文档介绍：计算机网络(第 4 版)课件
第 2 章物理层
郭庆北
Ise_******@ujn.
2009-02-25
第 2 章物理层
* 物理层的基本概念
* 数据通信的基础知识
数据通信系统的模型
有关信道的几个基本概念
信道的极限信息传输速率
数据编码技术
同步异步传输基本概念
物理层下面的传输媒体
导向传输媒体
非导向传输媒体
模拟传输与数字传输
模拟传输系统
第 2 章物理层(续)
* 调制解调器
* 数字传输系统
* 信道复用技术
频分复用、时分复用
波分复用
* (自学内容)
物理层标准举例
EIA-232-E接口标准
RS-449接口标准
物理层设备介绍-中继器和集线器
物理层的基本概念
物理层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。
数据通信的基础知识 数据通信系统的模型
传输
系统
输入信息
输入数据
发送
的信号
接收
的信号
输出数据
源点
终点
发送器
接收器
调制解调器
PC 机
公用电话网
调制解调器
数字比特流
数字比特流
模拟信号
模拟信号
正文
正文
数据通信系统
源系统
目的系统
传输系统
输出信息
PC 机
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
模拟信号
放大器
调制器
模拟数据
数字信号
PCM
编码器
数字数据
模拟信号
调制器
数字数据
数字信号
数字
发送器
有关信号的几个基本概念
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(baseband)信号和 宽带(broadband)信号
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。
信道的极限信息传输速率
香农(Shannon)用信息论的理论推导出了带宽受限且有高斯白噪声干扰的信道的极限、无差错的信息传输速率。
信道的极限信息传输速率 C 可表达为
C = W log2(1+S/N) b/s
W 为信道的带宽(以 Hz 为单位);
S 为信道内所传信号的平均功率;
N 为信道内部的高斯噪声功率。