3第三章物理层教程.ppt

第3章 物 理 层;ITU的X.25建议的DTE与DCE;3.1 物理层接口与协议;3.1.2物理层的功能和提供的服务;ISO标准化了DCE连接器的几何尺寸及插孔芯数和排列方式。一般来说，DTE的连接器常用插针形式，其几何尺寸与DCE连接器相配合.;2．电气特征 物理层的电气特征规定了导线的电气连接及有关电路的特性，DTE与DCE接口的各根导线（也称电路）的电气连接方式有非平衡方式、采用差动接收器的非平衡方式和平衡方式三种。;3．信号的功能特性 物理层的功能特性规定了接口信号的来源、作用以及其它信号之间的关系。 4．规程特性 物理层的规程特性规定了使用交换电路进行数据交换的控制步骤，这些控制步骤的应用使得比特流传输得以完成。 目前由ITU建议在物理层使用的规程有V系列标准，X系列标准，它们分别适用于各种不同的交换电路中。 ;3.1.3物理层协议举例;RS-232C的电气特性规定逻辑“1”的电平为-15至-5伏，逻辑“O”的电平为+5至+15伏，也即RS-232C采用士15伏的负逻辑电平，±5伏之间为过度区域不作定义。;　　RS-232C功能特性;123456782022;若两台DTE设备（如两台计算机）在近距离直接连接方式 ;2．EIA RS-449及RS-422与RS-423接口标准;RS-422电气标准;RS-423电气标准;3. 100系列和200系列接口标准 ITU V.24建议中有关DTE--DCE之间的标准有100系列、200系列两种。 4．X．21和X．21 bis建议 ITU对DTE--DCE的接口标准有V系列和X系列两大类建议。;3.2 传输介质;3.2.1双绞线;3.2.2同轴电缆;3.2.3光纤; 光纤通信系统的基本组成 ;光纤的工作原理;;3.2.4无线传输介质; 蜂窝移动通信系统;微波通信的载波频率为1OOMHz～1OGHz范围。因为频率高，可同时传送大量信息，用来传输数字数据，速率可达数Mbps ; 微波天线;卫星通信具有通信距离远、费用与通信距离无关、覆盖面积大、不受地理条件的限制、通信信道带宽带、可进行多址通信与移动通信的优点，因此获得了迅速的发展，并成为现代主要的通信手段之一。;地球同步卫星 与地面站相对固定位置 使用三颗卫星即可覆盖全球 传输延迟时间长（≈270ms） 广播式传输 应用领域： 电视传输 长途电话 专用网络 广域网;3.2.5传输介质的选择;常用传输介质的比较;3.3 数据通信技术3.3.1通信信道;1．数据传输速率;另一个技术指标——信号传输速率，也称码元速率、调制速率或波特率，单位为波特率。信号传输速率表示单位时间内通过信道传输的码元个数，也就是信号经调制后的传输速率。若信号码元的宽度为T秒，则码元速率定义为： B=(1/T)(Baud) 一般在二元调制方式中（N=2),S和B都取同一值(因为log22=1),习惯上二者是通用的。但在多元调制的情况下,必须将它们区别开来。 R=(1/T).log2N(bps) = (1/T)(Baud)=B;-5v=0 -5v=1 1 0 1 0 1 1 0 1;-5v =00 -2.5v=01 +2.5v=10 +5v =11 11 00 00 10 01 10 00 01;如采用四相调制方式，即N=4，且T=833×10-6秒则可求出数据传输率为：R=(1/T)log2N=1/（833X10－6）log24=2400(bps);2．信道容量;实际的信道总要受到各种噪声的干扰，香农则进一步研究了受随机噪声干扰的信道情况，给出了计算信道容量的香农公式： C=H*log2(1+S/N) 其中，H表示信道的带宽，S表示信号功率，N为噪声功率，S/N则为信噪比。由于实际使用的信道的信噪比都要足够大，故常表示成 10*log10 (S/N) 以分贝(dB)为单位来计算，在使用时要特别注意。;3．误码率; 4．通信方式;; 并行数据传输;串行数据传输;3.3.2模拟数据通信和数字数据通信;模拟信号 时间上连续，包含无穷多个信号值 数字信号 时间上离散，仅包含有限数目的信号值。最常见的是二值信号;信息编码：将信息用二进制数表示的方法 例如：ASCII编码、BCD编码等 数据编码：将数据用物理量表示的方法 例如：字符“A”的ASCII编码其数据编码可能为;信息通过数据通信系统进行传输的过程 把携带信息的数据用物理信号形式通过信道传送到目的地 信息和数据（二进制位）不能直接在信道上传输 编码：数据→适合传输的数字信号——便于