《数据通信基础》ppt课件

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1、第3讲数据通信基础知识回顾计算机网络的体系结构计算机网络体系结构的形成协议与划分层次具有五层协议的体系结构实体、协议、服务和服务访问点TCP/IP的体系结构本讲内容物理层的基本概念数据通信的基础知识数据通信系统的模型有关信道的几个基本概念信道的最高码元传输速率信道的极限信息传输速率通信介质双绞线、光纤等物理层的定义物理层的定义ISO/OSI关于物理层的定义：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。物理层的功能物理层的

2、功能在两个网络设备之间提供透明的比特流传输。研究内容物理连接的启动和关闭，正常数据的传输，以及维护管理。物理层的四个重要特性机械特性(mechanicalcharacteristics)电气特性(electricalcharacteristics)功能特性(functionalcharacteristics)规程特性(proceduralcharacteristics)物理层的特性（1）机械特性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。常用的标准接口ISO2110，25芯连接器，EIARS-232

3、-C，EIARS-366-AISO2593，34芯连接器，V.35宽带MODEMISO4902，37芯和9芯连接器，EIARS-449ISO4903，15芯连接器，X.20、X.21、X.22电气特性规定传输二进制位时，线路上信号的电压高低、阻抗匹配、传输速率和距离限制。早期的标准是在边界点定义电气特性，例如EIARS-232-C、V.28；最近的标准则说明了发送器和接受器的电气特性，而且给出了有关对连接电缆的控制。物理层的特性（2）功能特性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主要定义各条物理线路的工作规程

4、和时序关系。典型的物理层标准接口（1）1960年美国电子工业协会EIA提出RS-232，1963年提出RS-232-A，1965年提出RS-232-B，1969年提出RS-232-C。用于DTE/DCE之间的接口。RS-232-C的不足与改进不足传输性能低，距离短，速率低。改进重新设计，X.21；以RS-232-C为基础改进，1977年提出RS-449。RS-232-C的电路图RS-232-C的实物图典型的物理层标准接口（3）EIARS-449/422-A/423-AEIARS-449是为替代RS-232-C而提出的物理层标准接口。实际上是一

5、体化的三个标准。主要改进改善了性能，加长了接口电缆距离，加大了数据传输率；增加了新的接口功能，例如，回送检查；解决了机械接口问题。典型的物理层标准接口（4）机械特性37芯或9芯连接器。电气特性与RS-232-C相连，采用非平衡型电气特性RS-423-A，20Kbps以下其他情况，采用平衡型电气特性RS-422-A和RS-423-A，20Kbps~2Mbps功能特性定义了30条功能线。规程特性基本上以RS-232-C为基础典型的物理层标准接口（5）CCITTX.21X.21：在公共数据网PDN中进行同步操作的DTE/DCE之间的通用接口。198

6、0年的X.21由两部分组成：“通用接口”：真正的物理层部分；用于电路交换网络的呼叫控制规程，用于DTE之间的连接，涉及到许多数据链路层和网络层的功能。典型的物理层标准接口（6）机械特性15针连接器，ISO4903。电气特性采用非平衡型电气特性和平衡型电气特性。传输速率：600，2400，4800，9600，48000bpsDTE使用非平衡型电气特性和平衡型电气特性；DCE使用平衡型电气特性功能特性定义了8条功能线。规程特性分成四个工作阶段：空闲，呼叫控制，数据传送，清除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

7、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正文正文数据通信系统源系统目的系统传输系统输出信息PC机术语数据(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。基本概念单向通信（单工通信）只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。双向交替通信（半双工通信）通信的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送(当然也

8、就不能同时接收)。双向同时通信（全双工通信）通信的双方可以同时发送和接收信息。基带信号就是将数字信号1或0直接用两种不同的电压来表示，然后送到线路上去传输。宽带信号