自考“网络技术”复习资料（4）

　　物理层提供数据传输的物理媒体。

　　4.1 公共交换电话网和公用数据网

　　如果计算机之间的传输媒体是全数字化的，则可以把一个计算机产生的二进制数字脉冲直接发往另一个计算机，这种情况叫做端到端的数字传输。

　　由电话公司提供的公共载体是模拟电话线路。

　　公共交换电话网（ PSTN ），公用数据网（ PDN ）。

　　按照 CCITT 的术语，我们把用户的数据终端或计算机叫做终端设备 DTE （ Data Terminal Equipment ）。有通信网络一边，有一个设备管理网络的接口，这个设备叫数据电路设备 DCE （ Data Circuit Equipment ） ，DCE 通常提调制解调器（同时具有调制和解调功能的设备）、数传机、基带传输器、信号变换器、自动呼叫和应答设备等。

　　4.2 物理层协议及其特点

　　在 OSI 参考模型中，物理层的功能规定为“在数据链路实体之间提供激活、维持和释放用于传输比特的物理连接的方法，这些方法有机械的、电气的、功能的和过程的特征”。

　　OSI 参考模型规定：物理连接可以是全双工的或半双工的比特流传输；物理服务数据单元在串行通信中的单个比特，在并行通信中的 n 个并行传输的比特；物理服务数据单元的传输可以是同步的或异步的；物理层服务提交比特的顺序和接收的顺序一样，即不改变比特流的顺序。

　　交换控制信号的过程就是所谓的“握手”过程。

　　CCITT 和 ISO 用四个技术特性来描述设备之间通信的技术细节：机械特性、电气特性、功能特性、过程特性。

　　机械特性： ISO 标准化的五种连接器规格： 9 针、 15 针、 25 针、 37 针、 34 针。

　　电气特性：有关电气特性最常见的技术标准是 CCITT 建议 V.10 、 V.11 和 V.28 。传输速率 V.28<V.10<V.11

　　V.10 和 V.11 在接收端均采用差动输入。 V.10 的发送端是非平衡输出。V .11 是一种平衡接口。

　　（3）功能特性：功能特性对接口连线的功能给出确切的定义。接口线的功能可分为数据线、控制线、定时线和地线。与功能特性有关的国际标准主要有 CCITT V.24 和 X.24 . X.24 适用于公共数据网。

　　4.3 EIA RS — 232 — C 接口

　　RS — 232 — C 没有正式规定连接器的标准，只是在其附录中建议全胜 5 针的 D 型。

　　RS — 232 — C 的电气特性与 CCITT V.28 兼容。信号电平— 3~ — 15V 代表逻辑“ 1 ”， +3~+15V 代表逻辑“ 0 ”。在传输距离不大于 15m 时，最大数据速率为 19.2 kb/s。

　　RS — 232 — C 的应用：

　　电缆和连接器：最常用的数据通信电缆是双绞线电缆。根据 RS — 232 — C/V.24 标准，电缆长度在应用到最高数据速率 19200 b/s 时不应超过 15m 。

　　空 Modem 的应用：所谓空 Modem ，实际上是指没有 Modem ，常应用于两个计算机之间直接通信，这时可以不用 Moden。

　　4.4 CCITT X.21 接口

　　CCITT 的 X.21 建议是访问公共数据网的接口标准， X.21 建议分为两部分：一部分用于公共数据网同步传输的通用 DTE/DCE 接口；另一部分是电路交换业务的呼叫控制过程。

　　电气特性： X.21 采用 X.26 和 X.27 规定的两种接口电路。 X.21 建议指定的数据速率有五种，即 600 、 2400 、 4800 、 9600 和 48000 b/s。

　　功能特性： X.21 对管脚功能的分配和 RS — 232 — C 不同，它不是把每个功能指定给一个管脚，而是对功能进行编码，在少数电路上传输代表各种功能的字符代码，来建立对公共数据网的连接。

　　2 . X.21 接口是为公共数据网设计的标准，这个接口要求智能数字设备。 X.21 是用于同步传输的标准接口，与之对应的用于异步传输的公共数据网接口标准是 CCITT 的 X.20 和 X.21 b 建议。（ P71 例）

　　4.5 调制解调器（ Modem ）

　　能把数字信号变换为模拟信号，并把模拟信号变换为数字信号的设备叫调制解调器 Modem （ Modulation and Demodulation ）。

　　Modem 的发送电路包括编码器、扰码器、调制器、滤波器、定时器和发送控制电路。

　　扰码器的作用就是根据预定的算法发迹二进制数据流，使其不包含特别长的 0 或 1 串，通常采用线性反馈移位寄存器来实现预定算法。

　　三种最基本的数字解调技术：振幅键控（ ASK ）、频移键控（ FSK ）和相移键控（ PSK ）。这三种调制技术有一个共同的特点，即都是用单个二进制位调制载波，所以数据速率等于码元速率。低速 Modem 中使用频移键控（ FSK ）调制。

　　大部分 1200 b/s 的 Modem 遵循 Ball 212A 或 CCITT V.22 标准。这类 Modem 采用 4 进制调相技术，即两比特对应一个相移。另外一种更复杂的 Modem 标准是 V.22 bis ，它工作于 2400 b/s ，采用所谓正交幅度调制技术 QAM （ Quadrature Amplitude Modulation ）。大部分 9600 b/s 的 Modem 符合 CCITT V.29 建议，这种 Modem 可以以 9600 b/s 的速率在租用线路上进行全双工或半双工传输。 Modem 彩的调制技术仍然是 QAM 。

　　做出判断的过程是按照形似网格的决策树进行的。因而这种调制技术叫格码调制，也叫网格编码调制。

　　习题：

　　物理层的主要功能是什么？ OSI 物理层标准有什么特点？

　　答：在 OSI 参考模型中，物理层的功能规定为“在数据链路实体之间提供激活、

　　维持和释放用于传输比特的物理连接的方法，这些方法有机械的、电气的、功能的和过程的特征“ OSI 参考模型规定：物理连接可以是全双工的或半双工的比特流传输；物理服务数据单元在串行通信中的单个比特，在并行通信中的 n 个并行传输的比特；物理服务数据单元的传输可以是同步的或异步的；物理层服务提交比特的顺序和接收的顺序一样，即不改变比特流的顺序。

　　CCITT 关于公共交换电话网和公共数据网接口标准标准各是什么？它们之间的兼容性如何？

　　答： CCITT 关于公共数据网接口标准是 X.21 。

　　3 .在什么情况下可以用空 Modem ？

　　答：在两台计算机直接连接起来进行通信的情况下可以用空 Modem