第二章 物理层 物理层是开放系统互联参考模型OSI/RM中的最底 层， 其作用是尽可能地屏蔽掉计算机网络中的物理设 备、传输媒体和通信手段等的差异。 ■物理层下的传输介质 ■模拟传输与数字传输 ■同步与复用 ■交换技术 ■信道的极限容量 ■物理层的功能、模型与特性 ■物理层标准举例
第二章 物理层 ◼ 物理层下的传输介质 ◼ 模拟传输与数字传输 ◼ 同步与复用 ◼ 交换技术 ◼ 信道的极限容量 ◼ 物理层的功能、模型与特性 ◼ 物理层标准举例 物理层是开放系统互联参考模型OSI/RM中的最底 层，其作用是尽可能地屏蔽掉计算机网络中的物理设 备、传输媒体和通信手段等的差异
第一节 物理层下的传输介质 *传输介质是指通信中实际传送信息的载体，通常可以分为有线和无线两类。 2.1.1有线传输介质 *有线传输介质传输信号的性能较好，成本低， 易安装和维护，主要适用于短 距离通信和架设电缆比较容易的场合。 l.双绞线TP(Twist Pair-wire) *组成：为减少信号间的串扰，由两根互相绝缘的铜导线按照一定的密度互相 扭绞在一起。 *传输特性：模拟传输每隔5一6公里需加放大器将衰减了的信号放大到合适的量 级；数字传输每隔2-3公里需加中继器（转发器） 对失真了的信号进行整形。 *特点：成本低、易维护和安装，带宽较宽，通 信距离通常为几到几十公里，速率达100-155Mbps。 *适用：电话系统、微机局域网
第一节 物理层下的传输介质 传输介质是指通信中实际传送信息的载体，通常可以分为有线和无线两类。 2.1.1 有线传输介质 有线传输介质传输信号的性能较好，成本低，易安装和维护，主要适用于短 距离通信和架设电缆比较容易的场合。 1.双绞线TP(Twist Pair－wire) 组成：为减少信号间的串扰，由两根互相绝缘的铜导线按照一定的密度互相 扭绞在一起。 传输特性：模拟传输每隔5-6公里需加放大器将衰减了的信号放大到合适的量 级；数字传输每隔2-3公里需加中继器（转发器） 对失真了的信号进行整形。 特点：成本低、易维护和安装，带宽较宽，通 信距离通常为几到几十公里，速率达100-155Mbps。 适用：电话系统、微机局域网
第一节 物理层下的传输介质 1类 含两个电线对，适用于话音通信，主要应用于电话系统中，数据传 具有易 输速率仅达到几十Kbps; 弯曲、 2类 含四个电线对，数据传输速率不高，很少应用于现代计算机网络中； 易安装、 非屏蔽双 重量轻 3类 含四个电线对，数据传输速率相对2类线要高，可以用于10Mbps的 等优点， 以太网和4Mbps的令牌环网； 且更加 独立和 线 4类 含四个电线对，能够提供更宽的带宽，可以用于10Mbps的以太网和 灵活， l6Mbps的令牌环网，并能提供更多的保护以防串扰； 适用于 含四个电线对，增加了单位长度的缠绕密度，从而提高了线路的传 综合布 5类 输特性，可以支持100Mbps数据传输速率和如ATM等快速连网技术； 线 具有较高的数据传输速率和较好的耐腐蚀能力；但由于其费用相对较高，不 双 3类 蔽 易弯曲布线，且需要配有支持屏蔽功能的特殊的连接器和相应的安装技术， 5类 所以并未真正得到流行
第一节 物理层下的传输介质 非 屏 蔽 双 绞 线 1类 含两个电线对，适用于话音通信，主要应用于电话系统中，数据传 输速率仅达到几十Kbps； 具有易 弯曲、 易安装、 重量轻 等优点， 且更加 独立和 灵活， 适用于 综合布 线， 2类 含四个电线对，数据传输速率不高，很少应用于现代计算机网络中； 3类 含四个电线对，数据传输速率相对2类线要高，可以用于10Mbps的 以太网和4Mbps的令牌环网； 4类 含四个电线对，能够提供更宽的带宽，可以用于10Mbps的以太网和 16Mbps的令牌环网，并能提供更多的保护以防串扰； 5类 含四个电线对，增加了单位长度的缠绕密度，从而提高了线路的传 输特性，可以支持100Mbps数据传输速率和如ATM等快速连网技术； 双 绞 线 屏 蔽 3类 具有较高的数据传输速率和较好的耐腐蚀能力；但由于其费用相对较高，不 易弯曲布线，且需要配有支持屏蔽功能的特殊的连接器和相应的安装技术， 5类 所以并未真正得到流行
第一节 物理层下的传输介质 2.同轴电缆(Coaxial Cable) 糜组成：按同轴形式的一个线对构成。 蟲分类：按照同轴电缆的直径大小可将其分为 粗缆适用于较大型的局域网，标准距离长， 可靠性高，总体造价高，安装难度大， 但不必切断电缆。 细缆造价低，且安装相对简单，但要切开电缆。 传输特性：按照特性阻抗数值的不同可以分为 502基带同轴电缆，传输离散的数字信号，可以将10Mbps速率的基带数字 信号传送1Km-1.2Km,广泛应用于局域网中。 75Ω宽带同轴电缆，用于模拟传输系统（也可以传输数字信号，传输时需 进行数模-模数的转换)，可用DM技术传输多路信号，覆盖范围广泛， 远距离传输需用放大器，是有线电视系统中的标准传输电缆
第一节 物理层下的传输介质 2.同轴电缆（Coaxial Cable） 组成：按同轴形式的一个线对构成。 分类：按照同轴电缆的直径大小可将其分为 粗缆适用于较大型的局域网，标准距离长， 可靠性高，总体造价高，安装难度大， 但不必切断电缆。 细缆造价低，且安装相对简单，但要切开电缆。 传输特性：按照特性阻抗数值的不同可以分为 50Ω基带同轴电缆，传输离散的数字信号，可以将10Mbps速率的基带数字 信号传送1Km-1.2Km，广泛应用于局域网中。 75Ω宽带同轴电缆，用于模拟传输系统（也可以传输数字信号，传输时需 进行数模-模数的转换），可用FDM技术传输多路信号，覆盖范围广泛， 远距离传输需用放大器，是有线电视系统中的标准传输电缆
第一节 物理层下的传输介质 因放大器只能单向工作，因此模拟传输系统又可分为双缆系统和单缆系统 顶端器 顶端器 进电缆 蠱特点：与双绞线相比，成本较高，安装较复杂；频带较宽，数据速率较高， 传输距离较大，抗干扰能力较强，是用途广泛的传输介质。 彝适用：高速、高频通信（如长距离的电话、电报、有线电视系统和短距离 系统连接的通信线路以及局域网中)
第一节 物理层下的传输介质 顶端器 顶端器 出电缆 进电缆 因放大器只能单向工作，因此模拟传输系统又可分为双缆系统和单缆系统 特点：与双绞线相比，成本较高，安装较复杂；频带较宽，数据速率较高， 传输距离较大，抗干扰能力较强，是用途广泛的传输介质。 适用：高速、高频通信（如长距离的电话、电报、有线电视系统和短距离 系统连接的通信线路以及局域网中）