四网络物理层.ppt

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1、计算机网络第2章物理层(2)第2章物理层(2)2.3物理层下面的传输媒体2.3.1导向传输媒体2.3.2非导向传输媒体*2.4信道复用技术2.5.1频分复用、时分复用和统计时分复用2.5.2波分复用2.5.3码分复用*2.5数字传输系统2.3物理层下面的传输媒体无线电微波红外线可见光紫外线X射线射线双绞线同轴电缆卫星地面微波调幅无线电调频无线电海事无线电光纤电视(Hz)f(Hz)fLFMFHFVHFUHFSHFEHFTHF波段10410510610710810910101011101210131014101510

2、1610010210410610810101012101410161018102010221024移动无线电电信领域使用的电磁波的频谱区别与联系：带宽与频率频率：物质在1秒内完成周期性变化的次数叫做频率。带宽（模拟）可以理解成信号传输的频率上下限之间的距离一条模拟线路可接收500HZ到2000HZ的频率，它的带宽就是1500HZ思考：为什么基带信号不适用于在信道上传输？低频分量、直流分量带宽（数字）可以理解成通信线路所能传送的数据的能力，带宽实际上就是信道的最高数据传输率传输媒体与分类传输媒体/媒介/介质：它是数据

3、传输系统中在发送器和接收器之间的物理通路。分类导向传输媒体：固体媒体非导向传输媒体：自由空间数据传输与传输媒体数据传输的质量除了与传输的信号类型、收发器设备特性相关，还与传输媒体本身的特性相关着：物理特性传输特性地理特性抗干扰性价格2.3.1导向传输媒体双绞线屏蔽双绞线STP(ShieldedTwistedPair)无屏蔽双绞线UTP(UnshieldedTwistedPair)同轴电缆50同轴电缆75同轴电缆光缆1.双绞线定义由两根互相绝缘的金属（铜）导线并排放在一起，用规则的方法绞合起来就构成了双绞线。用处

4、可用于传输数字信号与模拟信号，其通信距离为几至几十公里，可用于局域网、城域网构建特性金属越粗，其传输距离也越远衰减随频率升高而增大使用更大和更精确的绞合度，可获得更高的带宽局域网常用的是三类线和五类线根据双绞线的类型，那么在进行网络布线的时候，布线方式也不一样，但一个网络中只能采用一种布线方式。分为UTP和STP两种各种电缆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外导体屏蔽层绝缘层绝缘保护套层内导体无屏蔽双绞线UTP屏蔽双绞线STP同轴电缆同轴电缆特点：抗干扰、噪声能力强用处一般用于有限电视网带宽取决于电

5、缆的质量分为50欧姆（数字传输）与75欧姆（模拟传输）两种光缆光纤通信：利用光导纤维来传递光脉冲进行通信。特点：带宽非常大传输损耗小，中继距离长抗雷电和电磁干扰好无串音干扰，保密性好体积小重量轻进行中继时，光纤需要精确连接，光电接口贵光线在光纤中的折射折射角入射角包层（低折射率的媒体）包层（低折射率的媒体）纤芯（高折射率的媒体）包层纤芯光纤的工作原理高折射率(纤芯)低折射率(包层)光线在纤芯中传输的方式是不断地全反射光纤的分类多模光纤：可以存在许多条不同角度入射的光线在一条光纤中传输单模光纤：光纤的直径只有一个光的

6、波长，使得光纤就像一根波导那样，可使光纤一直向前传输，不会产生多次反射。小思考：二者谁的性能会更好？输入脉冲输出脉冲单模光纤多模光纤与单模光纤输入脉冲输出脉冲多模光纤2.3.2非导向传输媒体无线传输所使用的频段很广。短波通信主要是靠电离层的反射，但短波信道的通信质量较差。微波在空间主要是直线传播。地面微波接力通信卫星通信（1）地面微波通信微波：频率在100MHZ~10GHz的信号微波通信的主要特点是：只能在视距内进行传播。优点：波段频率高、信道容量大、抗干扰能力强、设备投资小、可跨越山区等缺点：受气候印象大，相邻站

7、必须直视、无障碍物；隐蔽性和保密性差，中继站的使用和维护需要耗费资源（2）卫星通信原理：在地球站之间人造卫星作为中继器的地面微波通信。特点：通信距离远、通信费用与通信距离无关，具有微波通信的一半特点。缺点：比较大的传播时延；卫星数量有限。2.4信道复用技术概念复习：基本的调制方法调幅(AM)：载波的振幅随基带数字信号而变化。调频(FM)：载波的频率随基带数字信号而变化。调相(PM)：载波的初始相位随基带数字信号而变化。对基带数字信号的几种调制方法010011100基带信号调幅调频调相信道复用技术为什么要研究复用技术

8、？复用技术原理：发送方将多个用户的数据通过复用器进行汇集并将汇集后的数据通过一条物理线路传输到接收方，接收方通过分离器将数据分离成各个单独的数据，然后分发给接收方的多个用户。常用的信道复用技术：频分复用、时分复用和统计时分复用、波分复用和码分复用2.4.1频分复用、时分复用和统计时分复用(1)频分复用频率时间频率1频率2频率3频率4频率5其将信道的可用频带