《计算机网络(谢希文)第六版》CH2物理层.ppt

计算机网络 计算机网络 第2章 物理层 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 2.2.4 信道的极限信息传输速率 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 2.4 信道复用技术 2.4.1 频分复用、时分复用和统计时分复用 2.4.2 波分复用 2.4.3 码分复用 2.5 数字传输系统 2.6 宽带接入技术 2.6.1 xDSL技术 2.6.2 光纤同轴混合网（HFC 网） 2.6.3 FTTx 技术 物理层(实体)在哪里？ 2.1 物理层的基本概念 ISO对OSI参考模型中的物理层（信道的构成要素）的定义： （1）ISO分析了一个OSI物理层的功能要素： 用于相邻节点设备连接的（拓扑）结构； 用于相邻节点设备连接传输介质、连接接口； 用于相邻节点设备间传输“位”串的各种信号码制； 用于相邻节点设备建立、维护、释放信道的机制；等。 （1）机械特性 （2）电气特性 物理层的PDU是：位（Bits）串/流 物理层的一些重要标准 OSI采用了一些已有的物理层标准，也制定了一些标准，如： ISO2110:称为数据通信----25芯DTE/DCE接口连接器和插针分配.它与EIA(美国电子工业 协会)的RS-232-C基本兼容. ISO2593:称为数据通信----34芯DTE/DCE接口连接器和插针分配. ISO4092:称为“数据通信----37芯DTE/DEC接口连接器和插针分配”.与EIA RS-449兼容。 CCITT V.24:称为“数据终端设备(DTE)和数据电路终接设备 (DEC )之间的接口电路定义表.其功能与EIARS-232-C及RS-449兼容于100序列线上 用OSI定义的物理层的四个特性分析通信系统的物理层属性 2.2 数据通信的基础知识 信道示例 用数据通信系统模型分析通信系统的构成 分析国际电话与电报顾问委员会（CCITT）对物理层的定义 数据通信的基本概念 承载数据的基本信号单位称为信号码元，简称码元。 用基于时域的波形表示数字信号时，单位时域中可代表不同离散数值的基本波形称为基本码元，不同的信号编码方式，基本码元数不同。 1码元可以携带n bit的信息量 。 2.2.2 (更多)信道的基本概念 按信道属性分类信道 1.与传输的信号方向有关的信道类型 单向—单工信道 交错双向—半双工信道 同时双向信道—全双工信道 2.与传输的信号类型有关的信道类型 基带信号 数字信号?编码解码--编码信道 模拟信号 宽带信号?调制解调—调制信道 3.与传输信号的传输媒体有关的信道类型 有线信道 无线信道 1.与传输信号方向有关的信道类型 单向通信: （单工通信）信道：只能有一个方向的通信而没有反方向的通信。 双向交替通信：（半双工通信）信道：通信的双方都可以发送信号，但不能双方同时发送(当然也就不能同时接收)。 双向同时通信：（全双工通信）信道：通信的双方可以同时发送和接收信号。 2.与传输信号类型有关的信道类型 基带信号（即基本频带信号）：来自信源的原本信号。 数字基带信号：未经调制的数字信号。 编码信道 编码方法 编码：在将比特映射到介质上之前，为改善数据传输的性能，对其进行的比特分组、代码映射等处理。 编码----比特/代码映射示例： 4B/5B 编码----代码/信号映射示例：曼彻斯特编码 不是用简单的电压值来表示比特，而是用电压跳变来表示比特值 电压跳变在每个比特时间的中间发生。这种跳变可确保接收节点的比特时间与发送节点的比特时间同步 效率低（50%），10BaseT 以太网采用该信号方案。 编码----代码/信号映射示例： NRZ(非归零)编码 使用代码组的优点： 调制信道 例：用低频调制电压去控制高频载波信号的幅度 调制方法：基带数字信号的几种基本调制方法 调幅(AM)：载波信号的振幅随基带数字信号而变化。 幅移键控 ASK（Amplitude Shift Keying ） 调频(FM)：载波信号的频率随基带数字信号而变化。 频移键控 FSK （frequency shift keying ） 调相(PM)：载波信号的初始相位随基带数字信号而变化。 相移键控 PSK （Phase Shift Keying ） 提高编码效率的调制方法 编码+调制信道 2.2