物理层协议基本概念详解

任何在地理位置上分离的计算机之间要进行通信，首要条件是要有能进行通信的信道和设备。为方便起见，下面将采用CCITT的有关术语。一般称与物理信道直接相连的设备为数据电路终端设备（DCE：Data Circuit-terminating Equipment），DCE再与数据终端设备（DTE：Data Terminal Equipment）连接。当物理信道是模拟信道时，DCE为调制解调器等设备，而DTE常泛指网络结点设备，如主计算机、终端设备、通信处理机等。由于可以将用于计算机间通信的所有通信设备和信道看成一个完整的数据电路，所以网络结点与物理层数据电路在物理上如何连接的问题实质上就是DTE与DCE的接口问题。

图3.2.1　DTE和DCE

物理层的作用是为激活、保持和抑制物理连接提供机械的、电气的、功能的和规程的手段，并通过合理的中间系统在数据链路实体（Data Link Entities）之间进行比特传输。比特传输的每一次中转都在物理层内实现。物理层是OSI七层中的最下面的一层，它的上一层为数据链路层。根据第（N）层为第（N+1）层提供服务的概念，物理层将为数据链路层提供物理连接、保序传输、数据电路标识、故障情况通知等服务或服务成份。其服务质量可由出错率、传送速率、传送延迟及服务可用性等参量来描述。

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图3.2.2　物理层数据电路的互连

在物理层中使用的数据单位称为物理服务数据单位。物理服务数据单位在串行传输中由1比特组成，在并行传输中则由若干比特组成。物理连接可以允许用同步或异步传输来传送物理服务数据单位。物理层的功能包括物理连接的激活和抑制、物理服务数据单位的传送及物理层管理等内容。

物理层的四个重要特性是：机械特性、电气特性、功能特性和规程特性。这些特性将主要应用于DTE/DCE接口，说明具体的物理层的特性。