mbps令牌环网。 5类UTP：又称为数据级电缆，质量最好。它的带宽为100MHz，能够运行100Mbps以太网和FDDI，5类UTP的阻抗为100欧姆。5类UTP目前已被广泛的应用。 6类UTP：是一种新型的电缆，最大带宽可以达到1000MHz，适用于低成本的高速以太网的骨干线路。 双绞线的分类 2.2 物理传输媒体 小结 双绞线是由一对或多对绝缘铜导线组成，为了减少信号传输中串扰及电磁干扰（EMI）影响的程度，通常将这些线按一定的密度互相缠绕在一起。 双绞线是模拟和数字数据通信最普通的传输媒体，它的主要应用范围是电话系统中的模拟话音传输，最适合于较短距离的信息传输，当超过几千米时信号因衰减可能会产生畸变，这时就要使用中继器（Repeater）来放大信号和再生波形。 双绞线的价格在传输媒体中是最便宜的，并且安装简单，所以得到广泛的使用。 在局域网中一般也采用双绞线作为传输媒体。双绞线可分为非屏蔽双绞线UTP（Unshielded Twisted Pair）和屏蔽双绞线STP（Shielded Twisted Pair）。 同轴电缆(Coaxial Cable)