计算机网络原理课件 物理层.ppt

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1、计算机网络原理第3章物理层1第3章物理层3.1物理层基本功能3.2常用传输介质的接口特性3.2.1RJ-45的接口特性3.2.2BNC接口特性3.2.3常用光纤接口的特性3.3宽带接入技术3.3.1xDSL技术3.3.2光纤同轴混合网（HFC网）3.3.3FTTx技术23.1物理层的基本功能接收数据链路层的数据帧，执行物理层协议在通信设备之间建立连接，按顺序传输比特流；正确地利用传输介质进行数据传输。33.1物理层的协议及特性物理层协议：解决主机、终端设备与通信线路上的通信设备之间的接口问题。即：机械特性指明接口所用接线器的形状和尺寸、

2、引线数目和排列、固定和锁定装置等。电气特性指明在物理信道上传输比特流是信号电平大小、数据编码方式、阻抗匹配、传输速率、距离限制等。分三类：非平衡型、新非平衡型和新平衡型。功能特性指明各个信号线的确切定义。过程（规程）特性指明各线路上的动作序列和动作规则。4物理层数据的传输方式：计算机中数据是按照并行传输的；在通信线路中，数据是按照串行传输，即逐个比特按照时间顺序传输；物理层完成数据传输方式的转换。物理层协议种类很多：物理连接的方式很多，（点对点、多点连接、广播连接）传输媒介的种类很多，（双绞线、同轴电缆、光纤、无线信道）53.2传输介质

3、双绞线同轴电缆光纤无线信道6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104105106107108109101010111012101310141015101610010210410610810101012101410161018102010221024移动无线电电信领域使用的电磁波的频谱73.2.1有线介质双绞线屏蔽双绞线STP(ShieldedTwistedPair)无屏蔽双绞线UTP(Unshielde

4、dTwistedPair)同轴电缆50同轴电缆75同轴电缆光纤网络需要解决的最基本问题……连通8连通什么？网络基本需求：解决直连网络结点间的通信网络由两类硬件构件：结点和链路结点：台式机、服务器、工作站、路由器、交换机。910UTPcable(photo)11屏蔽双绞线STP12双绞线的类别、带宽和应用双绞线类型带宽应用316MHz低速网络、模拟电话420MHz短距离的10BASE-T以太网5100MHz10BASE-T以太网，某些100BASE-T快速以太网超5类100MHz100BASE-T快速以太网，某些1000BASE-T吉

5、比特以太网6250MHz1000BASE-T吉比特以太网，ATM网络7600MHz10吉比特以太网13同轴电缆14Cablespecifications10BASE-T10BASE510BASE21510BASE-T，10BASE-5，10BASE-2，以太网的技术标准，10Base-2、10Base-5、10Base-T都是以太网的技术标准，传输速率为10Mbps，其中10Base-2技术以细同轴电缆为传输介质，10Base-5技术以粗同轴电缆为传输介质，10Base-T技术以非屏蔽双绞线为传输介质。100Base-TX快速以太网标准

6、支持平行/交叉线自动识别功能。16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17光纤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18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线在纤芯中传输的全反射，实现光信息的传播19输入脉冲输出脉冲单模光纤：直径减小到小于一个波长，使光纤一直向前传播。1um-10um多模光纤与单模光纤输入脉冲输出脉冲多模光纤

7、：许多不同入射角的光线在一条光纤中传输，这种光纤为多模光纤。50um-75um20光纤通信的优点：光纤可提供更高的带宽，多模光纤可到7GHz,单模光纤可到200GHz，可提供更高的数据传输速率；光纤信号传输衰减小，传输距离远，单模超过100km；抗干扰能力强，不受外界电磁干扰；保密性好，不容易被截获；可采用多路复用技术WDM，大幅度地扩容。213.2.2无线介质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22地面微波地球地面站之间的可视距离天线23卫

8、星微波卫星通信更像是用轨道卫星作为中继站的视线微波传输。基本原理和地面微波是一样的，只是用一个卫星作为超高天线和转发器。尽管在卫星传输中信号仍然是直线传播的，但地球曲面引起的距离限制被减弱了。因此卫星中继可