计算机网络物理层技术.ppt

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1、计算机网络物理层技术电子科技大学计算机学院、软件学院目录1物理层功能2传输媒体3调制与解调4信道复用技术5物理接口6物理层互连设备7工程实例计算机网络技术电子科大计算机学院，软件学院1物理层功能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。计算机网络技术电子科大计算机学院，软件学院2传输媒体导向传输媒体非导向传输媒

2、体传输媒体也称传输介质或传输媒介，它就是数据传输系统中在发送器和接收器之间的物理通路。传输媒体通常分为导向传输媒体和非导和向传输媒体。导向传输媒体将信号约束在一个物理导体之内，如双绞线、同轴电缆和光纤等；而非导向传输媒体则不能将信号约束在某个空间范围之内。计算机网络技术电子科大计算机学院，软件学院导向传输媒体双绞线屏蔽双绞线STP(ShieldedTwistedPair)无屏蔽双绞线UTP(UnshieldedTwistedPair)计算机网络技术电子科大计算机学院，软件学院导向传输媒体（2）同轴电缆计算机网络技术电子科大计算机学院，软件学院导向传输媒

3、体（3－1）光纤光折射原理计算机网络技术电子科大计算机学院，软件学院导向传输媒体（3－2）光纤单模光纤与多模光纤的比较计算机网络技术电子科大计算机学院，软件学院非导向传输媒体无线电波传播距离远，易穿过建筑物，全方位传播微波传播质量比较稳定，易损耗，保密性不如电缆、光缆好。卫星同步卫星低轨道卫星计算机网络技术电子科大计算机学院，软件学院3调制与解调调制方法调制解调器的异步通信方式PCM系统计算机网络技术电子科大计算机学院，软件学院调制方式所谓调幅方式就是用基带信号来控制载波的振幅变化。同样的道理，调频方式就是用用基带信号来控制载波的频率变化；调相就是用基

4、带信号来控制载波的相位变化。如图计算机网络技术电子科大计算机学院，软件学院调制解调器的异步通信方式同步通信是用一个非常精确的主时钟负责全网的同步，全网的其它所有的时钟频率都来自这个主时钟频率。异步通信是发送端欲将发送的数据以字节（8个比特）为单位进行逐个字节的封装。而且发送端在发送完一个字节后可以经过任意长的时间间隔再发送下一个字节。计算机网络技术电子科大计算机学院，软件学院PCM系统脉冲编码调制(PulseCodeModulation)是一种对模拟信号数字化的取样技术，将模拟语音信号变换为数字信号的编码方式，特别是对于音频信号。PCM主要经过3个过程

5、：抽样、量化和编码。计算机网络技术电子科大计算机学院，软件学院PCM系统（2）E1的时分复用帧计算机网络技术电子科大计算机学院，软件学院PCM系统（3）PCM数字传输系统的高次群的话路数和数据率计算机网络技术电子科大计算机学院，软件学院4信道复用技术频分复用（FDM，FrequencyDivisionMultiplexing）时分复用（TDM，TimeDivisionMultiplexing）和统计时分复用（STDM，StatisticalTimeDivisionMultiplexing）码分复用（CDM，CodingDivisionMultiplex

6、ing）波分复用WDM（WavelengthDivisionMultiplexing）计算机网络技术电子科大计算机学院，软件学院频分复用FDM子信道示意图用户在分配到一定的频带后，在通信过程中自始至终都占用这个频带。计算机网络技术电子科大计算机学院，软件学院频分复用（2）频分多路复用的优点是信道的利用率高，允许复用的路数多，分路也很方便，并且频带宽度越大，则在此频带宽度内所容纳的用户数就越多；缺点是设备复杂，不仅需要大量的调制器、解调器和带通滤波器，而且还要求接收端提供相干载波；此外，由于在传输过程中的非线性失真及频分复用信号抗干扰性能较差，不可避免地

7、会产生路际串音干扰。为了减少载频的数量和所需设备部件的类型，一般都采用多级调制的方法。计算机网络技术电子科大计算机学院，软件学院时分复用和统计时分复用时分复用是将时间划分为一段段等长的时分复用帧（TDM帧）。每一个时分复用的用户在每一个TDM帧中占用固定序号的时隙。每一个用户所占用的时隙是周期性地出现（其周期就是TDM帧的长度）。TDM信号也称为等时(isochronous)信号。时分复用的所有用户是在不同的时间占用同样的频带宽度。计算机网络技术电子科大计算机学院，软件学院时分复用和统计时分复用（2）TDM子信道示意图计算机网络技术电子科大计算机学院，

8、软件学院时分复用和统计时分复用（3）统计时分复用STDM是一种改进的时分复用，它能明显地提高信