《计算机网络》课程教学资源（PPT课件讲稿）第2章 物理层

第2章物理层 2.1物理层的基本概念 22数据通信的基础知识 2.3物理层下面的传输媒体 2.4模拟传输与数字传输 25信道复用技术 26同步光纤网 SONET和同步数字系列SDH 2.7物理层标准举例

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 模拟传输与数字传输 2.5 信道复用技术 2.6 同步光纤网SONET和同步数字系列SDH 2.7 物理层标准举例

2.1物理层的基本概念 物理层是向数据链路层提供服务的,它的主要任务描 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。 规程特性指明对于不同功能的各种可能事件的出现 顺序

2.1 物理层的基本概念 物理层是向数据链路层提供服务的，它的主要任务描 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。 ◼ 规程特性 指明对于不同功能的各种可能事件的出现 顺序

22数据通信的基础知识 2.21数据通信系统的模型 222有关信道的几个基本概念 223信道的最高码元传输速率 224信道的极限信息传输速率

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 信道的最高码元传输速率 2.2.4 信道的极限信息传输速率

221数据通信系统的模型 数据通信系统 数字比特流模拟信号 模拟信号数字比特流 正文 几L 公用电话网 □正文 Pc机调制解调器 调制解调器PC机 充 源系统 传输系统 目的系统 源点 发送器 传输 发送系统 接收接收器 终点 输入信 输 入数据 的信号 的信号 息 输出数据 输出信息

2.2.1 数据通信系统的模型 传输 输 系统 入 信 息 输 入 数 据 发送 的信号 接收 的信号 输 出 数 据 源点 发送器 接收器 终点 PC 机 调制解调器 公用电话网 调制解调器 数字比特流 模拟信号 模拟信号 数字比特流 正文 正文 数据通信系统 源系统 传输系统 目的系统 输 出 信 息 PC 机

几个术语 数据(data)运送信息的实体 a信号( sIgna)—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

❖几个术语 ◼ 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

◆模拟的和数字的数据、信号 模拟数据w 放大器 模拟信号 调制器 模拟数据 PCM 数字信号 编码器 数字数据 nL制露WM 模拟信号 数字数据 几L|数字 数字信号 发送器

❖模拟的和数字的数据、信号 模拟数据 放大器 模拟信号 调制器 模拟数据 PCM 数字信号 编码器 数字数据 调制器 模拟信号 数字数据 数字 数字信号 发送器

222有关信道的几个基本概念 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。 ■宽带信号则是将基带信号进行调制后形成的频分复用模拟 信号

2.2.2 有关信道的几个基本概念 ◼ 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。 ◼ 宽带信号则是将基带信号进行调制后形成的频分复用模拟 信号

223信道的最高码元传输速率 ■任何实际的信道都不是理想的,在传输信号时会产生各种 失真以及带来多种干扰 ■码元传输的速率越高,或信号传输的距离越远,在信道的 输出端的波形的失真就越严重

2.2.3 信道的最高码元传输速率 ◼ 任何实际的信道都不是理想的，在传输信号时会产生各种 失真以及带来多种干扰。 ◼ 码元传输的速率越高，或信号传输的距离越远，在信道的 输出端的波形的失真就越严重

数字信号通过实际的信道 失真不严重 实际的信道 (带宽受限、有噪声、干扰和失真) 输入信号波形 输出信号波形 (失真不严重) ·失真严重 实际的信道 (带宽受限、有噪声、干扰和失真) 输入信号波形 输出信号波形 (失真严重

❖ 数字信号通过实际的信道 • 失真不严重 • 失真严重 实际的信道 （带宽受限、有噪声、干扰和失真） 输入信号波形 输出信号波形 (失真不严重) 输入信号波形 实际的信道 （带宽受限、有噪声、干扰和失真） 输出信号波形 (失真严重)

令奈氏( Nyquist)准则 理想低通信道的最高码元传输速率=2 y Baud ∥是理想低通信道的带宽,单位为赫(Hz) 每赫带宽的理想低通信道的最高码元传输速率是每秒 2个码元。 Baud是波特,是码元传输速率的单位,1波特为每秒 传送1个码元。 能通过 不能通过 频率(Hz) W(Hz

❖奈氏（Nyquist）准则 理想低通信道的最高码元传输速率 = 2W Baud W 是理想低通信道的带宽，单位为赫(Hz) ▪ 每赫带宽的理想低通信道的最高码元传输速率是每秒 2个码元。 ▪ Baud 是波特，是码元传输速率的单位，1 波特为每秒 传送1个码元。 能通过 不能通过 0 频率(Hz) W (Hz)