计算机网络课件-物理层2[1].pptxVIP

第2章物理层2.1物理层的基本概念2.2数据通信的基础知识 2.2.1数据通信系统的模型 2.2.2有关信道的几个基本概念 2.2.3信道的极限容量第一页，共66页。第一页，共66页。

物理层的定义物理层提供机械的、电气的、功能的和规程的特性，目的是启动、维护和关闭数据链路实体之间进行比特传输的物理连接。这种连接可能通过中继系统，在中继系统内的传输也是在物理层的。第二页，共66页。第二页，共66页。

物理层的功能在两个网络设备之间提供透明的比特流传输。第三页，共66页。第三页，共66页。

物理层的主要任务描述为确定与传输媒体的接口的一些特性，即：机械特性指明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。电气特性指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。功能特性指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。过程特性指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。第四页，共66页。第四页，共66页。

2.2数据通信的基础知识2.2.1数据通信系统的模型2.2.2有关信道的几个基本概念2.2.3信道的极限容量第五页，共66页。第五页，共66页。

2.2.1数据通信系统的模型传输系统输入信息输入数据发送的信号接收的信号输出数据源点终点发送器接收器调制解调器PC机公用电话网调制解调器数字比特流数字比特流模拟信号模拟信号输入汉字显示汉字数据通信系统源系统目的系统传输系统输出信息PC机第六页，共66页。第六页，共66页。

2.2.2有关信道的几个基本概念信号数据传输类型通信方式同步方式调制方法第七页，共66页。第七页，共66页。

2.2.3信道的极限容量香农公式信道的极限信息传输速率C可表达为C=Wlog2(1+S/N)b/sW为信道的带宽（以Hz为单位）；S为信道内所传信号的平均功率；N为信道内部的高斯噪声功率。第八页，共66页。第八页，共66页。

信噪比S/N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10log10(S/N),以分贝(dB)为单位来计量。信噪比为30dB，则S/N＝1000。30＝10log10(S/N)3＝log10(S/N),103＝S/N第九页，共66页。第九页，共66页。

2.3物理层下面的传输媒体2.3.1导向传输媒体2.3.2非导向传输媒体第十页，共66页。第十页，共66页。

2.3物理层下面的传输媒体无线电微波红外线可见光紫外线X射线?射线双绞线同轴电缆卫星地面微波调幅无线电调频无线电海事无线电光纤电视(Hz)f(Hz)fLFMFHFVHFUHFSHFEHFTHF波段104105106107108109101010111012101310141015101610010210410610810101012101410161018102010221024移动无线电电信领域使用的电磁波的频谱第十一页，共66页。第十一页，共66页。

传输介质传输介质可以分为有线和无线传输介质在有线介质中，电磁波沿着物理通路呈导向性传播无线介质可以传播电磁波，但并不为它们导向有线介质有：双绞线、同轴电缆、光纤等无线介质一般指自由空间（大气、真空）第十二页，共66页。第十二页，共66页。

2.3.1导向传输媒体双绞线屏蔽双绞线STP(ShieldedTwistedPair)无屏蔽双绞线UTP(UnshieldedTwistedPair)同轴电缆50?同轴电缆75?同轴电缆光缆第十三页，共66页。第十三页，共66页。

非屏蔽双绞线（UTP）由4对双绞线和一层塑料护套构成完全依靠双绞线对产生的消除效果来限制由电磁干扰和无线电频率干扰而引起的信号退化EIA/TIA为非屏蔽双绞线定义了六种不同的质量类别，常用的有3类（CAT-3）、5类（CAT-5）、超5类（CAT-5e）和6类（CAT-6）优点：1、容易安装且比其它类型的网络介质便宜；2、尺寸较小，节省空间；缺点：1、易受电磁信号干扰；2、传输距离短第十四页，共66页。第十四页，共66页。

非屏蔽双绞线（UTP）第十五页，共66页。第十五页，共66页。

屏蔽双绞线（STP）屏蔽双绞线结