《计算机网络》课程教学资源（PPT课件）第二章 物理层

第2章物理层

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 ■2.3物理层下面的传输媒体 ■2.4信道复用技术 ■2.5数字传输系统 ■2.6宽带接入技术

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 ◼ 2.3 物理层下面的传输媒体 ◼ 2.4 信道复用技术 ◼ 2.5 数字传输系统 ◼ 2.6 宽带接入技术

2.1物理层的基本概念 ■ 物理层考虑的是怎样才能在连接各种计算机的 传输媒体上传输数据比特流，而不是指具体的 传输媒体。 ■子 物理层的作用是要尽可能地屏蔽掉不同传输媒 体和通信手段的差异。 ■用于物理层的协议也常称为物理层规程 (procedure)

2.1 物理层的基本概念 ◼ 物理层考虑的是怎样才能在连接各种计算机的 传输媒体上传输数据比特流，而不是指具体的 传输媒体。 ◼ 物理层的作用是要尽可能地屏蔽掉不同传输媒 体和通信手段的差异。 ◼ 用于物理层的协议也常称为物理层规程 (procedure)

物理层的主要任务 56 主要任务：确定与传输媒体的接口的一些特性。 ■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。 ■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

物理层的主要任务 ◼ 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。 ◼ 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。 主要任务：确定与传输媒体的接口的一些特性

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 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

2.2.1 数据通信系统的模型 一个数据通信系统包括三大部分：源系统（或发送端、发送方） 传输系统（或传输网络)和目的系统（或接收端、接收方)。 数据通信系统 输入 数字比特流 模拟信号 模拟信号 数字比特流 显示 汉字 *w *w 汉字 公用电话网 PC 调制解调器 调制解调器 PC 源系统 传输系统 目的系统 源点 传输 发送器 发送 系统 接收器 终点 接收 输 入信息 的信号 的信号 数 出 (数字的或 (数字的或 模拟的) 模拟的) 据 息 数据通信系统的模型

2.2.1 数据通信系统的模型 一个数据通信系统包括三大部分：源系统（或发送端、发送方）、 传输系统（或传输网络）和目的系统（或接收端、接收方）。 传输 输 系统 入 信 息 输 入 数 据 发送 的信号 (数字的或 模拟的) 接收 的信号 (数字的或 模拟的) 输 出 数 据 源点 发送器 接收器 终点 PC 调制解调器 公用电话网 调制解调器 输入 数字比特流 模拟信号 模拟信号 数字比特流 汉字 显示 汉字 数据通信系统 源系统 传输系统 目的系统 输 出 信 息 PC 数据通信系统的模型

常用术语 ■ 数据(data) —一运送消息的实体。 ■信号(signal)一 数据的电气的或电磁的表现。 ■ 模拟信号(analogous signa)一代表消息的参数的 取值是连续的。 数字信号(digital signa)一一代表消息的参数的取值 是离散的。 ■ 码元(code)一在使用时间域（或简称为时域) 的波 形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形

常用术语 ◼ 数据 (data) —— 运送消息的实体。 ◼ 信号 (signal) —— 数据的电气的或电磁的表现。 ◼ 模拟信号 (analogous signal) —— 代表消息的参数的 取值是连续的。 ◼ 数字信号 (digital signal) —— 代表消息的参数的取值 是离散的。 ◼ 码元 (code) —— 在使用时间域（或简称为时域）的波 形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形

2.2.2有关信道的几个基本概念 信道一一般用来表示向某一个方向传送信息 的媒体。 单向通信（单工通信) 一只能有一个方向的 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 就不能同时接收)。 双向同时通信（全双工通信)一 通信的双方 可以同时发送和接收信息

2.2.2 有关信道的几个基本概念 ◼ 信道 —— 一般用来表示向某一个方向传送信息 的媒体。 ◼ 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 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

2.2.2有关信道的几个基本概念 基带信号（即基本频带信号) 一来自信源的 信号。像计算机输出的代表各种文字或图像文 件的数据信号都属于基带信号。 基带信号往往包含有较多的低频成分，甚至有 直流成分，而许多信道并不能传输这种低频分 量或直流分量。因此必须对基带信号进行调制 (nodulation)

2.2.2 有关信道的几个基本概念 ◼ 基带信号（即基本频带信号）—— 来自信源的 信号。像计算机输出的代表各种文字或图像文 件的数据信号都属于基带信号。 ◼ 基带信号往往包含有较多的低频成分，甚至有 直流成分，而许多信道并不能传输这种低频分 量或直流分量。因此必须对基带信号进行调制 (modulation)

2.2.2有关信道的几个基本概念 调制分为两大类： 基带调制：仅对基带信号的波形进行变换，使它能够 与信道特性相适应。变换后的信号仍然是基带信号。 把这种过程称为编码(coding)。 带通调制：使用载波(carrier)进行调制，把基带信号 的频率范围搬移到较高的频段，并转换为模拟信号， 这样就能够更好地在模拟信道中传输（即仅在一段频 率范围内能够通过信道)。 带通信号：经过载波调制后的信号

2.2.2 有关信道的几个基本概念 调制分为两大类： ◼ 基带调制：仅对基带信号的波形进行变换，使它能够 与信道特性相适应。变换后的信号仍然是基带信号。 把这种过程称为编码 (coding)。 ◼ 带通调制：使用载波 (carrier)进行调制，把基带信号 的频率范围搬移到较高的频段，并转换为模拟信号， 这样就能够更好地在模拟信道中传输（即仅在一段频 率范围内能够通过信道） 。 ◼ 带通信号 ：经过载波调制后的信号