自考“網(wǎng)絡技術”復習資料（4）

　　物理層提供數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈锢砻襟w。

　　4.1 公共交換電話網(wǎng)和公用數(shù)據(jù)網(wǎng)

　　如果計算機之間的傳輸媒體是全數(shù)字化的，則可以把一個計算機產(chǎn)生的二進制數(shù)字脈沖直接發(fā)往另一個計算機，這種情況叫做端到端的數(shù)字傳輸。

　　由電話公司提供的公共載體是模擬電話線路。

　　公共交換電話網(wǎng)（ PSTN ），公用數(shù)據(jù)網(wǎng)（ PDN ）。

　　按照 CCITT 的術語，我們把用戶的數(shù)據(jù)終端或計算機叫做終端設備 DTE （ Data Terminal Equipment ）。有通信網(wǎng)絡一邊，有一個設備管理網(wǎng)絡的接口，這個設備叫數(shù)據(jù)電路設備 DCE （ Data Circuit Equipment ） ，DCE 通常提調(diào)制解調(diào)器（同時具有調(diào)制和解調(diào)功能的設備）、數(shù)傳機、基帶傳輸器、信號變換器、自動呼叫和應答設備等。

　　4.2 物理層協(xié)議及其特點

　　在 OSI 參考模型中，物理層的功能規(guī)定為“在數(shù)據(jù)鏈路實體之間提供激活、維持和釋放用于傳輸比特的物理連接的方法，這些方法有機械的、電氣的、功能的和過程的特征”。

　　OSI 參考模型規(guī)定：物理連接可以是全雙工的或半雙工的比特流傳輸；物理服務數(shù)據(jù)單元在串行通信中的單個比特，在并行通信中的 n 個并行傳輸?shù)谋忍?；物理服務?shù)據(jù)單元的傳輸可以是同步的或異步的；物理層服務提交比特的順序和接收的順序一樣，即不改變比特流的順序。

　　交換控制信號的過程就是所謂的“握手”過程。

　　CCITT 和 ISO 用四個技術特性來描述設備之間通信的技術細節(jié)：機械特性、電氣特性、功能特性、過程特性。

　　機械特性： ISO 標準化的五種連接器規(guī)格： 9 針、 15 針、 25 針、 37 針、 34 針。

　　電氣特性：有關電氣特性最常見的技術標準是 CCITT 建議 V.10 、 V.11 和 V.28 。傳輸速率 V.28<V.10<V.11

　　V.10 和 V.11 在接收端均采用差動輸入。 V.10 的發(fā)送端是非平衡輸出。V .11 是一種平衡接口。

　?。?）功能特性：功能特性對接口連線的功能給出確切的定義。接口線的功能可分為數(shù)據(jù)線、控制線、定時線和地線。與功能特性有關的國際標準主要有 CCITT V.24 和 X.24 . X.24 適用于公共數(shù)據(jù)網(wǎng)。

　　4.3 EIA RS — 232 — C 接口

　　RS — 232 — C 沒有正式規(guī)定連接器的標準，只是在其附錄中建議全勝 5 針的 D 型。

　　RS — 232 — C 的電氣特性與 CCITT V.28 兼容。信號電平— 3~ — 15V 代表邏輯“ 1 ”， +3~+15V 代表邏輯“ 0 ”。在傳輸距離不大于 15m 時，最大數(shù)據(jù)速率為 19.2 kb/s。

　　RS — 232 — C 的應用：

　　電纜和連接器：最常用的數(shù)據(jù)通信電纜是雙絞線電纜。根據(jù) RS — 232 — C/V.24 標準，電纜長度在應用到最高數(shù)據(jù)速率 19200 b/s 時不應超過 15m 。

　　空 Modem 的應用：所謂空 Modem ，實際上是指沒有 Modem ，常應用于兩個計算機之間直接通信，這時可以不用 Moden。

　　4.4 CCITT X.21 接口

　　CCITT 的 X.21 建議是訪問公共數(shù)據(jù)網(wǎng)的接口標準， X.21 建議分為兩部分：一部分用于公共數(shù)據(jù)網(wǎng)同步傳輸?shù)耐ㄓ?DTE/DCE 接口；另一部分是電路交換業(yè)務的呼叫控制過程。

　　電氣特性： X.21 采用 X.26 和 X.27 規(guī)定的兩種接口電路。 X.21 建議指定的數(shù)據(jù)速率有五種，即 600 、 2400 、 4800 、 9600 和 48000 b/s。

　　功能特性： X.21 對管腳功能的分配和 RS — 232 — C 不同，它不是把每個功能指定給一個管腳，而是對功能進行編碼，在少數(shù)電路上傳輸代表各種功能的字符代碼，來建立對公共數(shù)據(jù)網(wǎng)的連接。

　　2 . X.21 接口是為公共數(shù)據(jù)網(wǎng)設計的標準，這個接口要求智能數(shù)字設備。 X.21 是用于同步傳輸?shù)臉藴式涌?，與之對應的用于異步傳輸?shù)墓矓?shù)據(jù)網(wǎng)接口標準是 CCITT 的 X.20 和 X.21 b 建議。（ P71 例）

　　4.5 調(diào)制解調(diào)器（ Modem ）

　　能把數(shù)字信號變換為模擬信號，并把模擬信號變換為數(shù)字信號的設備叫調(diào)制解調(diào)器 Modem （ Modulation and Demodulation ）。

　　Modem 的發(fā)送電路包括編碼器、擾碼器、調(diào)制器、濾波器、定時器和發(fā)送控制電路。

　　擾碼器的作用就是根據(jù)預定的算法發(fā)跡二進制數(shù)據(jù)流，使其不包含特別長的 0 或 1 串，通常采用線性反饋移位寄存器來實現(xiàn)預定算法。

　　三種最基本的數(shù)字解調(diào)技術：振幅鍵控（ ASK ）、頻移鍵控（ FSK ）和相移鍵控（ PSK ）。這三種調(diào)制技術有一個共同的特點，即都是用單個二進制位調(diào)制載波，所以數(shù)據(jù)速率等于碼元速率。低速 Modem 中使用頻移鍵控（ FSK ）調(diào)制。

　　大部分 1200 b/s 的 Modem 遵循 Ball 212A 或 CCITT V.22 標準。這類 Modem 采用 4 進制調(diào)相技術，即兩比特對應一個相移。另外一種更復雜的 Modem 標準是 V.22 bis ，它工作于 2400 b/s ，采用所謂正交幅度調(diào)制技術 QAM （ Quadrature Amplitude Modulation ）。大部分 9600 b/s 的 Modem 符合 CCITT V.29 建議，這種 Modem 可以以 9600 b/s 的速率在租用線路上進行全雙工或半雙工傳輸。 Modem 彩的調(diào)制技術仍然是 QAM 。

　　做出判斷的過程是按照形似網(wǎng)格的決策樹進行的。因而這種調(diào)制技術叫格碼調(diào)制，也叫網(wǎng)格編碼調(diào)制。

　　習題：

　　物理層的主要功能是什么？ OSI 物理層標準有什么特點？

　　答：在 OSI 參考模型中，物理層的功能規(guī)定為“在數(shù)據(jù)鏈路實體之間提供激活、

　　維持和釋放用于傳輸比特的物理連接的方法，這些方法有機械的、電氣的、功能的和過程的特征“ OSI 參考模型規(guī)定：物理連接可以是全雙工的或半雙工的比特流傳輸；物理服務數(shù)據(jù)單元在串行通信中的單個比特，在并行通信中的 n 個并行傳輸?shù)谋忍?；物理服務?shù)據(jù)單元的傳輸可以是同步的或異步的；物理層服務提交比特的順序和接收的順序一樣，即不改變比特流的順序。

　　CCITT 關于公共交換電話網(wǎng)和公共數(shù)據(jù)網(wǎng)接口標準標準各是什么？它們之間的兼容性如何？

　　答： CCITT 關于公共數(shù)據(jù)網(wǎng)接口標準是 X.21 。

　　3 .在什么情況下可以用空 Modem ？

　　答：在兩臺計算機直接連接起來進行通信的情況下可以用空 Modem