综述报告范本

计算机物理层的研究

(计算机学院xxxx班xxxxxxxxxx)

1前言

众所周知，随着计算机网络的普及，越来越多的人通过计算机通信，而物理层则是计算机网络中重要的一个组成部分，在数据传输通信间发挥着重要的作用，物理层是OSI的第一层，

它虽然处于最底层，却是整个开放系统的基础。物理层为设备之间的数据通信提供传输媒体及互连设备，为数据传输提供可靠的环境。

2 物理层的接口类型与特征

网络节点物理层控制网络节点与物理通信通道之间的物理连接。物理层上的协议有时也称为接口。物理层协议规定与建立、维持及断开有关特性，这些特性包括机械的、电气的、功能性的和规程性的四个方面。这些特性保证物理层能通过物理信道在相邻网络节点之间正确地收、发比特流信息，即保证比特流能送上物理信道，并且能在一端取下它。物理层仅单纯关心比特流信息的传输，而不涉及比特流中各比特之间的关系，对传输差错也不作任何控制，这就象装御工只管装或御货物，但并不关心货物为何物和作一样。

ISO对OSI模型的物理层所作定义为：在物理信道实体之间合理地通过中间系统，为比特传输所需的物理连接的激活、保持和去除提供机械、电气的、功能性和规程性的手段。比特流传输可以采用异步传输，也可以采用同步传输完成。另外，CCITT在X.21建议第一级（物理级）中也作了类似定义：利用物理的、电气的、功能和规程特性在DTE和DCE之间实现对物理信道的建立、保持和拆除功能。

DTE（Data Terminal Equipment）指的是数据终端设备，是对属于用户所有的连网设备或工作站的通称，它们是数据的源或目的或既是源又是目的，例如数据输入/输出设备、通信处理机或计算机。DTE具有根据协议控制数据通信的功能。DCE（Data Circuit-Terminating Equipment或Data Communications Equipment）指的是数据电路终接设备或数据通信设备，前者为CCITT所用，后者为EIA所用。

物理层图2.1

物理层

DCE是对网络设备的通称，该设备为用户设备提供入网的连接点。自动呼叫应答设备、调制解调器及其它一些中间装置均属DCE。图2.1是DTE/DCE的接口框图，由图中可见，物理层接口协议实际上是DTE和DCE或其它通信设备之间的一组约定，主要解决网络节点物理信道如何连接的问题。物理层协议规定了标准接口的机械连接特性、电气信号特性、信号的功能特性以及交换电路的规程特性，这样做的基本目的就是便于不同的设备和制造厂家能够根据公认的标准各自独立地制造设备，使各个不同厂家的产品都能相互兼容。物理层图2.2

机械特性：DTE和DCE之间的接口首先涉及从机械上分界的问题，即规定机械上分界的方法，DTE、DCE作为两种分立的不同设备通常采用连接器实现机械上的互连，即一种设备的引出导线连接插头、另一种设备的引出导线连接插座，然后通过插头、插座将两种设备连接起来。为了使不同厂家生产的DTE、DCE设备便于连接，物理层的机械特性对插头和插座的几何尺寸、插针或插孔芯数及其排列方式、锁定装置形式等作了详细的规定。图2.2列出了各类已被ISO 标准化了的DCE连接器的几何尺寸及插孔芯数和排列方式。一般来说，DTE的连接器常用插针形式，其几何尺寸与DCE连接器相配合，插针芯数和排列方式与DCE连接器成镜象对称。25芯接头：ISO－2110标准，EIARS－232C和EIARS－366A等标准均与之相兼容。这种25芯的连接器可用于串/并行音频调制解调器、公用数据网络接口、电报（包括用户电报）接口和自动呼叫设备中。34芯接头：ISO－2593标准，这种连接器可用于CCITT V.25建议的宽带调制解调器中。虽然还没有一个EIA标准与之对应，但这种标准在美国已获应用。37芯及9芯接头：ISO－4902标准，用于串行音频和宽带调制解调器中，与EIARS－449标准兼容。15芯接头：ISO－4903标准，这种连接器可用于CCITT X.20、X.21和X.22建议中规定的公用数据网接口中。

电气特性：DTE与DCE之间有多根导线相连，这组导线中除了地线是无方向性的以外，其它信号线均有方向性。物理层的电气特性规定了这组导线的电气连接及有关电路的特性，一般包括：接收器和发送器电路特性的说明、表示信号状态的电压/电流电平的识别、最大数据传输的说明，以及与互连电缆相关的规则等。DTE与DCE接口的各根导线（也称电路）的电气连接方式有非平衡方式、采用差动接收器的非平衡方式和平衡方式三种。图2.3

物理层

非平衡方式：采用分立元件技术设计的非平衡接口，每个电路使用一根导线，收发两个

之兼容。采用差动接收器的非平衡方式：采用集成电路技术设计的非平衡接口，与前一种

个方向使用独立的信号地线，使串扰信号较小。这种方式的信号速率可达300kbps，传输距

生器和差动式接收器，每个电路采用两根导线，构成各自完全独立的信号回路，使得串扰信号减至最小。

CCITT V.11/X.27建议采用这种电气连接方式。EIA RS－422A标准与之兼容。图2.3给出这三种电气连接方式的结构。物理层表2.1 物理层的电气特性还规定了DTE/DCE接口线

功能特性：物理层的功能特性是指接口的信号根据其来源、作用以及与其它信号之间的关系而各自具有的特定功能。CCITT V.24建议采用每根接口信号线定义一个功能的方法，

口信号线的数量。EIARS－232和EIARS－499标准采用V.24建议，CCITT X.21接口则采用X.24建议。接口信号线按功能一般可分为数据信号线、控制信号线、定时信号线和接地线等四类。信号线的名称可以采用数字、字母组合或英文缩写三种方式来命名。CCITT V.24建议数

规程特性：物理层的规程性规定了使用交换电路进行数据交换的控制步骤，这些控制步骤的应用使得比特流传输得以完成。一个标准的最后形成，是一个需要经过不断的探讨和逐步完善的过程。目前，有关专家正在考虑是否将物理层规程特性中的部分较高级的功能划分

3 网络传输介质和网络设备的品牌型号、功能特性、和性能指标

3.1网络传输介质

到另一方，有线传输介质主要有双绞线、同轴电缆和光纤。双绞线和同轴电缆传输电信号，