文档介绍：计算机网络
第二章物理层
物理层
处理最基本的问题
比特流的传输
因此,和传输介质密切相关
涉及数据通信的基础知识
考虑介质特性、介质与计算机之间的接口等
理解并掌握物理层的基本概念、主要功能和基本特性;
理解比特率、波特率和信道容量的定义及三个参数间的关系;
掌握奈奎斯特定理和香农定理;
掌握常用的数据编码;
理解电路交换和报文交换的基本原理;
理解并掌握多路复用技术的原理及实现;
了解各类传输介质的基本特性;
了解物理层协议;
主要内容
物理层需要做到:
(1)为数据终端设备提供传送数据的通道
不管使用什么介质
(2)在数据通道上传输数据
数据的传输可有多种不同的需求,如串或并、同步或异步、单向或双向、点到点还是点到多点等
物理层关心的是比特流在物理传输介质上的传输
因此,物理层的任务可归结为如下四方面:
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。
电气特性:指明接口电缆各条线上的电压范围。
功能特性:指明接口信号的来源、作用以及与其它信号之间的关系。接口信号线按功能一般可分为数据信号线、控制信号线、定时信号线和接地线4类。
规程特性:指明使用互换电路进行数据交换的控制步骤,这些控制步骤的应用,使得比特流传输顺利完成。
数据通信是以计算机参与、能直接进行各种数据传输为特征的现代通信技术中的一种
信源(Source):通信过程中产生和发送信息的设备或计算机。
信宿(Destination):通信过程中接收和处理信息的设备或计算机。
发送器(Transmitter):指信号变换设备,将信源产生的信息转换为在传输系统中传输的信号。典型的信号转换设备如调制解调器。
接收器(Sink):同发送器一样属于信号变换设备,将传输系统中传输过来的信号转换为能够被信宿处理的数据。发送器和接收器通常集成在一起,如调制解调器(Modem)。
信道(Channel):信源和信宿之间的通信线路。
(1)信息(Information)是客观事物属性和相互联系特性的表征,它反映了客观事物的存在形式和运动状态。
(2)数据(Data)是对客观事物进行描述与记载的物理符号,可以理解为“信息的数字化形式”或“数字化的信息形式”。
数据可以分为模拟数据和数字数据两大类。
(3)信号(Signal)是数据的电压或电磁编码,是数据在通信过程中的物理表示。在数据通信系统中,我们常使用电磁信号、光信号、载波信号
信号可分为模拟信号和数字信号。
数据是信息的载体
信息是数据的内容和解释
信号是数据的编码
并行传输(Parallel transmission)是指一次发送n个比特而不是1个比特,n的大小决定了发送端和接收端之间传输线路的数量。通常计算机内部的数据传输采用并行传输方式,常见的数据总线宽度有8位、16位、32位和64位。
串行传输(Serial transmission)是指数据是一个比特一个比特依次发送的,因此发送端和接收端之间传输数据只需要一条传输线路即可。一般远距离通信采用串行传输方式。