北邮信通院计算机网络课件第二章.pptx

计算机网络
第 2 章物理层
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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
信道的极限容量
信道的极限信息传输速率
物理层下面的传输媒体
导向传输媒体
非导向传输媒体
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第 2 章物理层(续)
信道复用技术
频分复用、时分复用和统计时分复用
波分复用
码分复用
数字传输系统
宽带接入技术
xDSL技术
光纤同轴混合网(HFC 网)
FTTx 技术
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物理层的基本概念
物理层位于传输媒体(传输介质)之上,它的作用是尽量屏蔽具体物理设备或传输媒体的差异,为上层(数据链路层)提供统一的服务。
因此,物理层的主要任务是确定与传输媒体的接口的一些特性,即:
机械特性指明采用的连接器的几何尺寸、插件的引脚及分布位置。
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。
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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
输入
汉字
显示
汉字
数据通信系统
源系统
目的系统
传输系统
输出信息
PC 机
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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
输入
汉字
显示
汉字
PC 机
路由器
调制解调器
调制解调器
因特网服务提供者(ISP)
用户家庭
拨号电话线
使用 TCP/IP 的
PPP 连接
使用 TCP/IP 的
客户进程
路由选择
进程
至
因
特
网
…
PC 机
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几个术语
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。
“模拟的”(analogous)——代表消息的参数的取值是连续的。
“数字的”(digital)——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。
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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。
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基带(baseband)信号和带通(band pass)信号
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。
带通信号——把基带信号经过载波调制后,把信号的频率范围搬移到较高的频段以便在信道中传输(即仅在一段频率范围内能够通过信道)。
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几种最基本的调制方法
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。为了解决这一问题,就必须对基带信号进行调制(modulation)。
最基本的二元制调制方法有以下几种:
调幅(AM):载波的振幅随基带数字信号而变化。
调频(FM):载波的频率随基带数字信号而变化。
调相(PM) :载波的初始相位随基带数字信号而变化。