计算机网络课件第二章物理层

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1、第二章物理层本章主要内容数据通信的基础知识传输介质2.1物理层概述物理层是OSI模型的最低层，它向下直接与传输介质相连接，是开放系统和物理传输介质的接口，向上相邻且服务于数据链路层。是整个开放系统的基础，它是惟一直接提供原始比特流传输的层。物理层负责与物理传输有关的一系列问题。2.2数据通信的基础知识2.2.1数据通信系统的模型公用电话网PC机调制解调器调制解调器PC机源系统传输系统目的系统传输系统源点终点发送器接收器2.2数据通信的基础知识2.2.2数据通信基本概念信号：数据在传输过程中的电磁波表示形式数据：运送信息的实体。模拟信号数字信号数据通信发送方将要发送的数据

2、转换成信号通过物理信道传输到数据接收方的过程称为数据通信。数据通信被分为模拟数据通信和数字数据通信。2.2数据通信的基础知识2.2数据通信的基础知识源点终点在数据通信中，通常将数据的发送方称为源点。在数据通信中，通常将数据的接收方称为终点。信道为了在源点和终点之间实现有效的数据传输，必须在源点和终点之间建立一条传输信号的物理通道，这条通道被称为物理信道，简称信道。信道由传输介质及相应的附属设备组成。2.2数据通信的基础知识信道的分类按传输介质的类型划分有线信道无线信道按信道中所传输的信号类型划分模拟信道数字信道2.2数据通信的基础知识2.2.3调制与解调调制：将数字信号

3、转换为模拟信号的过程。解调：将模拟信号转换为数据信号的过程。2.2数据通信的基础知识2.2.4多路复用技术多路复用技术的出发点就是提高通信线路的利用率，试图在同一条线路上同时传输多个信号，使得一条线路可以由多个数据终端设备同时使用而互不影响，这就是多路复用。常用的多路复用技术频分多路复用技术时分多路复用技术将传输介质的可用带宽按照频率不同，把传输带宽分成若个不交叠的的频段，每个信号占据其中一个频段，从而形成许多个子信道。相邻的信道用保护带隔开。频分多路复用技术（FDM）频率时间频率1频率2频率3频率4频率5频分多路复用技术时分多路复用技术（TDM）时分复用就是将一条线路

4、按工作时间划分周期T，每一个周期再划分成若干时间片t1,t2,t3,….tn,轮流分配给多个信源来使用公共线路，在每个周期的每一时间片ti内，线路供一对终端使用，在时间片tj内，线路供另一对终端占用。可分为同步时分多路复用和异步时分多路复用。时分多路复用技术频率时间BCDBCDBCDBCDAAAA在TDM帧中的位置不变TDM帧TDM帧TDM帧TDM帧…TDM帧t1t2t3t4t1t2t3t4t1t2t3t4t1t2t3t42.2数据通信的基础知识2.2.5数据通信技术数据传送方式数据同步方式数据传输方式数据传送方式一个数据代码由若干位组成，在数据设备内进行近距离传输（1

5、米或数米之内）时，为了获得高的数据传输率，使每个代码的传输延迟尽量小，可以采用并行传输方式，即数据的每一位各占一条信号线，并行传输。并行通信DTE发送端信号地1DTE接收端信号地23N-100123N-11110并行通信代码的若干位顺序按位串行排列成数据流，在一条信道上传输。串行通信DTE发送端信号地信号DTE接收端信号信号地00011110串行通信异步传输每个字符在传输时都前后分别加上起始位和结束位，以表示一个字符的开始和结束。起始位为“0”，结束位为“1”，结束位的长度可以为1位、1.5位或2位。数据同步方式同步传输以固定的时钟节拍来发送数据信号，字符间顺序相连，既

6、无间隙也没有插入位。收发双方的时钟信号与传输的每一位严格对应，以达到位同步，在开始发送一帧数据前须发送固定长度的帧同步字符，发送完数据后再发送帧终止字符，这样就实现了字符和帧的同步，之后连续发送空白字符，直到发送下一帧时重复上述过程。数据同步方式帧起始同步字符帧终止字符1字节字符11110000帧内容传送的一帧数据空白字符空白字符同步传输数据传输方式当数据通信在点对点之间进行时，按照信息的传送方向，其通信方式有3种。单工通信：半双工通信：全双工通信：传送的信息始终是一个方向。通信双方都可以发送或接收信息，但不能同时双向发送。通信双方可以同时发送和接收信息。发送设备接收设

7、备数据流通信连接(a)单工方式发送设备接收设备数据流通信连接接收设备发送设备(b)半双工方式发送设备发送设备数据流通信连接接收设备接收设备(c)全双工方式2.3传输介质传输介质有线传输介质无线传输介质双绞线同轴电缆光纤微波通信激光通信红外线通信2.3.1传输介质的分类2.3传输介质2.3.2有线传输介质双绞线同轴电缆光纤双绞线双绞线是把两根具有绝缘保护层的铜导线按一定密度互相绞缠在一起形成的线对组成。双绞线双绞线双绞线电缆两端一般都安装RJ—45连接器（水晶头）与网卡和集线器（或交换机）相连。双绞线的分类按照是否有屏蔽层划分：非屏蔽双绞线