计算机网络课件谢希仁CH2物理层

计算机网络课件谢希仁物理ch2层•物理层概述•数据传输方式•数据传输媒体•数据传输系统目录•信道容量与信道复用技术contents01物理层概述物理层的定义与功能定义物理层是计算机网络体系结构的最底层，负责传输比特流，提供建立、维护和拆除物理链路所需的机械、电气、功能和规程特性功能实现比特流的传输和接收，处理机械、电气和定时接口，以便在物理媒体上传输原始比特流物理层协议与标准协议物理层协议定义了网络设备之间物理连接的规范，包括传输速率、传输介质、接口标准等标准物理层标准是制定和实施物理层协议的规范，以确保不同厂商生产的设备能够相互兼容和互操作物理层协议参考模型概念应用物理层协议参考模型在计算机网络研物理层协议参考模型（如OSI/RM中究和开发中具有重要的指导意义，有的RM-PHY）是一个抽象模型，用于助于不同厂商生产的设备之间的互操描述物理层的协议规范和功能作性和兼容性组成物理层协议参考模型包括传输速率、传输介质、信号规范、接口规范等组成部分，用于指导协议的开发和实现02数据传输方式基带传输与宽带传基带传输指将数字信号直接传输到网络上，不进行任何调制解调，主要用于短距离的数据传输，如局域网中的数据传输宽带传输指将数字信号调制到高频载波上再进行传输，可以传输多种信号，如音频、视频等，主要用于长距离的数据传输，如互联网的数据传输同步传输与异步传同步传输指发送方和接收方保持相同的时钟频率，数据在固定的时间间隔内进行传输，主要用于高速数据传输异步传输指发送方和接收方不保持相同的时钟频率，数据可以在任意时刻进行传输，主要用于低速数据传输单工、半双工和全双工传010203单工传输半双工传输全双工传输指数据只能在一个方向上指数据可以在两个方向上指数据可以在两个方向上进行传输，如无线电广播进行传输，但不能同时进进行同时传输，如以太网行，如普通电话线03数据传输媒体有线传输媒体同轴电缆同轴电缆由一个铜线导体和一个绝双绞线缘外层组成，常用于电视信号和宽带数据的传输双绞线是最常见的有线传输媒体，由两根绝缘的铜线相互缠绕而成，用于传输模拟信号和数字信号光纤光纤由高纯度玻璃或塑料纤维制成，能够传输高速数字信号和长距离信号，具有高带宽、低损耗的优点无线传输媒体无线电波微波红外线和激光无线电波是一种电磁波，微波是一种高频无线电波，红外线和激光也可用于无用于传输声音、图像和数用于卫星通信、电视信号线通信，但通常只在短距据信息，如广播、电视和传输和移动通信网络离内使用，如遥控器和光移动通信纤通信04数据传输系统数据终端设备与数据电路终端设备数据终端设备数据终端设备是指发送和接收数据的设备，例如计算机、手机、打印机等数据终端设备可以是终端用户设备，也可以是中间设备数据电路终端设备数据电路终端设备是指连接数据终端设备和数据电路之间的设备，例如调制解调器、路由器等数据电路终端设备负责将数据终端设备连接到数据电路中，实现数据的传输和接收数据电路终端设备的功能信号转换数据电路终端设备可以将数据终端设备的信号转换为适合传输的信号，例如将数字信号转换为模拟信号或反之速率匹配由于数据终端设备和数据电路的传输速率可能不同，因此数据电路终端设备可以起到速率匹配的作用，确保数据能够顺利传输格式转换数据电路终端设备可以将数据终端设备的格式转换为适合传输的格式，例如将异步传输转换为同步传输或反之控制流量数据电路终端设备可以控制数据的流量，避免因数据过多而导致的拥塞或过载数据电路的类别有线数据电路有线数据电路是指通过有线介质（如双绞线、同轴电缆、光纤等）传输数据的电路有线数据电路具有传输距离远、传输速率高、稳定性好等优点无线数据电路无线数据电路是指通过无线介质（如电磁波、微波等）传输数据的电路无线数据电路具有灵活性强、无需布线等优点，但传输速率和稳定性可能受到一定限制05信道容量与信道复用技术信道容量为了提高信道容量，可以采用更先进信道容量是衡量信道传输信息能力的的调制解调技术，如QAM指标，表示在一定的调制和解调技术（Quadrature Amplitude下，信道所能传输的最大数据速率Modulation）等香农定理是计算信道容量的基础，它指出在理想条件下，无噪信道的最大数据传输速率取决于信道的带宽和信号的功率频分复用频分复用是一种常用的复用技术，通过将不同的信号分配到不同的频分复用的优点是实现简单，适它将信道带宽划分为若干个较小频带，可以实现多个信号在同一用于宽带信道，但频带利用率较的频带，每个频带分配给一个信信道上的传输低号时分复用时分复用是将时间划分为若干在每个时隙内，只传输一个信时分复用的优点是频带利用率个时隙，每个时隙分配给一个号，从而实现多个信号在同一高，适用于数字信号的传输，信号信道上的传输但需要精确的时间同步波分复用波分复用是一种利用不同波长光信号的复用技术它通过将不同波长的光信号调制到同一光纤中，实现多个信号在同一光纤中的传输波分复用的优点是传输容量大，适用于长距离、大容量的光通信网络。