數(shù)據(jù)通信與計算機網(wǎng)絡（第二版）課件：物理層

物理層

3.1物理層概述

3.2傳輸介質(zhì)3.3物理層協(xié)議舉例3.4ADSL技術3.1物理層概述在物理信道實體之間合理地通過中間系統(tǒng)，為比特傳輸所需的物理連接的激活、保持和拆除提供機械的、電氣的功能特性和規(guī)程特性的手段。特別要指出的是，物理層并不是指連接計算機的物理設備或具體的傳輸媒體，而是指在物理媒體上的為上一層（數(shù)據(jù)鏈路層）提供一個傳輸原始比特流的物理連接。3.1物理層概述物理層協(xié)議主要包括機械、電氣、功能和規(guī)程4個特性。（1）機械特性。定義接口部件的形狀、尺寸、規(guī)格、引腳數(shù)量和排列順序等。（2）電氣特性。定義接口部件的信號高低、脈沖寬度、阻抗匹配、傳輸速率和傳輸距離等。（3）功能特性。定義接口部件的引腳功能、數(shù)據(jù)類型和控制方式等。（4）規(guī)程特性。定義接口部件的信號線在建立、維持、釋放物理連接和傳輸比特流時的時序。3.2傳輸介質(zhì)

3.2.1傳輸介質(zhì)的特性

傳輸介質(zhì)也稱為傳輸媒體，是數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈镔|(zhì)基礎。

分類：有線介質(zhì)（銅線、光纖）、無線介質(zhì)（電磁波）。特性：物理特性、傳輸特性、連通特性、抗干擾特性及干擾性、地理范圍、相對價格。3.2.2有線傳輸介質(zhì)

1．雙絞線

1．雙絞線非屏蔽雙絞線UTP1．雙絞線屏蔽雙絞線STP雙絞線的配線標準線序12345678T568A綠白綠橙白藍藍白橙棕白棕T568B橙白橙綠白藍藍白綠棕白棕1.雙絞線雙絞線的使用1.雙絞線雙絞線在使用時可分為：直通線（正線）和交叉線（反線）兩種形式。直通線是指雙絞線兩端RJ45接口中線對的線序相同，即兩端都為T568A或T568B。交叉線是指雙絞線兩端的RJ45接口中線對的線序不同，即一端為T568A，另一端為T568B。

雙絞線的制作1.雙絞線第一步，剝層。第二步，理線。第三步，剪頭。第四步，插線。第五步，壓線。第六步，測線。雙絞線的制作1.雙絞線2．同軸電纜

同軸電纜3．光纜折射角包層入射角包層（低折射率的媒體）包層（低折射率的媒體）纖芯（高折射率的媒體）纖芯單模光纖多模光纖3．光纜4．有線傳輸介質(zhì)的比較傳輸介質(zhì)價格帶寬安裝難度抗干擾能力UTP最便宜低非常容易較敏感STP比UTP貴中等細纜比雙絞線貴高一般一般粗纜比細纜貴較高多模光纖比同軸電纜貴極高難不敏感單模光纖最貴最高3.2.3無線傳輸介質(zhì)

無線電微波紅外線X射線γ射線10410810121014101610610101018102010221024可見光紫外線f（Hz）3.2.3無線傳輸介質(zhì)1．無線電波通信2．微波通信3．紅外通信3.2.1傳輸介質(zhì)的特性3.2.2有線傳輸介質(zhì)1．雙絞線2．同軸電纜3．光纜4．有線傳輸介質(zhì)的比較3.2.3無線傳輸介質(zhì)本章首頁3.2傳輸介質(zhì)3.3物理層協(xié)議舉例3.3.1EIARS-232C接口標準

DTE-ADCE-ADTE-BDCE-B通信傳輸線路RS232RS232應用位置——DTE與DCE間的接口RS-232被規(guī)定為DTE和DCE之間的異步串行接口。3.3.1EIARS-232C接口標準

1

13

1425寬（47.04+/-0.13）mmGNDDCDRXDTXDDTRDSRRTSCTSRI19876543225針標準1.機械特性9針標準3.3.1EIARS-232C接口標準2．電氣特性規(guī)定邏輯“1”的電平為-15至-5伏，邏輯“0”的電平為+5至+15伏。當連接電纜線的長度不超過15m時，允許數(shù)據(jù)傳輸速率不超過20kb/s。

3.3.1EIARS-232C接口標準3．功能特性3.3.2RS449接口標準當傳輸距離為90米時，最大速率可達到100kb/s，傳輸距離在15米以內(nèi)，最大傳輸速率可達到10Mb/s，若將傳送速率降至90kb/s，傳輸最大距離可達到1200米。3.3.2無線局域網(wǎng)（WLAN）的物理層標準項目IEEE802.11IEEE802.11aIEEE802.11bIEEE802.11g發(fā)布時間1997.71999.91999.92003.6合法頻寬83.5MHz325MHz83.5MHz83.5MHz頻率范圍2.4000~2.483GHz5.150~5.350GHz5.725~5.850GHz2.4000~2.483GHz2.4000~2.483GHz非重疊信道31233調(diào)制傳輸技術BPSK/QPSKFHSS64QAMOFDMCCKDSSSCCK/64QAMOFDM物理發(fā)送速率（Mbps）1，26，9，12，18，24，36，48，541，2，5.5，116，9，12，18，24，36，48，543.4ADSL技術3.4.1ADSL概述ADSL的全稱是AsymmetricDigitalSubscriberLine，即非對稱數(shù)字用戶環(huán)路。它是利用目前廣泛使用的一對普通電話線，采用先進的數(shù)字編碼技術和調(diào)制解調(diào)技術，實現(xiàn)高速數(shù)字信號的雙向傳送。ADSL最高上行速率可達1Mbps，最高下行速率可達8Mbps，傳輸距離為3～5公里。ADSL提高了普通電話雙絞線的利用率，是目前實現(xiàn)寬帶和多業(yè)務“最后一公里”接入的重要方式。3.4ADSL技術3.4.2ADSL基本原理ADSL使用普通電話線作為傳輸介質(zhì)，雖然傳統(tǒng)的MODEM也是使用電話線傳輸?shù)?，但它只使用?～4kHz的低頻段，而電話線理論上有接近2MHz的帶寬，ADSL正是使用了26kHz以后的高頻段。經(jīng)ADSLMODEM編碼后的信號通過電話線傳到電話局后再通過一個信號識別分離器，如果是語音信號就傳到交換機上，如果是數(shù)字信號就接入Internet。3.4ADSL技術3.4.3下一代ADSL技術在第一代ADSL標準的基礎上，ITU.T于2002年7月公布了ADSL2的標準G992.3和G992.4，于2003年1月制定了ADSL2+的標準G992.5。ADSL2的下行頻譜與第一代ADSL相同，但