第2章 节 物理层 现代通信网 .pptVIP

第2章 物理层;2.1 传输介质;2.1.2 物理层下面的传输媒体;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。 ; ;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/TIA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：是必威体育精装版定义的一种双绞线，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，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500～750 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。;图2.3 光纤的物理结构;高折射率 (纤芯);特点：大容量；体积小、重量轻；低衰减、抗干扰能力强；安全必威体育官网网址性很好。 带宽范围：具有2500～3000GHZ带宽，工作频率分布在1014～1015Hz范围内。 光纤的类型： 多模光纤(MMF)：纤芯直径较大，通常为50 μm或62.5 μm，允许多个光传导模式同时通过光纤。 单模光纤(SMF)：纤芯直径非常小，通常为4～10 μm, 只允许光信号以一种模式通过纤芯。 适用场合：单模光纤用于骨干网传输；多模光纤用于局域网或者用户接入网。;;注意：在光脉冲信号传输的过程中，所使用的波长与传输速率、信号衰减之间有着密切的关系。 通常采用的光脉冲信号的波长集中在某些波长范围（窗口）。目前常用的有850 nm、1310 nm和1550 nm为中心的三个低损耗窗口，在这三个窗口中，信号具有最优的传输特性。 在局域网中较常采用850 nm，而在长距离和高速率的传输条件下的城域网和长途网中均采用1550 nm波长。;4．无线介质 1) 无线电 又称广播频率(RF: Radio Frequency), 工作频率范围：在几十兆赫兹到200兆赫兹左右。 特点：无线电波易于产生，可长距离传输，可穿越建筑物，并且其传播是全向的；其传输特性与频率相关，容易互相干扰，要统一进行频段分配管理。 适用场合：适合于广播通信。;2) 微波 工作频率范围：300 MHz～30 GHz的电磁波。 特点：在空间沿直线传播，只能在视距范围内实现点对点通信，信号易受环境的影响。 适用场合：通常微波中继距离应在80 km范围内，适合于地形复杂和特殊应用需求的环境，目前主要的应用有地面微波接力通信（专用网络、应急通信系统、无线接入网、陆地蜂窝移动通信系统），卫星通信;3) 红外线 指工作频率在1012～1014Hz范围的电磁波信号。 特点：不能穿越固体物质，主要用于短距离、小范围内的设备之间的通信。 适用场合：主要用于家电产品的远程遥控，便携式计算机通信接口等。;无线电;2.2 物理层标准 常用的物理层标准EIA RS-232和RS-449，是由美国电子工业协会 EIA制定的异步串行通信接口标准，用于DTE与DCE之间的接口 标准。 1.基本概念 DTE (Data Terminal Equipment) 是数据终端设备，是具有一定的数据处理能力和发送、接收数据 能力的设备。 DCE (Data Circuit-terminating Equipment) 是数据电路端接设备，它在 DTE 和传输线路之间提供信号变换 和编码的功能，并且负责建立、保持和释放数