物理层分解学习.pptx

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1、1计算机与信息学院计算机与信息学院本章内容本章内容本章内容本章内容3.1 数据通信基础数据通信基础l3.1.1通信系统模型通信系统模型l3.1.2 模拟通信与数字通信模拟通信与数字通信l3.1.3 信号带宽信号带宽l3.1.4 信道信道l3.1.5 物理传输媒体物理传输媒体l3.1.6 数字信号的编码数字信号的编码l3.1.7 数字调制技术数字调制技术l3.1.8 模拟信号的脉码调制模拟信号的脉码调制 l3.1.9 数据同步方式数据同步方式 l3.1.10 多路复用技术多路复用技术 3.2 物理层协议物理层协议l3.2.1物物理理层层协协议议在在通通信系统中的地位信系统中的地位l3.2.2 四

2、类物理层协议四类物理层协议3.3 物理层协议举例物理层协议举例第第1页页/共共51页页2计算机与信息学院计算机与信息学院 3.1 3.1 数据通信基础数据通信基础数据通信基础数据通信基础3.1.1 通信系统模型通信系统模型信源信源变换器变换器信信 道道反变换器反变换器信宿信宿噪声源噪声源l信源：信源：将各种信息转换成原始物理信号，如计算机，手机，电话机等。l变换器变换器/反反变换器：变换器：对原始物理信号进行变换/反变换，以便适合在给定的信道上传输，如MODEM，TA，光/电转换器等。l信道：信道：传输信号的一条通路。一条物理线路可构成一个或多个信道。l噪声源：噪声源：信道自身的噪声以及周围环

3、境对信道的干扰。如热噪声，闪电，强电磁场干扰等。l信宿：信宿：将物理信号转换为信息，如计算机，手机，电话机等。发送端发送端接收端接收端 第第2页页/共共51页页3计算机与信息学院计算机与信息学院3.1 3.1 数据通信基础数据通信基础数据通信基础数据通信基础模拟信号模拟信号:信号在传输过程中连续变化。数字信号数字信号:信号在传输过程中离散变化。模拟通信：模拟通信：利用模拟信号来传输数据。数字通信：数字通信：通过数字信号来传输数据。数字信号数字信号 vt v t 模拟信号模拟信号3.1.2 模拟通信与数字通信模拟通信与数字通信第第3页页/共共51页页4计算机与信息学院计算机与信息学院3.1 3.

4、1 数据通信基础数据通信基础数据通信基础数据通信基础数字通信的优点数字通信的优点 l抗干扰能力强。抗干扰能力强。l适合远距离传输。适合远距离传输。l有利于安全性。有利于安全性。l适合多媒体信息传输。适合多媒体信息传输。3.1.3 信号带宽信号带宽信号带宽信号带宽:信号能量所集中的频率范围（频谱）。例 如:语 音 信 号 占 用 的 频 率 谱 为 300-3400Hz,那 么 带 宽 为 3400-300=3100Hz对数字信号对数字信号,带宽带宽 H 可近似表示为：可近似表示为：H=1/为脉冲宽度；数据率越高，脉宽越窄，数字信号的带宽越大。第第4页页/共共51页页5计算机与信息学院计算机与信

5、息学院3.1 3.1 数据通信基础数据通信基础数据通信基础数据通信基础3.1.4 信道信道信道信道l信道是传输信号的一条通路。l信道通常由物理传输介质和通信设备（如MODEM，中继器，均衡器）组成。l一条物理线路可同时复用多条信道。衡量信道质量的两个重要参数衡量信道质量的两个重要参数l信道的带宽。l信道的误码率。信道带宽信道带宽l信道带宽：信道允许传输信号的频率范围，单位为Hz。如普通电话线的带宽是4KHz。l对数字通信，通常用数据率来表示带宽。数据率：信道每秒最多传输的二进制位数，单位为bps。第第5页页/共共51页页6计算机与信息学院计算机与信息学院3.1 3.1 数据通信基础数据通信基础

6、数据通信基础数据通信基础信道带宽与数据率的关系信道带宽与数据率的关系l奈奎斯特定理（无噪声信道）C=2H log2L(bps)其中，C为信道的数据率（即容量）；H为信道的带宽；L为 数字信号的离散取值数目。l香农定理（有噪声信道，不受限）C=H log2(1+S/N)(bps)其中，S为信号功率，N为噪音功率，S/N为信噪比。l例：H=4KHz,S/N=1023,L=8；求C。解：（）由奈奎斯特定理：C=2H log2L=24000log28=24000（bps）第第6页页/共共51页页7计算机与信息学院计算机与信息学院3.1 3.1 数据通信基础数据通信基础数据通信基础数据通信基础（2）由香

7、农定理：C=H log2(1+S/N)=4000log2（1+1023）=40000bps所以，信道最大数据率24000bps 波特率波特率l波波特特率率又称码元速率，是指每秒传输码元的数目，单位为波特（Baud）.l若码元的离散取值数目为L，波特率为B，数据率为C，则：C=B log2L第第7页页/共共51页页8计算机与信息学院计算机与信息学院3.1 3.1 数据通信基础数据通信基础数据通信基础数据通信基础误码率误码率 误误码码率率是指数字信号比特（二进制位）在传输过程中出错的概率。P=Ne/N 其中，P为误码率；Ne为出错的比特数；N为传输的总比特数。信道的通信方向信道的通信方向l 单工信

8、道单工信道 只允许数据信号在信道上的单向传输。如：无线电广播，电视。l 半双工信道半双工信道 数据信号可以在信道上双向传输，但同一时刻只允许单向传输。如：无线对讲机。l 全双工信道全双工信道 允许数据同时双向传输。如：计算机通信。第第8页页/共共51页页9计算机与信息学院计算机与信息学院3.1 3.1 数据通信基础数据通信基础数据通信基础数据通信基础ABABAB 数据数据 应答应答 数据数据 应答应答 数据数据 应答应答 单工信道单工信道 半双工信道半双工信道全双工信道全双工信道第第9页页/共共51页页10计算机与信息学院计算机与信息学院3.1 3.1 数据通信基础数据通信基础数据通信基础数据

9、通信基础3.1.5 物理传输媒体（通信介质）物理传输媒体（通信介质）双绞线双绞线l 非屏蔽双绞线（UTP）三类UTP 100,100m,10Mbps，用于10BASE-T以太网。五类UTP（目前常用）100,100m,100Mbps，用于100BASE-T以太网。超五类UTP 100,80m,1000Mbps，用于千兆以太网。六类UTP 100,100m,1000Mbps，用于千兆以太网。铜线聚氯乙烯套层绝缘层第第10页页/共共51页页11计算机与信息学院计算机与信息学院3.1 3.1 数据通信基础数据通信基础数据通信基础数据通信基础l 屏蔽双绞线（STP）抗干扰性能好。价格昂贵、安装麻烦。同

10、轴电缆同轴电缆铜线聚氯乙烯套层屏蔽层绝缘层第第11页页/共共51页页12计算机与信息学院计算机与信息学院3.1 3.1 数据通信基础数据通信基础数据通信基础数据通信基础 同轴电缆同轴电缆中央是一根铜导线，外包一层绝缘材料（泡沫塑料），这层绝缘材料又被第二层网状导体裹住，以屏蔽外界电磁干扰。l基带同轴电缆（基带同轴电缆（50）粗缆:10BASE-5 细缆:10BASE-2l宽带同轴电缆（宽带同轴电缆（75）用于闭路电视。l与与双双绞绞线线相相比比，同同轴轴电电缆缆传传输输距距离离长长，抗抗干干扰扰能能力力强强，但但价价格格贵贵，布线麻烦。布线麻烦。第第12页页/共共51页页13计算机与信息学院计

11、算机与信息学院3.1 3.1 数据通信基础数据通信基础数据通信基础数据通信基础 光纤的中央是一根直径几十微米光导玻璃或塑料芯。外面用一层玻璃体包住，最外层是塑料保护层。多根光纤由外包层包裹在一起构成光缆。光纤分为单模单模和多模多模两类。光纤光纤第第13页页/共共51页页14计算机与信息学院计算机与信息学院l单模光纤单模光纤光线主要沿着光线的轴心向前传输单模光纤传输距离较长，但对光源要求高。3.1 3.1 数据通信基础数据通信基础数据通信基础数据通信基础l多模光纤多模光纤光线沿着光纤以多种角度被包层反射向前传输。多模光纤传输距离较短，但对光源要求不高。l光纤优点光纤优点容量大：可达几百Gbps。

12、距离远：100km（无需中继）。抗干扰能力强：不受外部电磁场干扰。化学性质稳定。第第14页页/共共51页页15计算机与信息学院计算机与信息学院3.1 3.1 数据通信基础数据通信基础数据通信基础数据通信基础 无线传输媒体无线传输媒体 无无线线传传输输以自由空间作为传输媒体，主要包括无线电波、微波、卫星通信、激光、红外线等。l 无线电波划分无线电波划分 国际电信联盟将无线电波划分为：低频：（LF）(30kHz 300KHz)中频：（MF）(300kHz 3MHz)高频：（HF）(3MHz 30MHz)甚高频：（VHF）(30MHz 300MHz)超高频：（UHF）(300MHz 3GHz)特高频

13、：（SHF）(3GHz 30GHz)极高频：（EHF）(30GHz 300GHz)第第15页页/共共51页页16计算机与信息学院计算机与信息学院3.1 3.1 数据通信基础数据通信基础数据通信基础数据通信基础l 无线电波无线电波的传播特性无线电波无线电波的传播特性 低中频 可轻易的通过障碍物（绕射）；但能量随距离增加而急剧减少，传输距离有限。高频和甚高频 能量会被地表吸收；但能通过电离层反射。超高频和特超高频（微波）只能直线传播；既不能绕射也不能反射。第第16页页/共共51页页17计算机与信息学院计算机与信息学院3.1 3.1 数据通信基础数据通信基础数据通信基础数据通信基础l 微波微波 微波

14、频率大致为1GHz 100GHz用于无线局域网的微波频率范围为：2.4GHz 2.484GHz 5.725GHz 5.825 GHz 18.825GHz 19.205GHz微波通信必须要有微波中继站：100m高，相距80km。l 卫星通信卫星通信卫星通信是一种特殊的微波通信，使用同步通信卫星作为微波中继站 与地面中继站相比，卫星的通信距离远，从理论上讲，三个同步卫星就能覆盖整个地球表面。卫星通信的特点 （1）传输延迟长达270ms。（2）通信费用与距离无关。（3）抗干扰能力差，甚至雨水也能吸收微波能量 第第17页页/共共51页页18计算机与信息学院计算机与信息学院3.1 3.1 数据通信基础数

15、据通信基础数据通信基础数据通信基础3.1.6 数字信号的编码数字信号的编码数字信号的编码：数字信号的编码：用何种物理信号来表示“0”和“1”。非归零编码非归零编码（NRE:Non-Return to Zero）以高电平表示以高电平表示“0”，低电平表示，低电平表示“1”，反之亦然。，反之亦然。l优点：编优点：编/译码简单。译码简单。l缺点：内部不含时钟信号，收缺点：内部不含时钟信号，收/发端同步困难。发端同步困难。l用途：用途：计算机内部低速数据通信01001100011第第18页页/共共51页页19计算机与信息学院计算机与信息学院3.1 3.1 数据通信基础数据通信基础数据通信基础数据通信基

16、础 曼彻斯特编码曼彻斯特编码（Manchester Encoding）每每一一位位中中间间有有一一次次跳跳变变，既既表表示示数数据据，又又作作为为同同步步信信号号。从从高高电电平平跳跳变变到到低电平表示低电平表示“0”，从低电平跳变到高电平表示，从低电平跳变到高电平表示“1”；反之亦然。；反之亦然。l优点：优点：内部自含时钟，收/发端同步容易。l缺点：缺点：编/译码较复杂。占用更多的信道带宽，在同样的波特率的情况下，要比非归零编码多占用一倍信道带宽，或者说编码效率只有50%。01001100011第第19页页/共共51页页20计算机与信息学院计算机与信息学院3.1 3.1 数据通信基础数据通信

17、基础数据通信基础数据通信基础l用途用途：802.3局域网（以太网）差分曼彻斯特编码（差分曼彻斯特编码（Differential Manchester Encoding）每每一一位位中中间间也也有有一一次次跳跳变变，但但这这种种跳跳变变仅仅作作为为同同步步信信号号，不不表表示示数数据据。数数据据值值通通过过每每位位开开始始时时无无跳跳变变来来表表示示；有有跳跳变变表表示示“0”，无无跳变表示跳变表示“1”；反之亦然。；反之亦然。l优点：优点：内部自含时钟，收/发端同步容易。比曼彻斯特编码的抗干扰能力更强。01001100011第第20页页/共共51页页21计算机与信息学院计算机与信息学院3.1

18、3.1 数据通信基础数据通信基础数据通信基础数据通信基础l缺点：缺点：编/译码更复杂。同样需要多占用一倍信道带宽。l用途：用途：802.5局域网（令牌环网）第第21页页/共共51页页22计算机与信息学院计算机与信息学院3.1.7 3.1.7 数字调制技术数字调制技术数字调制技术数字调制技术3.1.7 数字调制技术数字调制技术 数字信号的模拟传输数字信号的模拟传输l基带信号：基带信号：由信源产生的原始电信号。l载波：载波：频率较高的正弦波信号。l调调制制：将基带信号加载到载波上，即按基带信号的变化规律去改变载 波的某些参数。l解调：解调：从载波中提取基带信号。调制技术调制技术基带信号基带信号调制

19、调制解调解调基带信号基带信号模拟信道模拟信道第第22页页/共共51页页23计算机与信息学院计算机与信息学院调制技术调制技术调制技术调制技术l调幅：调幅：用载波信号不同振幅表示数据,又称幅移键控法ASK。l易受突发干扰，适合低速数据传输，典型为易受突发干扰，适合低速数据传输，典型为1200bps调频调频l用用载载波波信信号号不不同同频频率率表表示示数数据据,频频率率高高表表示示“1”，频频率率低低表表示示“0”l又称频移键控法又称频移键控法FSK l抗干扰优于调幅方式，但频带利用率不高抗干扰优于调幅方式，但频带利用率不高调相调相l用载波信号不同相位表示数据用载波信号不同相位表示数据l又称相移键控

20、法又称相移键控法PSKl占用频带宽，抗干扰能力强，数据率高，可达占用频带宽，抗干扰能力强，数据率高，可达9600bps通常将调相和调幅相结合通常将调相和调幅相结合 p57 图图2.19t 第第23页页/共共51页页24计算机与信息学院计算机与信息学院调制方法举例调制方法举例调制方法举例调制方法举例010011100数字信号数字信号调幅调幅调频调频调相调相第第24页页/共共51页页25计算机与信息学院计算机与信息学院3.1.8 3.1.8 模拟信号的脉码调制模拟信号的脉码调制模拟信号的脉码调制模拟信号的脉码调制 模拟信号的数字传输模拟信号的数字传输l信信源源是是模模拟拟信信号号可可以以先先转转化

21、化为为数数字字信信号号，然然后后再再通过数字信道传输。通过数字信道传输。电话电话codeccodec电话电话数字信道数字信道 编码编码/解码器解码器最常用的模最常用的模/数转化方式是脉码调制（数转化方式是脉码调制（PCM：Pulse Code Modullation）第第25页页/共共51页页26计算机与信息学院计算机与信息学院脉码调制脉码调制脉码调制脉码调制采样采样l按照一定的时间间隔采样测量模拟信号幅值按照一定的时间间隔采样测量模拟信号幅值。量化量化l将采样点测得的信号幅值分级取整。将采样点测得的信号幅值分级取整。编码编码l将量化后的整数值用二进制数表示将量化后的整数值用二进制数表示 第第

22、26页页/共共51页页27计算机与信息学院计算机与信息学院采样和量化采样和量化采样和量化采样和量化 采样定理采样定理l若若模模拟拟信信号号的的带带宽宽为为H(Hz),则则采采用用频频率率B只只要要大大于于或或等等于于2H就就可可以以恢恢复复原原样样模模拟拟信信号号。即即：B2H.l语语音音信信号号带带宽宽为为4kHz,则则采采样样频频率率可可取取每每秒秒8k次次。（或每（或每125us采样一次）。采样一次）。量化量化设设数数字字信信号号的的离离散散取取值值数数目目为为2n，则则将将采采样样值值按按0，1，2，.，2n-1进行取整。进行取整。量化误差：量化取整值与实际幅值之间的误差。量化误差：量

23、化取整值与实际幅值之间的误差。第第27页页/共共51页页28计算机与信息学院计算机与信息学院编码编码编码编码 若若数数字字信信号号取取值值数数128，量量化化值值为为0127，则每个采样值要用则每个采样值要用7bits来编码。来编码。若若数数字字信信号号取取值值为为64级级，量量化化值值为为063，则每个采样值要用则每个采样值要用6bits来编码。来编码。分分级级越越多多，误误差差越越小小，但但每每个个采采样样取取值值点点编编码所需的比特数就越多。码所需的比特数就越多。第第28页页/共共51页页29计算机与信息学院计算机与信息学院 语音信号语音信号语音信号语音信号011 100 011 011

24、 001 100011 100 011 011 001 100 PCM PCM 输出输出输出输出3 34 43 33 31 14 4011011100100011011011011001001100100量化量化量化量化编码编码编码编码3.23.23.93.92.82.83.43.41.21.24.24.2 采样采样采样采样PCMPCM编码过程举例编码过程举例编码过程举例编码过程举例第第29页页/共共51页页30计算机与信息学院计算机与信息学院差分脉码调制差分脉码调制差分脉码调制差分脉码调制差分脉码调制差分脉码调制l其其输输出出值值不不是是数数字字化化采采样样值值本本身身，而而是是当当前前值值

25、和和上一个值之差。上一个值之差。l 如如果果按按128级级，对对多多数数模模拟拟信信号号来来讲讲。相相邻邻采采样样点点的的差差值值大大于于16的的可可能能性性非非常常小小。所所以以主主要要4个个比特就可以编码了，而不需要比特就可以编码了，而不需要7个比特。个比特。l具有压缩作用具有压缩作用 第第30页页/共共51页页31计算机与信息学院计算机与信息学院3.1.9 3.1.9 数据同步方式数据同步方式数据同步方式数据同步方式 同同步步：接接收收端端按按发发送送端端发发送送代代码码的的频频率率和和起起始时间来接收数据。始时间来接收数据。同步同步 V T第第31页页/共共51页页32计算机与信息学院

26、计算机与信息学院字符同步方式（异步通信）字符同步方式（异步通信）字符同步方式（异步通信）字符同步方式（异步通信）字字符符同同步步：仅仅针针对对一一个个字字符符内内所所含含的的二二进进制制位进行同步。位进行同步。1 0 1 1 0 1 0 0起始位起始位 停止位（停止位（1.5位或位或2位）位）起始位是低电平（起始位是低电平（1位）位）停止位是高电平（停止位是高电平（1.5或或2位）位）停止位后面是起始位或空闲位停止位后面是起始位或空闲位第第32页页/共共51页页33计算机与信息学院计算机与信息学院优点优点l时时钟钟飘飘移移被被限限制制在在一一个个字字符符内内，不不会会产产生生积积累累误误差。因

27、此对同步精度要求不高。差。因此对同步精度要求不高。缺点缺点l每个字符均有起始每个字符均有起始/停止位，因而传输效率较低。停止位，因而传输效率较低。适用适用l低速通信。低速通信。字符同步方式又称异步通信。字符同步方式又称异步通信。第第33页页/共共51页页34计算机与信息学院计算机与信息学院位同步位同步位同步位同步 （同步通信）（同步通信）（同步通信）（同步通信）位同步：针对每个数据块内的每位进行同步。位同步：针对每个数据块内的每位进行同步。实现位同步的两种方法：实现位同步的两种方法：l内内同同步步：不不单单独独发发同同步步位位号号，而而是是将将同同步步位位号号嵌嵌入数据编码内部。例如曼彻斯特编

28、码。入数据编码内部。例如曼彻斯特编码。l外外同同步步：在在发发送送端端和和接接收收端端之之间间提提供供专专门门的的时时钟钟信号。信号。1 0 1 1 0 1 0 0同步位模式同步位模式0 1 1 1 1 1 1 0数据数据第第34页页/共共51页页35计算机与信息学院计算机与信息学院优点优点l传输效率高。传输效率高。缺点缺点l易易产产生生时时钟钟漂漂移移积积累累误误差差而而导导致致数数据据出出错错，同同步步困难。困难。l例例设设一一个个数数据据块块为为1K字字节节，那那么么每每次次要要连连续续发发送送1024x8=8192位。位。适用适用l高速通信。高速通信。第第35页页/共共51页页36计算

29、机与信息学院计算机与信息学院3.1.10 3.1.10 多路复用技术多路复用技术多路复用技术多路复用技术 多路复用多路复用l将将多多个个信信道道复复用用在在一一条条物物理理线线路路上上，使使一一条条物物理线路能够同时传输多路数据信号。理线路能够同时传输多路数据信号。分类分类l频分多路复用（频分多路复用（FDM）l时分多路复用（时分多路复用（TDM）l统计时分多路复用（统计统计时分多路复用（统计TDM）第第36页页/共共51页页37计算机与信息学院计算机与信息学院频分多路复用频分多路复用频分多路复用频分多路复用信道信道1（6064K）频分多路频分多路复用器复用器频分多路频分多路复用器复用器电话中

30、继线（电话中继线（60108KHz）话机话机话机话机话机话机话机话机话机话机话机话机信道信道2（6468K）信道信道12（104108K）。FDM：将一条物理线路的总带宽分割成若干个较：将一条物理线路的总带宽分割成若干个较小带宽的子信道，每个子信道传输一路信号。小带宽的子信道，每个子信道传输一路信号。子信道分割技术：不同信号加载到不同载波上，子信道分割技术：不同信号加载到不同载波上，实现信号频移。实现信号频移。第第37页页/共共51页页38计算机与信息学院计算机与信息学院时分多路复用时分多路复用时分多路复用时分多路复用 TDM:将将一一条条高高速速物物理理线线路路的的传传输输时时间间划划分分成

31、成若若干干相相等等的的时时间间片片，轮轮流流的的为为多多路路信信号号使使用用 数据不丢失条件：数据不丢失条件：CHCi缺缺点点：某某些些时时间间片片由由于于没没有有数数据据传传输输而而造造成成出于空闲状态，浪费信道宽度出于空闲状态，浪费信道宽度高速线路（高速线路（CH）时时分分多多路复用路复用时分多时分多路复用路复用A B C A B CC1C2C3C1C2C3ABCABC低速线路低速线路低速线路低速线路第第38页页/共共51页页39计算机与信息学院计算机与信息学院统计时分多路复用统计时分多路复用统计时分多路复用统计时分多路复用 统计统计TDM统计统计TDMA B C A C A C A AC

32、1C2C3C1C2C3ABCABC 统统计计TDM:采采用用动动态态分分配配时时间间策策略略，即即有有数数据要传输的线路才分配时间片。据要传输的线路才分配时间片。第第39页页/共共51页页40计算机与信息学院计算机与信息学院3.2 3.2 物理层协议物理层协议物理层协议物理层协议物理层协议实际上就是指通信接口标准物理层协议实际上就是指通信接口标准DCE通信接口通信接口DTEDTE通信接口通信接口DCE通信线路通信线路数据终端设备数据终端设备 数据通信设备数据通信设备3.2.1 物理层协议在通信系统中的地位物理层协议在通信系统中的地位第第40页页/共共51页页41计算机与信息学院计算机与信息学院

33、接口的机械特性。接口的机械特性。l规规定定接接口口的的扦扦头头（座座）的的规规格格，尺尺寸寸，扦扦脚脚数数目目等。如等。如RS-232C使用使用25脚扦头（座）。脚扦头（座）。功能特性。功能特性。l对接口的各信号线的作用进行定义和说明。对接口的各信号线的作用进行定义和说明。规程特性。规程特性。l规规定定各各信信号号线线之之间间的的相相互互关关系系，动动作作发发生生的的先先后后次序。次序。电气特性电气特性l规规定定信信号号的的传传输输速速率率，电电平平关关系系，负负载载要要求求和和电电缆长度等。缆长度等。第第41页页/共共51页页42计算机与信息学院计算机与信息学院3.2.2 3.2.2 四类物

34、理层协议四类物理层协议四类物理层协议四类物理层协议美美 国国 电电 子子 工工 业业 协协 会会 EIA制制 定定 的的 RS-232-C,RS-422A,RS-423A,RS-449,RS-485,RS-530等等串串行行接接口标准。口标准。CCITT(现改为现改为ITU)制定的制定的X系列和系列和V系列接口标准。系列接口标准。lV系系列列规规定定了了数数字字设设备备与与模模拟拟信信道道的的接接口口标标准准，适适用用于电话信道的数据传输；于电话信道的数据传输；lX系系列列定定义义了了数数据据设设备备与与数数据据信信道道的的接接口口标标准准，适适用用于公用数据网的数据通信。于公用数据网的数据通

35、信。ISO制定的制定的ISO2110,ISO4902,ISO4903,ISO1177等接口标准。这些标准很少用到。等接口标准。这些标准很少用到。IEEE802物理层规范物理层规范第第42页页/共共51页页43计算机与信息学院计算机与信息学院DTEMMDTEDTEDTERS232CRS-232电缆电缆 RS-232C是是最最广广泛泛使使用用的的物物理理层层协协议议（1969年制定）年制定）.3.3 3.3 物理层协议举例物理层协议举例物理层协议举例物理层协议举例 RS232C 电话线电话线DTE通常为通常为PC机机第第43页页/共共51页页44计算机与信息学院计算机与信息学院机械特性机械特性机械

36、特性机械特性采用采用DB-25(25脚脚)标准连接口标准连接口1131425第第44页页/共共51页页45计算机与信息学院计算机与信息学院电气特性电气特性电气特性电气特性 电压电压l低电压（低电压（+3V）:“0”l最高电压可达到最高电压可达到+12V.电缆电缆lRS-232C电缆长度：不超过电缆长度：不超过15m速率速率l通信速率：通信速率：20Kbpsl标准速率为：标准速率为：19.2kbps,9600bps,4800bps,2400bps,1200bps.功能特性功能特性功能特性功能特性 P67.表表2.5第第45页页/共共51页页46计算机与信息学院计算机与信息学院发送数据发送数据MO

37、DEM就绪就绪 载波信号载波信号 电话线电话线12345678201234567820远远程程计计算算机机本本地地计计算算机机规程特性规程特性规程特性规程特性 保护地保护地接收数据接收数据请求发送请求发送允许发送允许发送信号地信号地载波检测载波检测终端就绪终端就绪远程远程MODEM RS232C本地本地MODEMRS232C第第46页页/共共51页页47计算机与信息学院计算机与信息学院RS-232CRS-232C通信规程通信规程通信规程通信规程本本地地计计算算机机准准备备就就绪绪时时，将将脚脚20置置成成高高电电平平，通通知知本本地地MODEM：计计算算机机处处于于就就绪绪状状态态。若若MOD

38、EM也也准备就绪，则将脚准备就绪，则将脚6置高电平，以示响应。置高电平，以示响应。计计算算机机将将脚脚4置置高高电电平平请请求求发发送送数数据据；MODEM检检测测到到脚脚4高高电电平平后后，向向远远程程MODEM发发一一载载波波信信号号，让让远远程程MODEM做做好好接接收收数数据据准准备备，然然后后通通过过延延迟迟电电路路将将脚脚5置置成成高高电电平平，以以示示允允许许发发送送数数据据。远远程程MODEM检检测测到到载载波波信信号号后后，将将脚脚8置置高高电电平平，通通知知远程计算机做好接收数据准备远程计算机做好接收数据准备。第第47页页/共共51页页48计算机与信息学院计算机与信息学院R

39、S-232CRS-232C通信规程通信规程通信规程通信规程本本地地计计算算机机测测的的脚脚5为为高高电电平平后后，即即可可通通过过脚脚2发发送送数数据，并由脚据，并由脚3接收数据。接收数据。数数据据发发送送完完毕毕，将将脚脚4置置成成低低电电平平，通通知知本本地地MODEM发发送送完完毕毕。MODEM收收到到该该电电平平后后，停停止止向向电电话话线线发发送送载载波波信信号号，并并将将脚脚5置置成成低低电电平平作作为为响响应应。远远程程MODEM测测不不到到载载波波信信号号后后，则则将将脚脚8置置成成低低电电平平，恢恢复初始状态。复初始状态。本本地地计计算算机机置置脚脚20位位低低电电平平，通通

40、知知本本地地MODEM拆拆线线。MODEM收收到到该该低低电电平平信信号号后后，将将脚脚6置置成成低低电电平平以以示示同意拆线。同意拆线。第第48页页/共共51页页49计算机与信息学院计算机与信息学院本章小结本章小结本章小结本章小结主要内容主要内容l介介绍绍与与网网络络物物理理层层相相关关的的数数据据通通信信领领域域的的背背景景知知识识，包包括括数数据据通通信信的的基基本本概概念念、模模拟拟通通信信与与数数字字通通信信、传传输输介介质质、数数据据编编码码、数数据据同同步步、数数据据传传输方式、多路复用技术等。输方式、多路复用技术等。l在在此此基基础础上上，介介绍绍物物理理层层的的主主要要功功能能和和常常用用的的几几种物理层接口标准（协议）。种物理层接口标准（协议）。重点重点l信道的带宽、数据编码、数据同步信道的带宽、数据编码、数据同步 第第49页页/共共51页页50计算机与信息学院计算机与信息学院本章作业本章作业本章作业本章作业p.71,72:2.6,2.7,2.25,2.26p.72:2.29第第50页页/共共51页页51计算机与信息学院计算机与信息学院感谢观看！感谢观看！第第51页页/共共51页页