Chapter Three 物理层
物理层 Chapter Three
本章教学提要 教学目标 >掌握物理层的基本功能; >掌握各类传输介质的特点; >掌握常见物理层设备与组件的作用; >理解数据通信系统的模型及相关概念; >理解基带传输技术和频带传输技术; 理解多路复用技术; >了解物理层标准的内涵。 Q教学难点:数字数据编码,多路复用技术 ●教学时数:6学时
本章教学提要 教学目标： ➢掌握物理层的基本功能； ➢掌握各类传输介质的特点； ➢掌握常见物理层设备与组件的作用； ➢理解数据通信系统的模型及相关概念； ➢理解基带传输技术和频带传输技术； ➢理解多路复用技术； ➢了解物理层标准的内涵。 教学难点：数字数据编码，多路复用技术 教学时数：6学时
物理层概述 0SI参考模型中的第一层或最底层: 个开放系统的基础,是唯一直换提供 原始比特流传输的层; 9物理层必须解决好与比特流的物理传输 有关的一系列问题。包括 传输介质、信道类型、数据与信号之间的 转换、信号传输中的衰减和噪声、设备之间的 物理接口等
物理层概述 OSI参考模型中的第一层或最底层； 整个开放系统的基础，是唯一直接提供 原始比特流传输的层； 物理层必须解决好与比特流的物理传输 有关的一系列问题，包括： 传输介质、信道类型、数据与信号之间的 转换、信号传输中的衰减和噪声、设备之间的 物理接口等
3.数据通信基础
3.1 数据通信基础
信息、数据和信号 9信息( information) 信息是指有用的知识或消息,计算机网络通信的 目的就是为了交换信息。 数据(data): 信息的载体或表达方式,可以是数字、文字、声 音、图形与图象等形式; 在计算机中,数据以二进制代码表示。同学们所 熟悉的数据编码系统有 EBCDIC和 ASCII码。 信号( signa1) 当数据要通过物理介质和器件进行传输时,需要 将其转变成物理信号,信号是数据在传输过程中的电 磁波表示形式
信息、数据和信号 信息(information)： 信息是指有用的知识或消息， 计算机网络通信的 目的就是为了交换信息。 数据(data)： 信息的载体或表达方式，可以是数字、文字、声 音、图形与图象等形式； 在计算机中，数据以二进制代码表示。同学们所 熟悉的数据编码系统有EBCDIC和ASCII码。 信号（signal） ： 当数据要通过物理介质和器件进行传输时，需要 将其转变成物理信号，信号是数据在传输过程中的电 磁波表示形式
信息、数据和信号的关系 0教据是信息的载体,信息涉及数据的内容和解释,信 号则是数据在传输过程中的电磁波表示形式。 计算机系统关心的是信息的数据表达形式或信息所采 用的編码体制: 如用ASCI还是 EBDIC来表达字母和数字,采用GIF或BMP表达 图像等; Q数据通信系统则关注如何将表示数据的二进制比特序 列转换成适合于通信系统传送的信号,包括数据如何 用电信号表示以及如何传输信号
信息、数据和信号的关系 数据是信息的载体，信息涉及数据的内容和解释，信 号则是数据在传输过程中的电磁波表示形式 。 计算机系统关心的是信息的数据表达形式或信息所采 用的编码体制： 如用ASCII还是EBDIC来表达字母和数字，采用GIF或BMP表达 图像等； 数据通信系统则关注如何将表示数据的二进制比特序 列转换成适合于通信系统传送的信号，包括数据如何 用电信号表示以及如何传输信号
信息、数据和信号的关系 示例 例子: 信息: NETWORK 数据:(用ASCI码表示) 1001110100010110101001010111100111110100101001011 信号: 100111010001011010100
信息、数据和信号的关系 示例 例子： 信息：NETWORK 数据：（用ASCII码表示） 1001110 1000101 1010100 1010111 1001111 1010010 1001011 信号： t 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0
模拟信号和数字信号 Analog signals A= Amplitude (height or 连变化-是 a Continuous voltage depth of wave) e Can have amy value T= Period (time to complete ."wavy" voltage as time progresses 关于时间的连 g Mlany encodings possible F=Frequency (cycles per seco 续函数 9 More complex analog signal A"pure"sine are Analog signals Digital signals ntinuous(discrete) pulses up of mary particular sine waves 离散的脉冲信号 ,关于时间的非 连续函数 A= Amplitude(height of pulses c Cisco Systems, inc. 1999
模拟信号和数字信号 连续变化---是 关于时间的连 续函数 离散的脉冲信号 ，关于时间的非 连续函数
模拟数据通信与数字数据通信 数据通信 发送方将要发送的数据转换成信号通过物 理信道传送到数据接收方的过程。 模拟数据通信: 在模拟信道上以模拟信号形式来进行数据 通信。 数字数据通信: 利用数字信道以数字信号方式来进行数据 通信
模拟数据通信与数字数据通信 数据通信： 发送方将要发送的数据转换成信号通过物 理信道传送到数据接收方的过程。 模拟数据通信： 在模拟信道上以模拟信号形式来进行数据 通信。 数字数据通信： 利用数字信道以数字信号方式来进行数据 通信
信源、信宿和信道 9信源与信宿 通常将数据的发送方称为信源,而将数据的接收 方称为信宿。 信源和信宿一般是计算机或其它一些数据终端设 备。 ●信道: 在信源和信宿之间所建立的用于传送信号的物理 通道,被称为物理信道,简称信道。 按传输介质的类型来划分,信道被分为有线信道 和无线信道; 按信道中所传输的信号类型来划分,信道可被分 为模拟信道和数字信道
信源、信宿和信道 信源与信宿： 通常将数据的发送方称为信源，而将数据的接收 方称为信宿。 信源和信宿一般是计算机或其它一些数据终端设 备。 信道： 在信源和信宿之间所建立的用于传送信号的物理 通道，被称为物理信道，简称信道。 按传输介质的类型来划分，信道被分为有线信道 和无线信道； 按信道中所传输的信号类型来划分，信道可被分 为模拟信道和数字信道