第二节 信道的特点及有关概念
1、 信道有关的基本概念 信道：表示向某一个方向传送信息的媒体。一条 电路至少包含一条发送信道和一条接收信道。
通信双方信息交互的方式，主要有以下三种： ❖ 单工通信：只能单向发送信息； ❖ 半双工通信：某一时刻只能单向发送信息，不
同时可双向通信； ❖ 全双工通信：同时双向通信；
第三节 传输媒体的特性
4、光缆 光纤通信：发送端有光源，接收端利用光电
二极管做成光检测器，它将光脉冲还原出电脉冲。 由纤芯和包层构成。 主要有以下两种： ➢ 多模光纤：光源采用发光二极管，传输多条 光波；
➢ 单模光纤：光源采用半导体激光器，传输单
光波，衰减小；
第三节 传输媒体的特性
5、无线传输 ❖ 无线传输的频段 ❖ 地面微波接力通信 ❖ 卫星通信
由于信道带宽限制和干扰的存在，任何信道都 不是理想的。 ➢ 1924年，奈奎斯特准则：具有理想低通矩形信 道，在无噪声的情况下，最高速率与带宽的关系为：
Rmax=2W(bps) 例，若信道带宽B=W=3000Hz，则
Rmax=6000Hz。
第二节 信道的特点及有关概念
2、数据传输速率与信道速率的极限 2）信道速率的极限值
第三节 传输媒体的特性
数字数据编码波形：
数据
010 0 1 01 1
非归零编码NRZ
同步时钟
曼彻斯特编码
差分曼彻斯特编码
第三节 传输媒体的特性
4、光缆 光纤通信就是利用光导纤维传递光脉冲来进
行通信。传输频率高，所以其传输带宽远远大于 其他传输媒体。光纤传输的特点：传输损耗小、 可传输距离远、抗电磁干扰性能好、保密性好、 体积小、重量轻。
第三节 传输媒体的特性
1、双绞线
1995年，美电子工业协会EIA制定的UTP标准。 ➢ 1类UTP：用于电话传输，性能要求低； ➢ 2类UTP：4对线，4Mb/s的数据传输； ➢ 3类UTP：4对线，10Mb/s的数据传输； ➢ 4类UTP：4对线，16Mb/s的数据传输； ➢ 5类UTP：4对线，100Mb/s的数据传输；
第一节 物理层的基本概念
3、 物理层接口协议与特性 ❖ 功能特性：对连接器上各芯线给出功能定义 （某条线上出现的某一电平电压是何意义） 。 芯 线分为：数据线、控制线、定时线、地线、辅助线； ❖ 规程特性：对接口处传输信号所需的控制过程 所做的规定。各芯线上信号变化的协调关系，包括 各芯线电平状态的转移条件和状态转移过程的时序 关系 ；
方式可分为哪几种？ 3、简述信道的极限传输速率。 4、通信中主要的传输媒体有哪些？各有什么特点。 5、编码规则有哪些？各有什么特点。 6、EIA-232与RS-449接口标准各用在什么场合？
➢ 计算公式： S=1/T ➢ S为数据传输速率，T为发送每一比特所需要 的时间。常用单位有：Kbps、Mbps、Gbps。例 T=0.104ms，S=9600bps。 ➢ 1Kbps=103bps，1Mbps=103Kbps， 1Gbps=103Mbps
第二节 信道的特点及有关概念
2、数据传输速率与信道速率的极限 2）信道速率的极限值
第一节 物理层的基本概念
2、 物理层有关术语
➢ 数据线路：一对物理实体之间传输物理信号的数 据通路。 ➢ 传输线路：由传输介质与信道设备组成。 ➢ 数据线路设备DCE：传输线路两端的端接设备， 实现传输线路上的信号变换。（Data Circuit Equipment） ➢ 数据终端设备DTE：数据线路两端的端接设备， 即信源/信宿设备。（Data Terminal Equipment）
第四节 模拟传输与数字传输
❖ 模拟传输系统 ❖ 调制解调器 ❖ 基本调制方法 ❖ 数字传输系统：脉冲编码调制PCM
第五节 常用物理层接口标准
1、 EIA-232-E接口标准 参见教材图2-15和图2-16 2、RS-449接口标准 参见教材图2-18和图2-19
作业:1，3，5
1、简述物理层的主要功能及接口特性。 2、什么是基带和宽带传输？通信双方交互信息的
❖ 宽带信号：将基带信号进行调制后形成的频 分复用模拟信号；
第二节 信道的特点及有关概念
2、 数据传输速率与信道速率的极限 1）数据传输速率
➢ 数据传输速率是描述数据传输系统的重要技术 指标之一。通常，以每秒传输的二进制比特数来 表示，单位为bps。
第二节 信道的特点及有关概念
2、 数据传输速率与信道速率的极限 1）数据传输速率
第三节 传输媒体的特性
3、数据编码的类型 数据编码类型主要取决于所采用的通信信道：
模拟信道和数字信道。则数据编码分为：模拟编 码和数字编码。
➢ 数字数据编码：非归零编码、曼彻斯特编码、差 分曼彻斯特编码；（曼T/2低到高为1，差曼T跳变 为0） ➢ 模拟数据编码：幅度调制ASK、频率调制FSK、 相位调制PSK；（u(t)=umsin(t+q0)，um可为 um或0， 可为 1或 2，Q可有相位差）
第二节 信道的特点及有关概念
通常情况，可将信号分为以下两类： ❖ 模拟信号：连续的信号，传输模拟信号的信
道为模拟信道； ❖ 数字信号：离散的信号，传输数字信号的信
道为数字信道；
第二节 信道的特点及有关概念
上述信号传输对于不同信道需要进行模/数 （A/D）转换信道上传送的信号还可分为：
❖ 基带信号：数字信号1或0直接用不同的电 压来表示；
➢ 香农定律：在有随机热噪声的信道上传输信 号时，数据传输速率C、信道带宽B、信号与噪声 功率比S/N的关系为： Cmax =B•log2(1+S/N)。 信噪比S/N通常以dB（分贝）数表示。 例，S/N=30(dB)，由S/N(dB)=10 •lg(S/N)， 得S/N=1000。若B=3000Hz，则有
第一节 物理层的基本概念
2、物理层有关术语
DTE
DCE
DCE
DHale Waihona Puke E传输线路数据线路
第一节 物理层的基本概念
3、 物理层接口协议与特性 物理层协议又称物理层规程，是DTE与DCE之
间的接口协议。物理层的接口特性：
❖ 机械特性：接口所用接线器的形状、尺寸、引 脚数目、锁定装置等的详细规定； ❖ 电气特性：接口电缆的电压范围；（什么电压 表示1或0）
Cmax =30（kbps)
第三节 传输媒体的特性
传输媒体也称为传输介质或传输媒介。 1、双绞线 双绞线是将两根互相绝缘的铜导线并排放在一 起，然后用规则的方法绞合起来。主要有以下 两种：
➢ 屏蔽双绞线STP： ➢ 非屏蔽双绞线UTP：
第三节 传输媒体的特性
1、双绞线
➢ 屏蔽双绞线STP：具有抗电磁干扰能力，成本较 高； ➢ 非屏蔽双绞线UTP：1991年，美电子工业协会 EIA和电信工业协会TIA发布EIA/TIA-568标准。 1995年更新为EIA/TIA-568-A，规定了 1类到5 类UTP。1998年提出6类线。其中，常用的是3类 和5类；
第三节 传输媒体的特性
2、同轴电缆 同轴电缆由内导体铜质芯线、绝缘层、外导体屏 蔽层和塑料保护外层组成。主要有以下两种：
➢ 50欧姆同轴电缆（基带同轴电缆）：传送基带 信号，传输速率较高可达10Mb/s、距离较短1km， 主要应用于局域网； ➢ 75欧姆同轴电缆（宽带同轴电缆）：传送频分 复用宽带信号，运用模拟传输技术，传输速率高， 可达150Mb/s ，距离远到100km；
第二章 物理层
1、物理层的基本概念 2、信道的特点与有关概念 3、传输媒体的特性 4、模拟传输与数字传输 5、常用物理层接口标准
第一节 物理层的基本概念
1、 物理层功能 物理层实现数据设备与传输设备介质间的接
口操作，完成以比特为传送单元的同步与传输。 含义：实质是屏蔽物理设备和传输媒体的种
类差异。 ➢ 物理连接（信号通路）的建立/拆除 ➢ 比特信号的编码，发送/接收，同步 ➢ 差错控制