计算机网络B---第2章 物理层.ppt

Computer networks 2.5 物理层协议简介 物理层协议的内容主要包括各类媒体连接头的形状与尺寸、高低电压的范围、光信号强弱的范围、媒体的传输速率等。 实际上物理层协议与计算机技术并无太大的关系，而与通信技术关系密切。 在局域网中，物理层协议规定了可以使用的媒体、数据传输速率、数据编码方式等内容。 Computer networks 同步数字系列SDH 国际电信联盟以SONET为基础，制定出国际标准同步数字系列（Synchronous Digital Hierarchy，SDH）。 SDH使用光纤作为传输媒体，可以使用多个传输速率，如155Mbps、622Mbps、2.5Gbps，最高可达10Gbps。 SDH标准的制定，使得全世界有了一个统一的广域网物理层协议。 Computer networks 2.6 案例解决方案 楼内的传输媒体一律采用超五类双绞线，超五类双绞线可以稳定地运行在100Mbps，以后还可以升级到1000Mbps。 楼间的传输媒体一律采用单模光纤，使用有4根光纤的光缆，其中2根一收一发进行全双工通信，另2根备用。 双绞线的连接头是RJ-45头，自己制作即可。 光纤的连接头自己无法制作，需购买带有连接头的成品光纤。 注意光纤的连接头要与光端机的光纤插孔匹配。 Computer networks 2.7 本章小结 物理层其任务？ 信道，模拟数据与数字数据的特点与区别。 对于一个特定信道存在一个极限速率，低于这个速率传输数据时就可以做到不产生差错。 利用信道复用技术可以在一个信道上传输多路信号，提高信道的利用率。 频分复用、时分复用与码分复用是常用的复用技术。 双绞线与光纤是现在最常用的传输媒体，前者适用于室内，后者适用于室外。 随着无线传输的迅速发展，移动因特网正在变成现实。 Computer networks Thanks for your great efforts ！ 第2章 物理层 Computer networks 本章重点与学习目标 掌握模拟数据与数字数据的特点与区别； 掌握信道极限传输速率公式； 掌握双绞线与光纤的特点与应用范围。 Computer networks 2.1 案例需求 在鲁中学院校园网中，首先要考虑的问题是如何采用传输媒体，把计算机与网络设备连接成网络。 接下来要考虑选用哪种类型的媒体，室内媒体与室外媒体是否应该不同，连接计算机与网络设备的媒体使用什么样的连接头。 还要考虑一些理论上的问题：如0与1如何在媒体中以光与电的形式传输，媒体传输速率有没有上限，同一媒体是否可以同时传输多路数据。 Computer networks 2.2 信道2.2.1 有关信道的基本概念 1．单工通信 当数据只能单向传输，即一方发送，另一方只能接收而不能发送时，称为单工通信。 2．半双工通信 数据能够双向传输，但在同一时刻每一方只能发送或接收，称为半双工通信。通信双方都不能同时发送与接收。 3．全双工通信 通信双方都可以同时发送与接收，互不影响。 两人可以同时说话，也不用按任何按钮，使用起来非常方便。 信道（channel）表示向某一方向传送数据的媒体。 从数据的传输方向与方式看，一个信道可有以下3种通信方式： Computer networks 概念 数据（data）是运送信息的实体 。 信道中传输的电或光则称为信号（signal），是数据的电或光的表现。 无论是数据还是信号，都有模拟的（analog）与数字的（digital）之分。 模拟的指取值可以连续变化，数字的则指取值只能取有限的几个离散值 。 Computer networks 模拟与数字信号可以相互转换 模拟转换为数字称为模/数（A/D）转换，数字转换为模拟称为数/模（D/A）转换。 网络信道中传输的信号一般是数字的（只有0与1） 。 如何用数字信号来表示数字数据？ 数字信号可取多个离散值，最简单的情况是只取两个值：电信号就是低电压与高电压，光信号则是有光与无光。 Computer networks 模拟、数字数据转换为模拟、数字信号 模拟数据 模拟信号 放大器 调制器 模拟数据 数字信号 PCM 编码器 数字数据 模拟信号 调制器 数字数据 数字信号 数字 发送器 Computer networks 电信号表示时： 用高电压表示1，用低电压表示0。 但这种方法在遇到连续多个0或1时信号将不会变化，接收时可能出现错误，因此计算机网络中并不采用此法。 广泛使用的是曼彻斯特编码（克服以上缺点）：由低电压跳变到高电压表示0，由高电压跳变到低电压表示1。 Computer networks 数字信号优点 与模拟信号相比，数字信号最大的优点是抗干扰性好。