第二章 物理層（二） 新

計(jì)算機(jī)通信網(wǎng) 2011年教案 作者 段景山 2 第二章物理層 物理層功能數(shù)據(jù)通信理論傳輸介質(zhì) 直接相連的介質(zhì) 通信系統(tǒng) 非直接相連的介質(zhì) 物理接口規(guī)范 3 2 5物理層接口 各種接口類型RS 232C 異步傳輸 RJ45 塊傳輸 V 35 G 703 同步傳輸 BNC 塊傳輸 4 2 5 1物理層接口定義規(guī)范 四大接口特性機(jī)械特性接口外觀 尺寸 接插件電氣特性電信號(hào)的頻率 幅度 編碼方式等功能特性接口各針腳的功能規(guī)程 過(guò)程 特性接口各針腳的工作流程 5 2 5 2RS 232C 低速 1200bps 2400bps 115 2Kbps max 短距離 15米 max 6 機(jī)械特性 EIA5749針連接器接口應(yīng)用情況PC機(jī)上 COM1 COM2Router AsyncportsSwitch ConsoleEIA232 25pin 7 電氣特性 3vto 25v表示邏輯 1 mark 3vto 25v表示邏輯 0 space 3vto 3v不確定 信道的連接基本要求發(fā)送線路 連接到對(duì)方的接收線路接收線路 連接到對(duì)方的發(fā)送線路如圖 通信雙方對(duì)同一電纜接口 收 發(fā) 線明確定義否則會(huì)出現(xiàn)收 收 發(fā) 發(fā)的沖突設(shè)備接口的標(biāo)準(zhǔn)名稱DTE DataTerminalEquipmentDCE DataCircuit terminationEquipment接口線定義 只定義DTE端的接口線 DCE端配合DTE的定義 功能特性 14 14 用戶端 DTE 網(wǎng)絡(luò)端 DCE RS232C 連接線路 DTE DCE 123456789 TxD 123456789 RxD DCD DTR DSR RTS CTS RI DCD RI 撥號(hào)Modem專用信號(hào) DTE DTE DTE DCE DCE DCE DTE間 DCE間的連接需要改動(dòng)電纜中的線路才能實(shí)現(xiàn) Modem專用信號(hào)可不使用 PSTN SG 功能特性 引腳定義 DTE端 11 功能特性 TxD 發(fā)送數(shù)據(jù) 3號(hào)針腳DTE DCE的數(shù)據(jù)發(fā)送線RxD 接收數(shù)據(jù) 2號(hào)針腳DTE DCE的數(shù)據(jù)接收線RTS 請(qǐng)求發(fā)送 7號(hào)針腳DTE請(qǐng)求DCE接收數(shù)據(jù) 當(dāng)DCE準(zhǔn)備好后 DCE會(huì)應(yīng)答CTS信號(hào)CTS 清除待發(fā)送 8號(hào)針腳DCE通知DTE可以發(fā)送數(shù)據(jù)了 Receiveddata Transmitteddata Carrierdetector DTEready Signalgnd DCEready Requesttosend Cleartosend Ringindicator 12 功能特性 DTR DTE預(yù)位 DSR DCE預(yù)位 DCD 載波檢測(cè) RI 振鈴指示 Receiveddata Transmitteddata Carrierdetector DTEready Signalgnd DCEready Requesttosend Cleartosend Ringindicator 13 規(guī)程特性 通信規(guī)則雙方通信前 需要確認(rèn)對(duì)方是否準(zhǔn)備好DTR DSR 1分別表明DTE DCE準(zhǔn)備好DCE隨時(shí)可向DTE發(fā)送數(shù)據(jù)DTE要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí) 需要經(jīng)過(guò)以下步驟RTS 1 DTE向DCE請(qǐng)求發(fā)送數(shù)據(jù)CTS 1 DCE告訴DTE 可以發(fā)送數(shù)據(jù)DTE發(fā)送數(shù)據(jù) 三個(gè)操作階段準(zhǔn)備階段請(qǐng)求 指示階段發(fā)送 接收階段 14 規(guī)程特性 準(zhǔn)備階段 DTR DSR DTE DCE DTE DCE DTEassertDTRwhenitisready DCEassertDSRwhenitisready DSR DTE DCE DTR Bothsideareready 15 規(guī)程特性 請(qǐng)求 指示階段 DTEassertRTSforsendingrequest DSR DTE DCE DTR RTS CTS DSR DTE DCE DTR RTS CTS DCEassertCTSforacktherequest DCEassertRIforincomingcall DSR DTE DCE DTR DCD RI Ringing DSR DTE DCE DTR DCD RI DCEassertDCDanddeassertRIforincomingdata 16 規(guī)程特性 發(fā)送 接收階段 DSR DTR DCD RI DTEReceivingdata RxD DSR DTE DCE DTR RTS CTS DTEsendingdata TxD RS 232接口規(guī)范反思 四個(gè)特性語(yǔ)法 語(yǔ)義 時(shí)序 17 18 2 5 3BNC接口 ThinCoaxialCable BNCBarrel BNCTee BNC50 ohmTerminator MaleBNCConnector FemaleBNCConnector MaleBNCConnector forattachingTeetoNIC GroundWire LockingProtrusion FemaleBNCConnector AUIConnector 15 pin RJ 45jack 8 pin RearViewofEthernetNIC MaleBNCConnector 19 BNCConnector 20 10Base2 10Base2Repeater 50 ohmterminator BNCTeeConnector BNCBarrel TransceiverCable 15 pinAUIConnector ThinEthernetTransceiver 2 5 4RJ45 塊傳輸 以太網(wǎng)接口 Mechanical Cable UTP Un TwistedPair STPCablecategory CAT3 CAT5 Plug Jack EthernetCard UTPcable RJ45 以太網(wǎng)接口 連接方式 1 8 1 8 DTE DCE 1 2一路信號(hào) 3 6一路信號(hào)4 5 7 8留作其它用途 引腳 線序直接對(duì)應(yīng) RJ45接口 特殊連接時(shí)如何決定線序 23 DTE DTE DCE DCE DCE定義 3 6 1 2 DCE定義 3 6 1 2 RJ45 以太網(wǎng)接口 ElectricalConnection TxD RxD DCE TxD RxD DTE DTE DTE DTE DCE TxD RxD V V V V RJ45 以太網(wǎng)接口 DataTransmissionBlockTransmissionCoding Manchester 4B 5B TxD RxD DataRate10Mbps CAT3 10Base T 100Mbps CAT5 100Base T 1000Mbps CAT5e 1000Base Tx 10Gbps CAT6 Distance100米 Block長(zhǎng)度 上千字節(jié) RJ45 以太網(wǎng)接口 DataTransmissionServiceFullduplexBlockbyblock oneframeperblock RJ45 發(fā) 收 控制 UTPCable Frame 1 Frame 2 Block Block Block 27 2 5 5V 35 G 703Interface V 35Male V 35Female G 703 PSTN SDH 同步傳輸信道 V 35 G 703 G 703 電子科大通信學(xué)院 28 V 35 G 703 Connection TxD TxC RxD RxC DTR DSR RTS CTS DTE DCE V 35 G 703 短距離傳輸 100米 較長(zhǎng)距離傳輸 2Km 電子科大通信學(xué)院 29 V 35 DataTransmissionSynchronoustransmission 同步傳輸 Coding NRZFullduplex Data TxD TxC RxD RxC RTS CTS DTR DSR 數(shù)據(jù)有效 設(shè)備活動(dòng) 電子科大通信學(xué)院 30 G 703 DataTransmissionSynchronoustransmission 同步傳輸 Coding HDB3Fullduplex Coding DataBits Clock decoding Clockextraction Data HDB3 電子科大通信學(xué)院 31 V 35 G 703Parameters V 35Datarates 2 048Mbps E1 Distance 15米G 703Datarates 2 048Mbps E1 Distance 1 5 2km V 35 傳輸系統(tǒng) V 35 E1信道 V 35 G 703接口轉(zhuǎn)換器 G 703 G 703 G 703 G 703 電子科大通信學(xué)院 32 2 5 6光纖接口 塊 同步傳輸 Mechanical 光纜 電子科大通信學(xué)院 33 PSTN SDH 光纖接口 Connection DataTransmissionSynchronous 同步傳輸 Coding HDB3 electrical Fullduplex 2fiber 塊傳輸 同步傳輸 電子科大通信學(xué)院 34 光纖接口 Parameters單模光纖 速率高 傳輸距離遠(yuǎn)Upto10Gbps 100skm多模光纖 速率較低 距離較近Upto100sMbps 2km V 35 光纖傳輸系統(tǒng)SDH SONET V 35 直接連接 35 2 5 7接口轉(zhuǎn)換器 適配器 將物理接口通過(guò)一定的技術(shù)轉(zhuǎn)換為另一種接口形式 從而能更靈活地選用傳輸介質(zhì) 2 6物理層小結(jié) 物理層模型 36 DL DL Phy Phy BytesSeries Continuousbitstream Blockofbits DigitaltransmissionAsynchronousSynchronousBlock Packet L3 L2 L1 從物理層的數(shù)字bit流傳輸方式 到網(wǎng)絡(luò)層的Packet傳輸 還需進(jìn)一步的技術(shù)處理 鏈路層 物理層小結(jié) ConnectionShortDistance directconnectionLongDistance viatransmissionsystemsChannelbitLength mainparameterL R d v DataRateDistanceCableandInterfaceTypeWires Wireless Coaxial FiberDTE DCE RS 232C RJ45 V 35 G 703 37 作業(yè) 1 一條電纜長(zhǎng)度為2公里 以10Mbps 100Mbps 1000Mbps工作時(shí) 信道的bit長(zhǎng)度各為多少 注 電磁波在電纜中的傳播速度為三分之二光速 2 假設(shè) 光纖信道的誤碼率為10 10 信道速率為2 5Gbps 出現(xiàn)bit錯(cuò)誤的平均時(shí)間間隔是多少 3 規(guī)定block傳輸?shù)囊?guī)則如下 傳輸速率10Mbps Block的最大長(zhǎng)度為1500字節(jié) 最小長(zhǎng)度為64字節(jié) block間的最小間隔為96bit時(shí)間 最大有效傳輸速率為多少 每秒最多可傳輸多少Block 選做 教材27 34 47 38 39 串行電纜連接器 資料 V 35male V 35female EIA TIA 449male EIA TIA 449female EIA 613HSSImale EIA TIA 232male EIA TI