第九章 传输媒体与物理层.ppt

1、1,第九章 传输媒体与物理层,何小其,本章主要内容,9.1 传输媒体 9.2 OSI参考模型,9.1 传输媒体,9.1.1 双绞线 9.1.2 同轴电缆 9.1.3 光导纤维 9.1.4 无线传输 9.1.5 红外线和毫米波,9.1.1 双绞线(1),由两条互相绝缘的铜线组成。 铜线螺旋式缠绕，以减少电磁辐射和外部电磁干扰的影响。 带宽决定于铜线的粗细和传输距离。,图1-0 双绞线实物图,9.1.1 双绞线(2),双绞线分类 3类双绞线 由两条疏松地拧在一起的线构成。一般无屏蔽双绞线UTP在塑料外壳内有四对这样的线。外壳起到保护和约束的作用。传输速率可达10Mb/s。 5类双绞线 两条线拧得更

2、紧，并以特富龙绝缘，使线间互感较少。传输速率可达100Mb/s。,9.1.1 双绞线(3),双绞线在规定的100m以内，衰减不会太大 在许多情况下，几公里范围内的传输速率仍可达到几兆b/s。 双绞线性能较好、价格便宜，被广泛应用。,9.1.1 双绞线(4),网线的制作 TIA/EIA 568B标准 白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕。,两台计算机直连网线制作,9.1.2 同轴电缆,同轴电缆比双绞线屏蔽性能更好。 同轴电缆分两种： 50电缆 用于数字传输。 75电缆 用于模拟传输。,同轴电缆以硬铜线为芯，外包一层绝缘材料。 绝缘材料层外用密织的网状导体包绕，用于屏蔽。 同轴电缆有较宽的工作频

3、带和极好的噪音抑制特性，其带宽取决于电缆的长度。,宽带同轴电缆 传输连续的模拟信号，数字信号经过调制后才能在宽带同轴电缆上传输。 采用频分复用（FDM）技术可以在一条电缆上传输多路信号。例如CATV电缆。 频带高达850MHz（可扩充1000MHz），可以传输100km。 宽带系统划分为多个信道，电视广播通常占8MHz。若采用64QAM调制技术，每个信道可传送约42Mb/s。,9.1.3 光导纤维,光纤是由媒体材料组成的三个同心的圆柱体，即纤芯、包层和外壳构成。 光纤主要两类：多模光纤和单模光纤。 多模光纤适合用于几十Mb/s到100Mb/s的信息速率，范围是10100km左右，广泛应用于基于

4、光纤的局域网。 单模光纤主要用于传送距离很长的网络主干线，速率为几Gb/s。,光网络的接入方案 光纤到户（FTTH） 从端局到每个家庭拉一条光纤。 光纤到路边（FTTC） 电信公司从每个端局向每个大楼拉一根光纤，光纤终结处连入所有本地回路。 混合光纤电缆接入（HFC） 本地回路很短，可以以较高速率运行。,9.1.4 无线传输,无线电、微波、红外线、可见光都可以通过幅度、频率和相位调制来传输信息。 无线电波的特性与频率有关 低频波段，可以轻易绕过障碍物，沿地面传送，可传一千多公里。 高频波段，趋于视距传播，并受障碍物的阻挡，还会被雨水吸收。 微波波段在1000MHz以上，沿直线传播。通过抛物面天

5、线把能量汇聚成束，可以获得较高方向增益，发射天线和接收天线必须对准。,9.1.5 红外线和毫米波,红外线和毫米波广泛用于短距离通信。例如电视机、录像机的遥控器。 主要特点：便宜、容易制造、不能穿透坚实的物体。 IEEE 802.11规范了红外物理层。 红外通信不能在室外使用，因为太阳光中的红外部分和可见光一样剧烈。,9.2 OSI参考模型物理层,9.2.1 EIA-232-D 9.2.2 X.21,9.2.1 EIA-232-D,EIA-232-D 名称：“使用连续的二进制数据交换的数据终端设备和数据交换设备之间的接口” EIA-232-D 描述了连接数据终端设备（如终端或计算机）DTE和数据

6、电路设备（DCE）（如调制/解调）的电缆中的电线。,EIA-232-D的五种主要特性 接口的机械特性； 接口电气特性； 交换电路的功能描述； 用于特殊应用的特殊交换电路的标准子设备的清单； 建议书和要说明的注意事项。,机械特性包括连接器的特性，内部交换线路对管脚的分配、连接器锁存装置、底座装置等。 图9.4给出了25管脚的分配位置。表9.1给出25脚的功能分配。,电气特性详细说明了通过DTE/DCE接口信令。 交换线路的功能描述分为4个主要的群：数据、控制、计时和接地。 EIA-232-D覆盖范围是15m或更小，传输速率不超过20kb/s。,EIA-499 定义了一个37插头的连接器，提供的速

7、率可达2Mb/s。 RS-499定义机械、功能和规程特性 电气接口由两个不同的标准EIA-422-A和EIA-423-A定义 EIA-422-A为一个对称平衡的电气接口（即每条电路的双线上传送不同的信令），在噪声较好的情况下有较好传输性能。距离10m其传输速率可达10Mb/s，距离1km上可达100kb/s。 EIA-423-A为一个不对称（非平衡）的电气接口。距离10m其传输速率可达100kb/s，距离1km上可达1kb/s速率。,9.2.2 X.21,X.21协议规定了在公用分组网上同步工作模式的DTE和DCE之间的通用接口，是以数字传输线路作为基础制定的。 X.21接口定义了从计算机/终端（数据终端设备，DTE）到X.25分组交换网络中的附件结点的物理/电气接口。,X.21