【正文】 任一特定 時(shí)刻 ， 信息只能向一個(gè)方向傳輸 ， 即半雙工傳 輸是一種可切換方向的單工傳輸 ， 例如：對(duì)話 方式的傳輸 。 四川大學(xué)錦城學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 物理層 ? 數(shù)據(jù)通信方式 — 單工、半雙工與全雙工通信 根據(jù)收發(fā)雙方信息交換的方向性，傳輸有單工、半雙工 和全雙工之分 。 四川大學(xué)錦城學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 物理層 ? 數(shù)據(jù)傳輸類型 — 寬帶傳輸 寬帶 是能夠支持寬范圍通信頻率的傳輸媒介。 四川大學(xué)錦城學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 物理層 ? 數(shù)據(jù)傳輸類型 — 頻帶傳輸 頻帶傳輸 ：利用模擬信道傳輸數(shù)字信號(hào)的方法。 在接收端由解碼器恢復(fù)成與 發(fā)送端相同的矩形脈沖信號(hào)。 基帶傳輸 ： 在數(shù)字通信信道上，直接傳送基帶信號(hào)的方法。 ◆ 基帶 ： 矩形脈沖信號(hào)的固有頻帶。 ◆ 調(diào)制解調(diào)器：具有調(diào)制 /解調(diào)功能的通信設(shè)備。 四川大學(xué)錦城學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 物理層 ? 調(diào)制 /解調(diào) 使用調(diào)制與解調(diào)的目的：利用模擬信道支持?jǐn)?shù)字信號(hào)傳輸。信道上傳輸比特總數(shù)與其中出錯(cuò)比特 數(shù)的比值。 以位 /秒（ b/s）形式予以表示，簡(jiǎn)記為 bps。 信道容量 ：信道在單位時(shí)間內(nèi)可以傳輸?shù)淖畲笮盘?hào)量，表示 信道的傳輸能力。 數(shù)字信道：支持?jǐn)?shù)字信號(hào)的傳輸。 無(wú)線信道：發(fā)送方（信源）使用高頻發(fā)射機(jī)和定向天線 發(fā)射信號(hào)，接收方（信宿）通過(guò)接收天線和 接收機(jī)接收信號(hào)。 四川大學(xué)錦城學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 物理層 ? 信道 信道是信息（或者信號(hào)）可以單向傳輸?shù)耐緩剑詡? 輸媒體和中繼通信設(shè)施為基礎(chǔ)。 四川大學(xué)錦城學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 物理層 ? 信道 — 信道與介質(zhì) ? 傳輸介質(zhì)： 用于連接兩個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的物理傳輸線 路，如電話線、同軸電纜、光纖等。 四川大學(xué)錦城學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 物理層 ? 通信系統(tǒng)的組成 通信 是指信息的傳輸，通信具有三個(gè)基本要素 信源 ：信息的發(fā)送者 信宿 ：信息的接收者 載體 ：信息的傳輸媒體 { 信源 變換器 信道 反變換器 信宿 干擾源 信息 information information 信息 變換器 ：將信源發(fā)出的 信息變換成適合在信道 上傳輸?shù)男盘?hào)。 — 按照在傳輸介質(zhì)上傳輸?shù)男盘?hào)類型，通信系統(tǒng)分為 模擬通 信系統(tǒng) 與 數(shù)字通信系統(tǒng) 兩種。 — 模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào) ? 模擬信號(hào) （ analog signal） 的信號(hào)電平是連續(xù)變化的。 ? 數(shù)據(jù)與信息的主要區(qū)別在于： 數(shù)據(jù) 是用二進(jìn)制比特序列 表示的文本、數(shù)字、語(yǔ)音、圖形、圖像與視頻； 信息 是 對(duì)數(shù)據(jù)的二進(jìn)制比特序列所表示意義的解釋。 ? 為了傳輸二進(jìn)制代碼的數(shù)據(jù)，必須將它們用模擬或數(shù)字信 號(hào)編碼的方式表示。 四川大學(xué)錦城學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 物理層 ? 信息、數(shù)據(jù)和信號(hào) — 信息 ? 通信的目的是交換信息， 信息的載體可以是數(shù)字、文字、 語(yǔ)音、圖形或圖像，計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的信息一般是字母、數(shù)字、 語(yǔ)音、圖形或圖像的組合。 鏈路層 接口 物理層 鏈路層 物理層 接口 四川大學(xué)錦城學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 物理層 ? 物理層向數(shù)據(jù)鏈路層提供的服務(wù) — 物理連接的建立、維護(hù)和釋放 當(dāng)數(shù)據(jù)鏈路層請(qǐng)求在兩個(gè)數(shù)據(jù)鏈路實(shí)體之間傳送數(shù)據(jù)時(shí)： ? 物理層建立相應(yīng)的物理連接 ? 在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中維護(hù)物理連接 ? 在數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束時(shí)釋放物理連接 — 從連接實(shí)體數(shù)量關(guān)系看，物理連接可以分為兩類： ? 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接：可以連接兩個(gè)數(shù)據(jù)鏈路實(shí)體。 — 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以利用的物理傳輸介質(zhì) 與傳輸設(shè)備存在著很大的差異，設(shè)計(jì) 物理層的主要目的是向數(shù)據(jù)鏈路層屏 蔽通信技術(shù)的差異性。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) NETWORK 計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 趙 春 Email： 四川大學(xué)錦城學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 第三章 物理層 四川大學(xué)錦城學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 ? 物理層基本服務(wù)功能 物理層 應(yīng)用層 傳輸層 網(wǎng)絡(luò)層 數(shù)據(jù)鏈路層 物理層 TCP/IP參考模型 傳輸介質(zhì) — 物理層不是指與計(jì)算機(jī)相連接的具體 的物理設(shè)備或具體的傳輸介質(zhì)。 — 物理層設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮的是如何在連 接開(kāi)放系統(tǒng)的傳輸介質(zhì)上傳輸各種數(shù) 據(jù)的比特流。 四川大學(xué)錦城學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 物理層 ? 物理層基本服務(wù)功能 — 數(shù)據(jù)鏈路實(shí)體通過(guò)與物理層的接口，將數(shù)據(jù)傳送給物理 層，通過(guò)物理層按比特流的順序，將信號(hào)傳輸?shù)搅硪粋€(gè) 數(shù)據(jù)鏈路實(shí)體。 ? 多點(diǎn)連接：可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)數(shù)據(jù)鏈路實(shí)體與多個(gè)數(shù)據(jù)鏈 路實(shí)體的連接。 ? 為了傳送這些信息，首先要將字母、數(shù)字、語(yǔ)音、圖形或 圖像用二進(jìn)制代碼的數(shù)據(jù)來(lái)表示。 四川大學(xué)錦城學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 物理層 ? 信息、數(shù)據(jù)和信號(hào) — 數(shù)據(jù) ? 數(shù)據(jù)通信是指在不同計(jì)算機(jī)之間傳送表示字母、數(shù)字、 符號(hào)的二進(jìn)制代碼 (0、 1比特序列 )的模擬或數(shù)字信號(hào)的 過(guò)程。 四川大學(xué)錦城學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 物理層 ? 信息、數(shù)據(jù)和信號(hào) — 信號(hào) ? 信號(hào)是數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中電信號(hào)的表示形式。 ? 數(shù)字信號(hào) （ digital signal） 是用兩種不同的電平去表示 0、 1 比特序列的電壓脈沖信號(hào)。 四川大學(xué)錦城學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 物理層 0V(t)t模擬信號(hào)波形 數(shù)字信號(hào)波形 0V ( t )t四川大學(xué)錦城學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 物理層 ? 信息、數(shù)據(jù)和信號(hào) — 信號(hào)帶寬 信號(hào)是以波的形式傳送的，波都有一定的頻譜范圍， 這個(gè)頻譜所覆蓋的頻率范圍稱為信號(hào)的 絕對(duì)帶寬 ； 由于信號(hào)中的大部分能量都集中在一個(gè)相對(duì)較窄的 頻率范圍之內(nèi)，這段較窄的頻率范圍被稱為 有效帶寬 ， 即 帶寬 。 反變換器 ：提供與變換器相反 的功能，將從信道上接收的電 （或光）信號(hào)變換成信宿可以 接收的信息。 ? 通信信道： 包括傳輸介質(zhì)和通信設(shè)備，它是建立在傳輸 介質(zhì)之上的，由于可以采用多路復(fù)用技術(shù)，因此一條物 理傳輸介質(zhì)上可以建立多條通信信道。 — 信道的分類 有線信道：一對(duì)導(dǎo)線構(gòu)成一條有線信道。 四川大學(xué)錦城學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 物理層 ? 信道 — 信道的分類 模擬信道：支持模擬信號(hào)的傳輸。 四川大學(xué)錦城學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 物理層 ? 信道 信道帶寬 ：信道可以不失真地傳輸信號(hào)的頻率范圍。 數(shù)據(jù)傳輸速率 ：信道在單位時(shí)間內(nèi)可以傳輸?shù)淖畲蟊忍財(cái)?shù)。 差錯(cuò)率 /誤碼率 ： 描述信道或者數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)（網(wǎng)絡(luò)）質(zhì)量的 一個(gè)指標(biāo)。 差錯(cuò)率 /誤碼率 =出錯(cuò)比特?cái)?shù) /傳輸比特?cái)?shù) 信道的差錯(cuò)率與信號(hào)的傳輸速率或者傳輸距離成 正比，網(wǎng)絡(luò)的差錯(cuò)率則主要取決于信源至信宿之 間的信道的質(zhì)量，差錯(cuò)率越高表示信道的質(zhì)量越差。 ◆ 調(diào)制（ Modulation） ： 將數(shù)字信號(hào)變換成適合于模擬信道上 傳輸?shù)碾姶挪ǎǚQ為載波）信號(hào)， 并 將頻率限制在模擬信道支持的頻率范 圍內(nèi)； ◆ 解調(diào)（ Demodulation）：將從模擬信道上收取的載波信號(hào)還 原成數(shù)字信號(hào)。 四川大學(xué)錦城學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 物理層 ? 數(shù)據(jù)傳輸類型 傳輸信號(hào) 數(shù)字信號(hào) 模擬信號(hào) 表示方式 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào) 模擬數(shù)據(jù)信號(hào) 傳輸方式 頻帶傳輸 基帶傳輸 四川大學(xué)錦城學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 物理層 ? 數(shù)據(jù)傳輸類型 — 基帶傳輸 ◆ 在數(shù)據(jù)通信中，表示計(jì)算機(jī)二進(jìn)制的比特序列的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù) 信號(hào)是典型的矩形脈沖信號(hào)。 基帶信號(hào) ： 矩形脈沖信號(hào)就叫做基帶信號(hào) 。 0V ( t )t發(fā)送方 接收方 編碼器 解碼器 基帶傳輸?shù)臄?shù)據(jù)經(jīng)過(guò)編碼器變 換變?yōu)橹苯觽鬏數(shù)幕鶐盘?hào)。 在局域網(wǎng)中通常使用基帶傳輸技術(shù)。 工作過(guò)程 ： 先將基帶信號(hào)變換（調(diào)制）成便于在模擬信道 中傳輸?shù)?、具有較高頻率范圍的模擬信號(hào)（稱 為頻帶信號(hào)），再將這種頻帶信號(hào)在模擬信道 中傳輸。 寬帶傳輸： 將媒介的總傳輸能力劃分為多個(gè)相互獨(dú)立的帶