計算機網(wǎng)絡(luò)(第8章)課件(7-111-30641-2)-新

第8章物理層機械工業(yè)出版社ISBN978-7-111-30641-2本章學(xué)習(xí)內(nèi)容及要求熟悉物理層協(xié)議涉及的內(nèi)容掌握物理層協(xié)議的4個特性描述方法物理層協(xié)議的分析方法了解寬帶接入方式同步數(shù)字體系SDH的基本概念8.1物理層協(xié)議8.1.1物理層涉及的問題8.1.2物理層協(xié)議描述8.1.3物理層的物理連接8.1物理層協(xié)議涉及的問題網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點都要實現(xiàn)物理層協(xié)議例如，物理層協(xié)議處在資源子網(wǎng)的計算機設(shè)備和通信子網(wǎng)的邊緣連接設(shè)備之間，目的是把計算機設(shè)備接入通信子網(wǎng)，提供在傳輸介質(zhì)上傳輸?shù)亩M制位流，為數(shù)據(jù)鏈路層提供位流服務(wù)計算機設(shè)備稱為數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE，邊緣連接設(shè)備稱為數(shù)據(jù)電路端接設(shè)備DCE物理層涉及的問題是怎樣在網(wǎng)絡(luò)中的信道上傳輸二進制數(shù)據(jù)位流物理層的作用是屏蔽網(wǎng)絡(luò)中各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和傳輸介質(zhì)的差異，給上層數(shù)據(jù)鏈路層提供數(shù)據(jù)比特流服務(wù)物理層協(xié)議的內(nèi)容可以用物理層規(guī)程的4個特性描述這4個特性是：機械特性電氣特性功能特性規(guī)程特性8.1.2物理層協(xié)議描述物理層的4個特性及內(nèi)容

⑴機械特性涉及到網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與傳輸介質(zhì)（媒體）之間接口所涉及到的連接器的外形和尺寸、接口引線數(shù)目、引線排列方式、固定和鎖定裝置⑵電氣特性涉及到接口引線上信號電平表示，什么電平代表1，什么電平代表0⑶功能特性規(guī)定接口某一條引線上出現(xiàn)某一電平表示的含義⑷規(guī)程特性規(guī)定接口上各種信號線以及各種電平出現(xiàn)的先后順序，即哪根信號線先動作，哪根信號線后動作物理層的4個特性可以涵蓋網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的3個要素：語法；語義；同步的全部內(nèi)容8.1.3物理層的物理連接計算機網(wǎng)絡(luò)中兩個端節(jié)點之間的數(shù)據(jù)通信，在資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)之間涉及到四個基本功能單元，各有一個數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE和數(shù)據(jù)電路端接設(shè)備DCE8.2物理層標(biāo)準(zhǔn)舉例8.2.1EIA-RS-232標(biāo)準(zhǔn)概述8.2.2EIA-RS-232-C標(biāo)準(zhǔn)的特性描述8.2.3兩臺計算機直連8.2.1EIA-RS-232標(biāo)準(zhǔn)概述EIA-RS232是美國電子工業(yè)協(xié)會EIA制訂的物理層異步通信接口標(biāo)準(zhǔn)RS為推薦標(biāo)準(zhǔn)的英文縮寫，232為編號，D為版本號

8.2.2EIA-RS-232-C標(biāo)準(zhǔn)的特性描述機械特性使用ISO2110給出的連接器插頭、插座標(biāo)準(zhǔn)電器特性與ITU-T（原CCITT）的V.28建議書一致，采用非平衡的電氣特性功能特性RS232的功能特性與CCITT的V.24建議書一致規(guī)程特性給出RS232各信號線和控制線的動作順序規(guī)定了在DTC和DCE之間所發(fā)生事件的合法序列與CCITT的V.24建議書一致EIA-RS-232連接編碼、引線編號及引線功能兩臺計算機通過電話網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)兩臺計算機直連必須使用相同的端口，連接電纜應(yīng)選用計算機專用電纜，采用交叉連接線，長度不要超過5m。兩臺計算機直接連接的方法有許多?？梢杂肦S232、網(wǎng)絡(luò)適配卡等8.2.3兩臺計算機直連通過交叉線連接兩臺計算機直接連接的方法有許多，通過RS-232-C串行接口，通過并行(打印)接口、通過網(wǎng)卡接口8.3寬帶接入技術(shù)8.3.1xDSL技術(shù)8.3.2光纖同軸混合技術(shù)8.3.1xDSL技術(shù)xDSL技術(shù)是最常用的技術(shù)

xDSL技術(shù)是用數(shù)字技術(shù)對現(xiàn)有的模擬電話用戶線進行改造，利用用戶線通過的頻率可以達到數(shù)MHz的特性使之訪問網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率為Mbps數(shù)量級ADSL的連接

ADSL是非對稱式數(shù)字用戶線路的縮寫，ADSL采用先進的數(shù)字信號處理技術(shù)。非對稱講的是上行帶寬與下行帶寬數(shù)值不一致，考慮到用戶上網(wǎng)時從網(wǎng)絡(luò)中獲取資源多于向網(wǎng)絡(luò)中傳輸信息的實際情況，下行帶寬大于上行帶寬8.3.2光纖同軸混合技術(shù)1988年提出光纖同軸混合HFC技術(shù)HFC是在有線電視網(wǎng)CATV技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的寬帶技術(shù)，可以傳輸有線電視、電話、數(shù)據(jù)和交互型業(yè)務(wù)傳統(tǒng)的CATV網(wǎng)絡(luò)是采用樹型拓撲，傳輸介質(zhì)為外皮白色的同軸電纜，采用模擬信道和FDM，單向傳輸HFC技術(shù)對CATV網(wǎng)絡(luò)進行了改造8.4同步數(shù)字體系8.4.1同步數(shù)字體系的基本概念8.4.2同步數(shù)字體系的速率體系8.4.3同步光纖網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)8.4.1同步數(shù)字體系的基本概念同步數(shù)字體系SDH的基本概念

同步光纖網(wǎng)絡(luò)SONET是由美國貝爾通信研究所提出的目的是建立在光纖傳輸基礎(chǔ)上的同步光網(wǎng)絡(luò)制定光接口的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范定義同步傳輸?shù)木€路速率的等級體系實現(xiàn)不同廠商產(chǎn)品的開放和互連，建立大型的光纖數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)使得電信網(wǎng)絡(luò)能夠為用戶提供更多、更新的服務(wù)SONET為光纖傳輸系統(tǒng)定義了同步傳輸?shù)木€路等級結(jié)構(gòu)其傳輸速率以51.84Mbps為基礎(chǔ)1988年ITU-T采納SONET的設(shè)計理念，進行修訂，使之也能夠適用于微波和衛(wèi)星傳輸，并給出新的名稱同步數(shù)字體系SDH

SDH的要點數(shù)字傳輸系統(tǒng)存在的問題同步、準(zhǔn)同步與異步同步光纖網(wǎng)絡(luò)(SONET)同步數(shù)字體系SDH的技術(shù)特點8.4.2同步數(shù)字體系的速率體系⑴

SDH對兩大數(shù)字速率體系T1標(biāo)準(zhǔn)和E1標(biāo)準(zhǔn)進行統(tǒng)一，數(shù)字信號在傳輸過程中不再需要轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)⑵SDH網(wǎng)絡(luò)與光纖分布式數(shù)據(jù)接口FDDI、分布式隊列雙總線DQDB、ATM信元交換網(wǎng)絡(luò)兼容⑶

SDH采用同步復(fù)用方式，各種級別的碼元流有規(guī)律的排列在幀結(jié)構(gòu)的負荷內(nèi)，凈荷與網(wǎng)絡(luò)是同步的，可以利用軟件把高次信號一次直接分離出低速復(fù)用的支路信號，降低了復(fù)用設(shè)備的復(fù)雜性⑷SDH幀結(jié)構(gòu)中的管理字節(jié)增強了網(wǎng)絡(luò)管理功能，通過將網(wǎng)絡(luò)管理功能分配到網(wǎng)絡(luò)組成單元，實現(xiàn)了分布式網(wǎng)絡(luò)管理⑸實現(xiàn)了光接口的開放性，實現(xiàn)了光接口設(shè)備的互連STS-1塊狀幀結(jié)構(gòu)ANSIT1.105是線路速率標(biāo)準(zhǔn)的等級結(jié)構(gòu)。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定每秒種傳輸8000幀，這是為了與脈沖編碼調(diào)制的采用速率保持一致，每個幀長度為810B(字節(jié))可以計算出的速率為51.840Mbps(8×8000×810)，作為SONET速率標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)SONET的STS級、OC級與STM級的對應(yīng)關(guān)系SONET速率標(biāo)準(zhǔn)以STS-1速率為基礎(chǔ)SDH速率標(biāo)準(zhǔn)以STM-1速率為基礎(chǔ)更高級別的STM-N速率是將STM-1同步復(fù)用構(gòu)成，N大于1，例如STM-4是由4個STM-1構(gòu)成，速率為622.080Mbps，其他以此類推8.4.3同步光纖網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)SONET自身只對應(yīng)于5層網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的物理層。SDH/SONET規(guī)定了波長為1310nm和1550nm的激光源和標(biāo)準(zhǔn)光信號，為數(shù)字信號的復(fù)用和操作過程定義了幀結(jié)構(gòu)，在物理層為寬帶接口使用了幀技術(shù)。SDH的幀結(jié)構(gòu)是塊結(jié)構(gòu)，基本信號是STM-1，較高的等級的STM-N是用N個STM-1復(fù)用組成，SDH簡化了復(fù)用技術(shù)8.5小結(jié)物理層協(xié)議的目的是把計算機設(shè)備接入通信子網(wǎng)，提供在傳輸介質(zhì)上傳輸?shù)亩M制位流，為數(shù)據(jù)鏈路層提供位流服務(wù)物理層協(xié)議的內(nèi)容可以用物理層規(guī)程的4個特性描述。這4個特性是：機械特性；電氣特性；功能特性；規(guī)程特性

EIA-RS232是美國電子工業(yè)協(xié)會EIA制訂的物理層異步通信接口標(biāo)準(zhǔn)，EIA-RS-232提供DTE和DCE之間接口標(biāo)準(zhǔn)，是物理層標(biāo)準(zhǔn)的一個例子

寬帶接入技術(shù)講的是數(shù)據(jù)傳輸率可以達到Mbps數(shù)量級的接入因特網(wǎng)的技術(shù)