[理学]计算机网络基础.ppt

计算机网络 第 3 章 物理层 前两章回顾 基本概念 分层 第 3 章 物理层(Physical Layer) *3.1 物理层的基本概念 *3.2 数据通信的基础知识 3.3 物理层下面的传输媒体 3.4 模拟传输与数字传输 *3.5 信道复用技术 *3.6 同步光纤网SONET和同步数字系列SDH 3.7 物理层标准举例 物理层的提出 如何在传输介质上传输各种数据（并不考虑具体的设备） 向数据链路层屏蔽通信技术的差异性 物理层的接口（通信接口 ) 物理层协议也称为物理层“规程”（procedure） 3.1 物理层的基本概念 物理层需考虑的问题： 保证发送的信号0和1的正确性以及发送与接收的一致性； bit以何种方式传输、传输速度、传输持续时间、信号失真； 接口设计：引脚的数量、规格、功能等； 信号传输规程：如何合理安排传输过程及事件的发生顺序； 3.1 物理层的基本概念 物理层的功能 1.物理层的基本功能： 提供必需的物理连接（在数据链路层实体之间）； 按顺序传输数据比特； 进行差错检查（在发现错误时，向数据链路层提交报告） 注意：物理层重点考虑的是怎样才能在连接各种计算机的传输介质上传输数据的比特流，而不是连接计算机的具体的物理设备或具体的传输介质。 具体来说，物理层协议要解决的是主机、工作站等数据终端设备与通信线路上通信设备之间的接口问题。按照国际标准化组织（ISO）的术语，将这两种设备分别称为DTE和DCE： DTE（数据终端设备Data Terminal Equipment ）：具有一定数据处理能力及收发数据能力的设备 DCE（数据电路端接设备Data Circuit-Terminating Equipment ）：在DTE和传输线路之间提供信号变换和编码功能，并负责建立、保持和释放数据链路的连接 DTE 通过 DCE 与通信传输线路相连 制定接口标准的组织： EIA (Electronic Industry Association) 美国电子工业协会 CCITT (Consultative Committee International on Telegraph and Telephone) 国际电报电话咨询委员会 ISO (International Standards Organization) 国际标准化组织  IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 电气和电子工程师协会  制定的标准：CCITT V系列建议、X系列建议、I系列建议、EIA接口标准、ISO标准、IEEE标准等。 2. 物理层的四个特性 机械特性（Mechanical Characteristics） 主要定义物理连接的边界点，即接插装置。规定物理连接时所采用的规格、引脚的数量和排列情况 常用的接口标准: ISO 2110，25芯连接器，EIA RS-232-C，EIA RS-366-A ISO 2593，34芯连接器，V.35宽带MODEM ISO 4902，37芯和9芯连接器，EIA RS-449 ISO 4903，15芯连接器，X.20、X.21、X.22 电气特性（Electrical Characteristics） 规定传输二进制位时，线路上电信号的产生方式、信号的电压高低、编码、阻抗匹配、传输速率和距离限制等与电信号有关的功能特性。 CCITT标准化的电气特性标准 CCITT V.10/X.26：新的非平衡型电气特性 CCITT V.11/X.27：新的平衡型电气特性 CCITT V.28：非平衡型电气特性 功能特性（Functional Characteristics） 主要定义各条物理线路的功能 线路的功能分为四大类： 数据、控制、定时、地 规程特性（Procedural Characteristics） 主要定义各条物理线路的工作规程和时序关系 反映了利用能够接口进行传输比特流的全过程及事件发生的可能顺序，它涉及到信号的传输方式(单工、半双工、全双工) 3.2 数据通信的基础知识3.2.1 数据通信系统的模型 网络中两台计算机的通信过程 几个术语 数据(data)——运送信息的实体 信号(signal)——数据的电气的或电磁的表现 “模拟的”(analogous)——连续变化的 “数字的”(digital)——取值是离散数值 调制——把数字信号转换为模拟信号的过程 解调——把模拟信号转换为数字信号的过程 3.2.2 有关信号的几个基本概念 信号是数据在传输过程中电信号的表示形式； 模拟信号（analog signal）的信