数据链路实体通过物理连接进行透明的比特流传输市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx

数据链路实体经过物理连数据链路实体经过物理连接进行透明比特流传输接进行透明比特流传输数据链路数据链路物理层服务访问点物理层服务访问点数据电路：通信信道数据电路：通信信道+设施设施物理连接物理连接进程进程A进程进程B物理连接可采取全双工或半双工比特传输方式物理连接可采取全双工或半双工比特传输方式物理层标准物理层标准物理层概述物理层概述PHL向高层提供服务向高层提供服务第1页物理服务数据单元物理服务数据单元串行传输方式物理服串行传输方式物理服务数据单元务数据单元(1位位)；并；并行传输方式物理服务行传输方式物理服务数据单元数据单元(n位位)；次序化次序化确保比特按源数据链路确保比特按源数据链路实体发送次序抵达目标实体发送次序抵达目标数据链路实体。数据链路实体。差错汇报差错汇报一旦发觉比特错一旦发觉比特错误，向高层汇报。误，向高层汇报。QoS物理连接质量由组成它们数物理连接质量由组成它们数据电路决定。据电路决定。QoS参数包含：参数包含：误码率、数据率、传输延迟误码率、数据率、传输延迟等。等。物理层标准物理层标准物理层概述物理层概述PHL向高层提供服务向高层提供服务第2页物理层管理物理层管理即提供上述服务所必须执行功效。即提供上述服务所必须执行功效。物理连接建立、维持与释放物理连接建立、维持与释放当上层请求在两个实体之间建立物理连接时，物理当上层请求在两个实体之间建立物理连接时，物理层应能建立、维持与释放物理连接，必要时还能互层应能建立、维持与释放物理连接，必要时还能互连对应数据电路。连对应数据电路。数据服务单元发送和接收数据服务单元发送和接收异步方式：异步适配器异步方式：异步适配器同时方式：同时适配器同时方式：同时适配器层内管理事务层内管理事务功效激活功效激活差错汇报差错汇报PHL功效功效物理层标准物理层标准物理层概述物理层概述第3页信号和控制线信号和控制线数字数据数字数据发送器发送器/接收器接收器数字数据数字数据发送器发送器/接收器接收器传输线路传输线路接口设备接口设备传输线路传输线路接口设备接口设备DTEDTEDCEDCE比特串行传输线比特串行传输线物理链路：二个物理接口之间一切物理链路：二个物理接口之间一切 经典配置经典配置EIA-232/V.24接口接口 网络网络物理链路物理链路物理层标准物理层标准物理层概述物理层概述第4页DTE必须包含：输入必须包含：输入/输出输出 +传输控制传输控制普通用户终端、计算机等数字设备。普通用户终端、计算机等数字设备。电传打字机电传打字机键盘显示器键盘显示器智能终端智能终端DCE是数据终端与通信线路之间连接设备，它相当于是数据终端与通信线路之间连接设备，它相当于通信线路终端。通信线路终端。为用户终端提供信号变换与编码功效，为用户终端提供信号变换与编码功效，以及建立、维持和释放通信线路功效。以及建立、维持和释放通信线路功效。数据电路终接设备数据电路终接设备(DCE,data circuit-terminating equipment)数据终端设备数据终端设备(DTE,data terminal equipment)物理层标准物理层标准物理层概述物理层概述物理链路物理链路第5页V系列提议系列提议X系列提议系列提议I系列提议系列提议EIA标准标准V系列提议系列提议X系列提议系列提议I系列提议系列提议EIA标准标准DTEDCE接口电路接口电路DCEDTE接口电路接口电路线路线路V系列提议系列提议I系列提议系列提议V系列提议系列提议经过电话网进行数据传输。经过电话网进行数据传输。X系列提议系列提议经过公用数据网进行数据传输。经过公用数据网进行数据传输。I系列提议系列提议经过综合业务数字网进行数据传输。经过综合业务数字网进行数据传输。物理层标准物理层标准物理层协议是决定物理实体物理层协议是决定物理实体间通信行为一组规则和格式，间通信行为一组规则和格式，由物理层功效实现。由物理层功效实现。物理层标准物理层标准物理层概述物理层概述第6页用多少伏特电压代表用多少伏特电压代表“1”和和“0”一个比特连续多少微秒一个比特连续多少微秒传输是否在两个方向上进行传输是否在两个方向上进行连接怎样建立及怎样终止连接怎样建立及怎样终止网络连接器网络连接器(connector)有多少针有多少针机械特征机械特征电气特征电气特征功效特征功效特征过程特征过程特征物理层基本特征物理层基本特征物理层标准物理层标准第7页机械特征机械特征规程特征规程特征要求接口所使用连接器技要求接口所使用连接器技术规格，如形状、尺寸、术规格，如形状、尺寸、引线数及排列方法等引线数及排列方法等.电气特征电气特征功效特征功效特征要求接口电路连接要求接口电路连接方式和电压、阻抗方式和电压、阻抗等参数。等参数。交换电路功效划分：数交换电路功效划分：数据、控制、定时和接地。据、控制、定时和接地。相关使用各交换电路动相关使用各交换电路动作过程。执行这些过程作过程。执行这些过程可完成位传输任务。可完成位传输任务。ISO 2110ISO 2593ISO 2597非平衡型非平衡型半平衡型半平衡型平衡型平衡型V.24X.24V.24EIA RS-232物理层标准物理层标准物理层基本特征物理层基本特征第8页25针连接器针连接器211415161718192120222324253 4 5 6 7 8 9 10111213EIA RS-232C是是1969年美国年美国EIA按按CCITT提议制订提议制订DTE/DCE标准接口，除了用于数据传输标准接口，除了用于数据传输DTE/DCE接口，接口，也可用于两个也可用于两个DTE之间直接连接。之间直接连接。ISO 2110用于串行和并行语音调制解调器、公用数据网接口、电报用于串行和并行语音调制解调器、公用数据网接口、电报接口和自动呼叫设备中。接口和自动呼叫设备中。EIA RS-232C协议协议机械特征机械特征物理层标准物理层标准第9页非平衡输入非平衡输入/输出方式：一个电路一条线，输出方式：一个电路一条线，收发两端共用一个信号回路（地）。收发两端共用一个信号回路（地）。产产生生器器接接收收器器信号地信号地DTE负载负载互连电缆互连电缆DCE驱动器驱动器“0”(on)+3V“1”(off)-3V速率速率20kbps距离距离15米米电气电气特征特征物理层标准物理层标准EIA RS-232C协议协议第10页21141516171819212022232425345678910111213保护地保护地发送数据发送数据接收数据接收数据 请求发送请求发送允许发送允许发送DCE就绪就绪信号地信号地接收线路信号检测接收线路信号检测留作测试留作测试留作测试留作测试未分配未分配反向接收线路信号检测反向接收线路信号检测反向允许发送反向允许发送反向发送数据反向发送数据发送信号时钟发送信号时钟反向接收数据反向接收数据接收信号时钟接收信号时钟当地回路当地回路反向请求发送反向请求发送DTE就绪就绪远程回路远程回路振铃指示振铃指示数据信号速率选择数据信号速率选择发送信号时钟发送信号时钟测试模式测试模式功效特征功效特征物理层标准物理层标准EIA RS-232C协议协议第11页地线地线101：保护地：保护地电气上与设备电气上与设备外壳连接。外壳连接。102：信号地或公共回路：信号地或公共回路100系列交换电路公共参系列交换电路公共参考电位和信号回路。考电位和信号回路。数据数据103：发送数据线：发送数据线传送由传送由DTE发出数发出数据信号到通信网。据信号到通信网。传送由传送由DCE接收数据信号，接收数据信号，经过此线送给经过此线送给DTE。104：接收数据线：接收数据线控制控制“接通接通”状态：状态：DCE处于发送方式。处于发送方式。“断开断开”状态：状态：DCE回到非发送状态。回到非发送状态。105：请求发送线：请求发送线请求请求DCE将信号发送到通信网。将信号发送到通信网。功效特征功效特征物理层标准物理层标准EIA RS-232C协议协议第12页106：允许发送线：允许发送线表明表明DCE是否已经准备好接收是否已经准备好接收DTE发送来数据。发送来数据。105接通后，接通后，DCE便进行发送准备，准备好之后便发便进行发送准备，准备好之后便发出此信号作为出此信号作为“请求发送请求发送”应答。应答。107：DCE就绪线就绪线表示表示DCE是否已与通信网连通。是否已与通信网连通。若是，则能够若是，则能够与与DTE交换控制信号，方便开始传送数据。交换控制信号，方便开始传送数据。108/2：DTE就绪就绪被被DTE用来控制用来控制DCE接到通信线路或脱离通信线路。接到通信线路或脱离通信线路。只有当只有当105(请求发送请求发送)、106(能够发送能够发送)、107(DCE准备好准备好)、108(DTE准备准备好好)4种信号都处于接通状态时，种信号都处于接通状态时，DTE才能经才能经103向向DCE发送数据。发送数据。物理层标准物理层标准EIA RS-232C协议协议功效特征功效特征第13页125：振铃指示线：振铃指示线109：接收线路信号检测：接收线路信号检测DCE先检验接收信号电平范围，检验合格后使先检验接收信号电平范围，检验合格后使109接通；接通；然后才接通然后才接通104，把，把DCE接收数据信号传给接收数据信号传给DTE。110：信号质量检测：信号质量检测表示从信道上收到数据是否表示从信道上收到数据是否有很高差错概率。有很高差错概率。111、112：数据信号速率选择：数据信号速率选择111由由DTE发出发出112由由DCE发出发出接通状态表示信号引发接通状态表示信号引发信号畸变未使误码率超信号畸变未使误码率超出要求范围。出要求范围。接通表示选择较高速率接通表示选择较高速率断开表示选择较低速率断开表示选择较低速率DCE向向DTE表示它是否正在接收呼叫信号。表示它是否正在接收呼叫信号。物理层标准物理层标准EIA RS-232C协议协议功效特征功效特征第14页113由由DTE发给发给DCE114由由DCE发给发给DTE 113、114：发送信号时钟：发送信号时钟定时定时113从从“通通”变成变成“断断”转换点：转换点：103信号码元中心；信号码元中心；114从从“通通”变成变成“断断”转换点：转换点：103信号码元终点；信号码元终点；“通通”“断断”113103103114“0”“1”“0”“1”“通通”“断断”物理层标准物理层标准EIA RS-232C协议协议功效特征功效特征第15页115从从“通通”变成变成“断断”转换点：转换点：104接收信号码元中心；接收信号码元中心；115“通通”“断断”104“0”“1”115：接收信号时钟：接收信号时钟115由由DCE发给发给DTE作作为接收数据定时信号。为接收数据定时信号。辅助信道辅助信道辅助信道：第二信道辅助信道：第二信道 反向信道反向信道118、119、120、121、122 103、104、105、106、109物理层标准物理层标准EIA RS-232C协议协议功效特征功效特征第16页123456782022DTEDCE103（发送数据（发送数据）104（接收数据）（接收数据）102(信号地信号地)123456782022保护地保护地105（请求发送（请求发送）106（允许发送）（允许发送）107（DCE就绪）就绪）109（接收线路信号监测）（接收线路信号监测）108（DTE就绪就绪）125（振铃指示）（振铃指示）规程特征规程特征物理层标准物理层标准EIA RS-232C协议协议第17页近距离连接两个设备近距离连接两个设备信号地（信号地（102）发送数据发送数据(103)接收数据接收数据(104)请求发送请求发送(105)允许发送允许发送(106)DCE就绪就绪(107)接收线路信号检测接收线路信号检测(109)(DTE)(DCE)(DCE)双绞线双绞线(DTE)应用示例应用示例物理层标准物理层标准EIA RS-232C协议协议第18页DTEDCEDCEDTE置置DTE就绪就绪(108)置置DCE就绪就绪(107)置请求发送置请求发送(105)发送载波发送载波接收载波接收载波(109)置允许发送置允许发送(106)交交换换数数据据置发送数据置发送数据(103)接收数据接收数据(104)置发送数据置发送数据(103)接收数据接收数据(104)清请求发送清请求发送(105)停顿发送停顿发送清允许发送清允许发送(106)清清109、125清清DTE准备好准备好(108)清清DCE准备好准备好(107)建建立立电电路路释释放放电电路路物理层标准物理层标准EIA RS-232C协议协议应用示例应用示例第19页远距离连接两个设备远距离连接两个设备.DTE就绪就绪(108.2)振铃指示振铃指示(125)(DTE)(DCE)(DCE)(DTE)电话网络电话网络物理层标准物理层标准EIA RS-232C协议协议应用示例应用示例第20页DTE ADCE A(1)拨号呼叫拨号呼叫DTE A接通接通DTE就绪就绪（针（针20），），告诉调制解调器告诉调制解调器A它想进行一次它想进行一次数据交换；数据交换；在该信号维持期间，在该信号维持期间，DTE A经过经过发送数据发送数据（针（针2）发送电话号码方）发送电话号码方便调制解调器便调制解调器A拨号。拨号。(2)响应呼叫响应呼叫DCE BDTE B当调制解调器当调制解调器B经过经过振铃指示振铃指示（针（针22）汇报）汇报DTE B抵达了一个抵达了一个入境呼叫，入境呼叫，DTE B接通接通DTE就绪就绪（针（针20）；）；调制解调器调制解调器B产生一个产生一个载波信号载波信号，接通针接通针6显示准备接收数据。显示准备接收数据。物理层标准物理层标准EIA RS-232C协议协议应用示例应用示例第21页DTE ADCE A(3)呼叫返回呼叫返回当调制解调器当调制解调器A检测检测到一个到一个载波载波信号，它便经过针信号，它便经过针8汇报给汇报给DTE A，同时通知，同时通知DTE电路已建立（针电路已建立（针6）。）。假如调制解调器是可编程，它还假如调制解调器是可编程，它还能经过能经过接收数据接收数据针（针（3）发送一个）发送一个“在线在线”报文到报文到DTE屏幕屏幕(4)响应成功响应成功DCE BDTE B调制解调器调制解调器A产生自己产生自己载波信号载波信号给调制解调器给调制解调器B。调制解调器调制解调器B经过针经过针8汇报给汇报给DTE B。物理层标准物理层标准EIA RS-232C协议协议应用示例应用示例第22页DTE ADCE A(5)发送数据发送数据当当DTE A想发送数据时，它便激活想发送数据时，它便激活请求发送请求发送（针（针4）。调制解调器）。调制解调器A以以允许发送允许发送（针（针5）响应。）响应。DTE A经过经过发送数据发送数据针（针（2）发送）发送数据（代表数据（代表1和和0脉冲）给调制解调脉冲）给调制解调器器A。调制解调器。调制解调器A调制脉冲方便调制脉冲方便在模拟载波信号上发送数据。在模拟载波信号上发送数据。(6)接收数据接收数据DCE BDTE B调制解调器调制解调器B将这些信号恢复成将这些信号恢复成数字形式，并经过数字形式，并经过接收数据接收数据针针（3）发送给）发送给DTE B。物理层标准物理层标准EIA RS-232C协议协议应用示例应用示例第23页DTE从发出从发出“请求发送信号请求发送信号(105)”后到得到后到得到“允许发送允许发送信号信号(106)”这段延迟这段延迟(t1)应大于发出载波被对方应大于发出载波被对方DCE检检测到所需时间测到所需时间(t3)105(A)载波载波(A)载波载波(B)109(B)106(A)t3t1AB物理层标准物理层标准EIA RS-232C协议协议应用示例应用示例第24页123456782022DTEDCE103（发送数据（发送数据）104（接收数据）（接收数据）123456782022简化连接简化连接102（信号地）（信号地）物理层标准物理层标准EIA RS-232C协议协议应用示例应用示例第25页123456782022DTEDCE103（发送数据（发送数据）104（接收数据）（接收数据）123456782022保护地保护地请求发送请求发送 DCE就绪就绪DTE就绪就绪 允许发送允许发送接收信号监测接收信号监测含有握手功效三线连接含有握手功效三线连接物理层标准物理层标准EIA RS-232C协议协议应用示例应用示例第26页空调制解调器连接方式空调制解调器连接方式123456782022DTEDTE发送数据发送数据 接收数据接收数据123456782022请求发送请求发送 DCE就绪就绪DTE就绪就绪 允许发送允许发送接收信号监测接收信号监测保护地保护地(a)双交叉回路连接双交叉回路连接物理层标准物理层标准EIA RS-232C协议协议应用示例应用示例第27页123456782022DTE发送数据发送数据 接收数据接收数据123456782022请求发送请求发送 DCE就绪就绪DTE就绪就绪 允许发送允许发送接收信号监测接收信号监测(b)回路三线连接回路三线连接DTE空调制解调器连接方式空调制解调器连接方式物理层标准物理层标准EIA RS-232C协议协议应用示例应用示例第28页测试方式测试方式141：当地回路测试：当地回路测试“接通接通”建立当地回路测试状建立当地回路测试状态态“断开断开”结束当地回路测试状结束当地回路测试状态态142：测试模式：测试模式 此电路上信号用来控制当地此电路上信号用来控制当地DCE中回中回路或其它维护测试状态。路或其它维护测试状态。此电路上信号说明此电路上信号说明DCE是否处于测试状态。是否处于测试状态。“接通接通”说明说明DCE处于维护状态，处于维护状态，不接收远程不接收远程DTE发来数据信号或发来数据信号或把数据信号发往远程把数据信号发往远程DTE；发送器发送器接收器接收器DTE当地当地DCE物理层标准物理层标准EIA RS-232C协议协议应用示例应用示例第29页140：远程回路测试：远程回路测试 此电路上信号用来开始和结束此电路上信号用来开始和结束DCE中中回路或其它维护测试状态。回路或其它维护测试状态。“接通接通”开始进入维护测试状开始进入维护测试状态态“断开断开”结束维护测试状态结束维护测试状态测试方式测试方式接收器接收器发送器发送器DTE远程远程DCE发送器发送器接收器接收器当地当地DCE142：测试模式：测试模式物理层标准物理层标准EIA RS-232C协议协议应用示例应用示例第30页ISDN接口接口综合业务数字网综合业务数字网ISDN概述概述分组分组网络网络电话电话网络网络中心局中心局其它其它服务服务是一个捆绑式服务；是一个捆绑式服务；是一组协议；是一组协议；第31页建建立立数数字字比比特特管管道道概概念念，管管道道采采取取时时分分复复用用方方式式来支持多个独立信道；来支持多个独立信道；可同时提供多个信道，各种业务，包含声图文；可同时提供多个信道，各种业务，包含声图文；一对线路可同时接入多个终端；一对线路可同时接入多个终端；支持端到端透明连接，即只要有号码即可；支持端到端透明连接，即只要有号码即可；能够实现封装用户组，组内组员只能内部通话；能够实现封装用户组，组内组员只能内部通话；ISDN体系体系综合业务数字网综合业务数字网窄带窄带ISDN第32页电信部门设备电信部门设备ISDN交换机交换机NT1电信区域电信区域客户区域客户区域数字比数字比特管道特管道用用户户设设备备综合业务数字网综合业务数字网窄带窄带ISDNISDN体系体系第33页ISDN接口接口A：4KHz模拟电话信道模拟电话信道B：用于语音或数据：用于语音或数据64Kbps数字数字PCM信道信道C：8Kbps或或16Kbps数字信道数字信道D：用于段外信令传输：用于段外信令传输16Kbps数字信道数字信道E：用于：用于ISDN内部信令传输内部信令传输64Kbps数字通道数字通道H：384Kbps/1536Kbps/1920Kbps数字信道数字信道ISDN服务服务综合业务数字网综合业务数字网窄带窄带ISDN第34页订户能够使用通道订户能够使用通道通道通道速率速率(Kbps)应用应用D16控制信令控制信令B64数据、语音、传真数据、语音、传真低速扫描视频低速扫描视频H0H1H238415361920主干网络主干网络全动视频全动视频多路复用多路复用DS06DS020DS030DS0ISDN通道基本构建块为通道基本构建块为DS0综合业务数字网综合业务数字网窄带窄带ISDNISDN服务服务第35页基本速率基本速率B1、B2(64kbps)+D(16kbps)主速率主速率信道支持模式信道支持模式“2B+D”带宽介于带宽介于T1和和E1之间。之间。包含一个包含一个D通道和若干通道和若干个个B和和H通道。通道。综合业务数字网综合业务数字网窄带窄带ISDNISDN服务服务第36页建立连接方式建立连接方式半永久式半永久式电路交换电路交换分组交换分组交换由高层安排。相当于由高层安排。相当于ISDN专线。专线。用用D通道传输建立和终止所需要控制信息。通道传输建立和终止所需要控制信息。类似与用类似与用MODEM与另与另一个用户建立连接一个用户建立连接经过对应软件能够访问经过对应软件能够访问ISDN X.25网络。网络。综合业务数字网综合业务数字网窄带窄带ISDNISDN服务服务第37页ISDN协议协议ITU-T制订制订I系列提议：分系列提议：分6个部分，有个部分，有75个规范。个规范。ISDN普通结构、服务性能、网络概貌及功效、普通结构、服务性能、网络概貌及功效、I用用户户-网络接口、网络网络接口、网络-网络接口及网络维护标准。网络接口及网络维护标准。网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层I.430 I.431呼叫建立呼叫建立LAP-D呼叫控制呼叫控制I.451ISDN有两组协议：有两组协议：一组用于一组用于CCS(D)；一组用于数据一组用于数据(B/H);综合业务数字网综合业务数字网窄带窄带ISDN第38页物理层物理层数据链路层数据链路层网络层网络层定义了物理层与定义了物理层与ISDN相连协议相连协议I.430和和I.431分别定义了基本服务接口与主服务接分别定义了基本服务接口与主服务接口多路复用帧格式。口多路复用帧格式。LAP-D定义了用于定义了用于D通道、与电话企业通道、与电话企业SS7网络网络接口协议，实现呼叫建立及其它信令功效。接口协议，实现呼叫建立及其它信令功效。I.451定义了一个控制交换和其它定义了一个控制交换和其它SS7信令高层协议。信令高层协议。综合业务数字网综合业务数字网窄带窄带ISDNISDN协议协议第39页ISDN用户前端设备用户前端设备TE1TE2TANT1指支持指支持I.430 ISDN帧协议帧协议DTE。不属于不属于TE1DTE。需。需要要TA连到连到ISDN。终端适配器终端适配器将将TE2连到连到NT1或或NT2。可终止用户前端一个可终止用户前端一个ISDN当地回路；当地回路；支持多通道并复用止支持多通道并复用止一个一个ISDN当地回路上；当地回路上；运行在运行在OSI第一层；第一层；综合业务数字网综合业务数字网窄带窄带ISDNISDN协议协议第40页窄带窄带ISDNISDN用户前端设备用户前端设备TE1TE2/TANT2NT1NT12TE1运行在运行在OSI第三层；第三层；经过经过NT1连到连到ISDN当地回路；当地回路；实现交换和实现交换和TE1/2多路复用；多路复用；把把NT1和和NT2功效集成在一起。功效集成在一起。综合业务数字网综合业务数字网ISDN协议协议第41页B-ISDN是为既支持恒定又需要可变比特率订户是为既支持恒定又需要可变比特率订户服务而设计。服务而设计。异步传输模式异步传输模式(ATM)被指定为替换被指定为替换X.25，并作为数据通信用户与并作为数据通信用户与ISDN之间接口。之间接口。B-ISDN定义了许多额外服务定义了许多额外服务宽带宽带ISDN视频会话视频会话电子邮件电子邮件数据库检索数据库检索ATM基于分组交换技术而不是电路交换技术，基于分组交换技术而不是电路交换技术，所以所以B-ISDN将成为一个基于分组网络。将成为一个基于分组网络。B-ISDN最终目标是取代当代公共网络最终目标是取代当代公共网络基础设施，成为未来通用网络。基础设施，成为未来通用网络。综合业务数字网综合业务数字网第42页