物理层与数据通信基础.ppt

计算机网络PartIsyllabus数据通信的基本概念数据通信的基本概念数据通信的基本概念数据通信的基本概念数据通信的基本概念数据通信的基本概念数据通信的基本概念数据通信的基本概念数据通信的基本概念数据通信的基本概念数字信号（用D表示）模拟信号（用A表示）
DigitalSignalAnalogSignal1415振幅2A相位K模拟信号数字信号数字信号Amplitude,Period,andPhaseforaDigitalSignal信号带宽数字信道特性BitRateandBitInterval数据传输的分类并行传输串行传输基本概念小结7、基带传输和宽带传输：
基带传输：单路数字信号，可以复用，单位：b/s
宽带传输：多路模拟信号，单位：Hz
8、波特率：码元的速率（B）
9、数据率：数据传输的速率（b/s）
Nyquist:C=2HC=2Hlog2L(理想信道)
Shannon:C=Hlog2(1+S/N)（噪声信道）
10、信道容量：信道的最大数据率
11、传输速度：信号在单位时间内传输的距离
12、信道延迟：信道的固有特性，有距离就有延迟
13、误码率：二进制码在传输中传错的概率
14、吞吐量：单位时间内成功传输的信息量波特率误码率通信系统模型通信系统模型通信系统模型（1）通信系统模型（2）通信系统模型（3）带宽与傅里叶分析（1）带宽与傅里叶分析（2）带宽与傅里叶分析（3）带宽与傅里叶分析（4）Fourier分析42信道的最大数据速率（1）信道的最大数据速率（2）信道的最大数据速率（3）波特率和数据速率的关系数据通信的传输理论
速率、带宽、延迟
比特率和波特率（Baud）
C（b/s）=Blog2L
其中： C——比特率，即：数据传输速率（bits/sec、bps）
B——波特率，L——信号电平级数
奈奎斯特（H.Nyquist）定理：
Cmax（b/s）=2Hlog2L
其中： Cmax——最大数据传输速率（bits/sec、bps）
H——带宽（Hz）
香农（Shannon）定理：
Cmax（b/s）=Hlog2（1+S/N）
其中： s/n（分贝dB）=10lg(S/N)PartIISyllabus主要的传输介质
磁介质
磁盘、磁带
双绞线
EIA/TIA-568ACAT.3、CAT.5
同轴电缆
RG-11、RG-58、RG-59
光纤电缆
8.3/125单模、62.5/125多模
无线传输
单频通信、扩频通信
红外通信、微波卫星分类TwistedPair：双绞线双绞线（TwistedPair）物理层中的传输媒体物理层中的传输媒体平行线的噪声干扰双绞线的噪声干扰双绞线小结58EIA/TIA568B的标准双绞线Cat.6E550Mhz4PairsUTP(Solid)六类线技术指标CoaxialCable：同轴电缆同轴电缆（coaxialcable）型号：RG-8，RG-1150阻抗，粗缆基带10M
500mX5
RG-58/U，RG-58C/U50阻抗，细缆基带10M
RG-5975阻抗，CATV粗缆宽带
RG-6293阻抗，ARCnet及IBM370用

基带同轴：细缆保护层为网状，安装简单，成本低，
截断电缆，粗缆成本高，不切断电缆，
用穿刺式
宽带同轴：保护层为铝薄片同轴电缆的构成同轴电缆CoaxialCable-TransmissionCharacteristics光纤（OpticalFiber）光缆光纤光纤的组网范例光纤传输原理
用1014~1015HZ的光，利用光的折射和全反射原理;
详细材料请参见：
http://www.kepu.com.cn/gb/technology/telecom/fiber/fbr100.html利用不同的介质密度的差异，引起全反射传输过程

电信号—驱动器—光源—……光纤信号（光纤）……—
光检波器—放大器—电信号
发送端：发光二极管LED，可见光，多模；注入型激光
二极管ILD，激励性电效应，单模，昂贵，有稳态和激发态
接收端：光检测
PIN检测器，PN结中加纯硅，价格低，灵敏度低
APP检测器，雪崩光电二极管，灵敏度高
光调制：ASK调制，复用技术（WDM，DWDM）

光纤传输的优点：
轻便、低衰减和大容量OpticalFiber：光纤FiberConstruction传输模式传输模式---多模突变传输模式---多模渐变传输模式---单模光缆
根据频率f、波长、带宽之间的关系和电磁波理论，
有f=c，f=c/；两边对进行求导，

f=c/2

这时f就是带宽。以波长为1.3um的光纤为例计算出光纤
的带宽是30T。

无线传输媒体有卫星、无线电通信、红外线通信、
激光通信、微波通信等；根据ITU-R将无线电划分成若干
波段，其中