第2章物理层1.ppt
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1、第2章 物理层,2.1 传输介质 2.2 物理层标准,2.1 传输介质,2.1.1 物理层的基本概念 物理层的主要任务:确定与传输媒体的接口的一些特性。 机械特性 指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。 电气特性 指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。 功能特性 指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。 规程特性 指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。,2.1.2 物理层下面的传输媒体,传输媒体(介质)指传输信号的物理通信线路。 数据能否成功传输依赖于两个因素:被传输信号本身的质量和传输介质的特性。 实际中传输的信号都由多个频率成分组成。 信号包含的
2、频率成分的范围称为频谱。 信号的带宽即频谱的绝对宽度。 有效带宽指包含信号主要能量的那一部分带宽。,对于传输介质: 用有效传输距离和带宽来衡量传输介质的质量。 基带信号 数字基带信号: 1 或 0 直接用两种不同的电压来表示直接在线路上去传输。 模拟基带信号: 一般指原始的模拟话音信号。 宽带信号则是将基带信号进行调制后形成的频分复用模拟信号。,1双绞线 指由一对绝缘的铜导线扭绞在一起组成的一条物理通信链路。 图2.1所示是双绞线的物理结构。,图2.1 双绞线的物理结构,特点:最便宜和易于安装,抗干扰能力差,复用度不高。 带宽范围:一般在1 MHz范围之内,传输距离约为24 km。 适用场合:
3、用作电话用户线和局域网传输介质。 双绞线的类型: 非屏蔽双绞线(UTP:Unshielded Twisted Pair) 屏蔽双绞线(STP:Shielded Twisted Pair )。,铜线,铜线,聚氯乙烯 套层,聚氯乙烯 套层,屏蔽层,绝缘层,绝缘层,非屏蔽双绞线 UTP,屏蔽双绞线 STP,双绞线标准 EIA/TIA第一、二类双绞线:主要用于电话用户线 EIA/TIA第三类双绞线:为传输语音而设计,也可用于10Mbit/s以太网 EIA/TIA第四类双绞线:为传输数据而设计,最高传输速率可达20Mbit/s EIA/TIA第五类双绞线:最高传输速率可达100Mbit/s EIA/TI
4、A超五类线:用于运行快速以太网的非屏蔽双绞线电缆,传输速度也可达到100Mbps,双绞线标准(续) EIA/TIA第六类双绞线:主要应用于百兆位快速以太网和千兆以太网中,最大速度可达到1000Mbps EIA/TIA超六类线:是六类线的改进版,主要应用于千兆以太网中 七类线:是最新定义的一种双绞线,主要为了适应万兆位以太网技术的应用和发展,是一种屏蔽双绞线,传输速率可达10Gbps 第一、二、三类双绞线一般称为音频双绞线;四类以上的双绞线一般称为数据双绞线。,2同轴电缆 由内、外导体和中间的绝缘层组成,构成一种同轴结构,因而称为同轴电缆,其物理结构如图2.2所示。,特点:抗干扰能力强于双绞线,
5、适于高频宽带传输,但是成本高,不易安装埋设。 带宽范围:通常能提供500750 MHz的带宽。 适用场合:主要应用于CATV和光纤同轴混合接入网。 同轴电缆的类型: 50 同轴电缆 75 同轴电缆,3光纤 光纤是直径很细的介质光波导,能将一定波长的光信号限制在其中,并沿其轴线向前传播。 目前使用的光纤多为石英光纤。 光纤也是一种同轴性结构,由纤芯、包层和外套三个同轴部分组成。 其中纤芯的折射率高;包层的折射率低,从而利用光的全反射原理使光信号在纤芯中传输。 其物理结构如图2.3所示。,特点:大容量;体积小、重量轻;低衰减、抗干扰能力强;安全保密性很好。 带宽范围:具有25003000GHZ带宽
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