计算机网络-谢希仁(第五版)课件__物理层.ppt

计算机网络原理;具有五层协议的体系结构 ;第 2 章 物理层;2.1 物理层的基本概念;物理层的主要任务;物理层的主要任务;物理层的主要任务;物理层的主要任务;物理层的主要任务;功能特性：指明某条线上出现的某一电平电压的含义。 过程特性：指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。;传输速率：定义每个比特的持续时间。 位同步：必须使收发双方的时钟保持同步。 线路配置：点到点连接或点到多点连接。 传输方式：单工、半双工、全双工。 ;拓扑结构的选择 计算机网络的拓扑结构，即是指网上计算机或设备与传输媒介形成的结点与线的物理构成模式. 计算机网络的拓扑结构主要有：总线型拓扑、星型拓扑、环型拓扑、树型拓扑、网形拓扑和混合型拓扑;例题;2.2 数据通信的基础知识;几个术语; 2.2.2 有关信号的几个基本概念;数据流动方向;基带(baseband)信号和带通(band pass)信号 ;为什么不直接传输低频信号呢？;几种最基本的调制方法 ;对基带数字信号的几种调制方法 ;2.2.3 信道的极限容量 ;数字信号通过实际的信道 ;限制码元在信道上传输速率的因素;(2) 信噪比 ;香农公式表明 ;例题;(1)信噪比为30db，30db=10lg(S/N) S/N=1000 最大数据传输速率(b／s)=W log2 (1+S/N) =3000 log 2(1+1000) =30000（b/s) log[2]1001 =(lg1001)/lg2 ≈3.000434077480/0.301029995664 ≈9.967226258838 (2)信噪比（DB）=10lg (S/N)=30 (S/N)=3 S/N=1000 N=S/1000=100/1000=0.1mw (3)如果信噪比增大10倍， S1/N1=10000 则 C1=W*log2（1+S1/N1） C1/C=lg(1+S1/N1)/lg(1+S/N)=13.3% ，所以不能增加20%。;请注意 ;编码;2.3 物理层下面的传输媒体;2.3.1 导向传输媒体;常见的双绞线的类别、带宽和典型应用;2.3.1 导向传输媒体;2.3.1 导向传输媒体;光纤的工作原理;;2.3.2 非导向传输媒体 ;微波;卫星通信;共享信道;复用方式;频分复用 FDM;时分复用TDM(Time Division Multiplexing) ;时分复用 ;时分复用 ;时分复用 ;时分复用TDM;时分复用可能会造成线路资源的浪费 ;统计时分复用 STDM(Statistic TDM) ;统计时分复用 STDM(Statistic TDM) ; 1550 nm 0 1551 nm 1 1552 nm 2 1553 nm 3 1554 nm 4 1555 nm 5 1556 nm 6 1557 nm 7;2.4.3 码分复用 CDM(Code Division Multiplexing) ;码分复用 CDM;码片序列(chip sequence) ;CDMA 的重要特点;码片序列的正交关系 ;码片序列的正交关系举例 ;任何一个码片向量和该码片向量自己的规格化内积都是1 。 一个码片向量和该码片反码的向量的规格化内积值是 –1。 ;CDMA 的工作原理 ;计算过程;例题;例题;例题;例题;;2.5 数字传输系统1. 脉码调制 PCM 体制 ;PCM基群;PCM一次群;PCM二次群;2. 同步光纤网 SONET 和同步数字系列 SDH ;同步光纤网 SONET;同步数字系列 SDH ;整个SDH的帧结构可以分为SOH、管理单元指针和信息净负荷3个主要区域。;段开销SOH(Section Overhead)指STM帧结构中为了保证信息正常灵活传送所必须的附加字节，主要是一些维护管理比特。对STM—1而言，用于SOH的容量为9×8×8×8000＝4.608Mb／s。可见SDH的段开销很丰富，主要用于帧定位、数据通信链路、标志信号、电话专线链路、用户链路、误码监视链路、自动保护切换链路以及备用字节。 管理单元指针用来指示信息负载的第一个字节在STM—N帧内的准确位置，以便接收端正确分接。 信息净负荷((Payload)是网络节点接口码中可用于电信业务的部分，即存放各种信息业务容量的