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2 物理层与传输介质2.1物理层的基本概念 物理层的设计主要涉及物理层接口的机械、电气、功能和过程特性，以及物理层接口连接的传输介质等问题。 屏蔽硬件设备、通讯手段及媒体的差异，使数据链路层只需要完成本层的协议和服务，而不考虑具体的传输媒体是什么。 2.2物理层的功能和特性 主要功能 1）实现实体之间的按位传输 2）在数据终端设备、数据通讯和交换设备之间完成对数据链路的建立、保持和拆除操作。 物理层的四个特性 （1） 机械特性 指明接口所用的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。 （2） 电气特性 指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。 （3） 功能特性 指明某条线上出现的某一电平的电压表示何意。 （4）规程特性 指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。 2.3物理层的接口和标准 EIA RS-232-C接口标准 EIA RS-449接口标准 CCIT的X.21接口标准 是对公用数据网中的同步式终端（DTE）与线路终端（DCE）间接口的规定。主要是对两个功能进行了规定： 其一是与其他接口一样，对电气特性、连接器形状、相互连接电路的功能特性等的物理层进行了规定；其二是为控制网络交换功能的网控制步骤，定义了网络层的功能。 ISO2110:称为数据通信----25芯DTE/DCE接口连接器和插针分配。它与EIA（美国电子工业协会）的RS-232-C基本兼容。 ISO2593:称为数据通信----34芯DTE/DCE----接口连接器和插针分配。 ISO4902:称为数据通信----37芯DTE/DEC----接口连接器和插针分配。与EIARS-449兼容。 CCITT V。24:称为数据终端设备（DTE）和数据电路终接设备之间的接口电路定义表。其功能与EIARS-232-C及RS-449兼容于100序列线上。 2.4物理层的传输介质 物理层将数据链路层数据帧转换为传输介质相应的信号形式，如光信号、电磁波信号等，并在传输介质上传输，然后再转换为数据帧传递给数据链路层。 传输介质要与信号相匹配。 有线传输介质和无线传输介质。 2.4.1有线传输介质1.双绞线 双绞线由粗约1mm的互相绝缘的一对铜导线扭在一起组成，对称均匀的绞扭可以减少线对之间的电磁干扰。 双绞线分为屏蔽双绞线和无屏蔽双绞线。无屏蔽双绞线电缆（Unshielded Twisted Pair，UTP）由不同颜色的（橙/绿/蓝/棕）4对双绞线组成。屏蔽双绞线（shielded Twisted Pair，STP）电缆的外层由铝箔包裹，价格相对高，并且需要支持屏蔽功能的特殊连接器和适当的安装技术，但是传输速率比相应的无屏蔽双绞线高。 计算机综合布线使用的双绞线 特别需要注意的是引脚序号：将水晶头金属片面向自己（小尾巴在背面，朝下），从左到右线序1-8；如图所示。 根据图示中连接的设备判断使用的电缆类型。 2．同轴电缆 同轴电缆（Coaxial Cable）的芯线为铜质导线，外包一层绝缘材料，再外面是由细铜丝网状导体组成的屏蔽层，最外面加一层塑料保护膜，如图2-5所示。芯线与网状导体同轴，因此叫做同轴电缆。 　　　　　　　　　图2-5 同轴电缆 基带同轴电缆、宽带同轴电缆 3.光纤介质 光纤介质 光纤提供全双工通信，每个方向使用一根专用光缆。 光纤介质 光缆通常可分为两种类型：单模和多模。 常见的光纤连接器 2.4.2 无线传输介质 无线信道包括无线电波、微波、红外线、激光和卫星。 2.5 物理层相关接入技术的应用 1.电话交换网络 电话系统是由三个主要的部件构成的； （1）本地回路〈双绞线进人家庭和业务部门，模拟信号） （2）干线（通过光纤将交换局连接起来，数字信号） （3）交换局（电话呼叫从一条干线接人到另一条干线） 在过去，整个电话系统中传输的信号都是模拟的^实际的语音信号以电压的彤式从源端传输到月标端。随着光纤、数字电路和计算机的出现，现在所有的干线和交换设备都是数宇的，只有本地回路仍然是模拟的，它也是整个系统中最后保留使用模拟技术的地方。之所以优先选择数字传输,是因为它不需要像模拟传输那样，当一个长途呼叫的信号经过了许多个放大器之后，还需要重新精确地产生模拟波信号。对于数字传输而言，只襦要能够正确地区分0和1就足够了。这种特性使得数字传输比模拟传输更加可靠。而且，维护工作更加容易，并且维护成本也要便宜得多。 2. 移动电话系统 顾名思义，移动通信系统是指能够实现移动通信的技术丢统。 早期军事上用的报话机、对讲机、或一机对多机群呼机是稻动通信的初级阶段。近二十年来微电子技术、计算机技术的发展，使人们从机(电话机)对机、局对局、站对站的通程走向个人对个人的通信，这就是现在