计算机网络物理层公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件.pptxVIP

第2章物理层;第2章物理层;2.1基本通信理论;2.1.1数据通信基本概念;数据通信系统模型;几种术语;模拟信号与数字信号;模拟和数字数据、信号;2.1基本通信理论;2.1.2数据通信中几种指标;信道最高码元传播速率;数字信号通过实际信道;每秒钟发送码元数目，单位为波特（baud），信号传播速率又称为波特率。1波特为每秒传送1个码元

信道最高码元传播速率

早在1924年,贝尔试验室研究员亨利·奈奎斯特(HarryNyquist)就推导出了低通信道最高码元传播速率

抱负低通信道：信号所有低频分量，只要频率不超出某个上限，都能够不失真地通过信道

抱负带通信道：信号频率在某个范围F1～F2之间频率分量能够不失真地通过信道，其它分量不能通过

信道带宽：信道所能传播电信号频率范围，单位为赫兹;;;奈氏准则之结论;数据传播速率;要点;信道容量(1);信道容量(2);香农公式之结论;带宽;更惯用带宽单位是（通信领域）

千比每秒，即kb/s（103b/s）

兆比每秒，即Mb/s（106b/s）

吉比每秒，即Gb/s（109b/s）

太比每秒，即Tb/s（1012b/s）

请注意：在计算机界，K=210=1024

M=220=1048576,G=230,T=240。;在时间轴上信号宽度随带宽增大而变窄。;时延：是指一个报文或分组从一个网络（或一条链路）一端传送到另一端所需时间。

时延分为：

发送时延

传播时延

处理时延;;发送时延（传播时延）：发送数据时，数据块从结点进入到传播媒体所需要时间。即数据块第一个比特开始发送算起，到最后一个比特发送完毕所需时间。

信道带宽：数据在信道上发送速率，常称为数据在信道上传播速率。;传输时延：电磁波在信道中需要传输一定距离而花费时间。

电磁波在自由空间传输速率为光速，3.0*105km/s，在铜线中为2.3*105km/s，光纤中为2.0*105km/s。

信号传输速率（即发送速率）和信号在信道上传输速率是完全不同概念。

;处理时延互换结点为存储转发而进行一些必要处理所花费时间。

结点缓存队列中分组排队所经历时延是处理时延中主要构成部分。

处理时延长短往往取决于网络中当初通信量。

有时可用排队时延作为处理时延。

;数据经历总时延就是发送时延、传播时延和处理时延之和：

;对于高速网络链路，我们提升仅仅是数据发送速率而不是比特在链路上传播速率。

提升链路带宽减小了数据发送时延。

例题

;;误码率;误码率;2.1基本通信理论;2.1.3数字调制技术;数字信号调制;基带信号传播产生误码;调制解调器作用;连续波数字信号调制;几种最基本调制办法;基带数字信号几种调制办法;振幅键控（ASK）;频移键控(FSK);相移键控(PSK);三种调制方式;脉冲编码调制PCM;采样;量化;编码;;PCM示意图;2.1基本通信理论;2.1.4多路复用技术;频分多路复用;FDM示意图;FDM;时分多路复用;TDM类型;时分复用;时分复用;时分复用;时分复用;时分复用也许会造成

线路资源浪费;TDM类型;统计时分复用STDM;TDM使用举例;T1电话系统;T1信道;E1信道;E1时分复用帧;波分多路复用;码分多路复用（CDMA）;码片序列(chipsequence);CDMA主要特点;码片序列正交关系;码片序列正交关系举例;正交关系另一个主要特性;CDMA工作原理;;2.1基本通信理论;2.1.5数字信号编码;数字信号编码;数字信号编码;数字信号编码;曼彻斯特编码;差分曼彻斯特编码;曼彻斯特与差分曼彻斯特编码;第2章物理层;传播介质;双绞线;聚氯乙烯

套层;惯用双绞线类别;STP;双绞线制作;UTP线缆制作;直通线排列方式;;交叉线排列方式;反转线排列方式;;;;同轴电缆;;同轴电缆;光纤由能传导光波石英玻璃纤维和保护层组成，纤芯很细直径只有8至100um，纤芯和包层含有不同折射系数

光纤特性

光线从高折射率媒体射向低折射率媒体时，其折射角大于入射角。

若入射角足够大，出现全反射；

包层较纤芯有较低折射率，入射角足够大光线碰到包层时会折射回纤芯。;光线在光纤中折射;多模光纤

只要从纤芯射到纤芯表面入射角大于某一个临界角度，就会产生全反射。这么能够存在多条不同角度入射光线在一条光纤中传输，这种光纤为～。

传输中光脉冲会逐步展宽，造成失真，适合短距离传输。

单模光纤

若光纤直径减小到只有一个光波长，则光纤像一根波导，使光线一直向前传输，不会多次反射，这种光纤为～。

使用昂贵半导体激光源，光脉冲衰耗小，适合长距离传输。;多模光纤与单模光纤;光纤传播特点;实际光纤;惯用电缆特性比较;