第二章 物理层
传输介质
计算机网络的传输介质:电介质、光介质、无线传输的介质
一、 电介质
现在用得比较多的是:双绞线、同轴电缆。
1. 双绞线
可以传输模拟信号也可以传输数字信号,线间干扰小、价格便宜、安装方便,但传输距离比较短,一般为 100M。它的
带宽取决于线的粗细、角的密度和传输的距离。角的密度越大线路的传输质量就越好。可以分为有屏蔽的双绞线和无屏
蔽的双绞线。无屏蔽的双绞线相对便宜,用得最多,根据质量,它又分为几类,在计算机网络中用的有 3 类和 5 类双绞
线,电话线用的通常是 3 类双绞线,类别越高,质量越好。
2. 同轴电缆
可分为粗缆和细缆,粗缆用于干线的连接,细缆一般连接计算机,以上属于基带同轴电缆(50Ω),传递的是数字的信
号,目前基本已被双绞线所替代。另外还有宽带同轴电缆(75Ω),它一般用于模拟传输系统,如:有线电视网用的就
是宽带同轴电缆
二、 光缆
光缆有一个玻璃芯,光通过玻璃芯来传输,可分为:单模、多模光缆,在单模光缆中,光线是直线的传递过去的,传递
的距离远,有 10 公里,一般用于干线的传输;而多模光缆中,光线有多个入射角,光线是通过反射过去的,传递的距离
近,只有两公里。
光缆相对于电缆的特性:
现在一般用光缆作为干线,不再用同轴电缆,因为光缆带宽更大,传输的距离更长,信号传递中损耗也比较低,而
且
没有电磁辐射,可以防窃听,但价格高。
光传输系统包括:光源、传输介质(光纤)、光检测器
三、 无线传输的介质
依波长可以分为不同的波段:无线电、微波、红外、可见光、紫外,计算机网络通常采用微波进行传输,微波传输的特
点:
比较适合于长距离的传输、几乎是直线传递,能量非常集中,有较高的信噪比,不能穿透建筑物,所以两个微波站之间
不能有任何障碍物,还需要设置一些基站,把一个地方来的微波再传递到另外一个地方。微波传输的距离与天线的高度 、
信号的强度、类型有关。卫星通讯是一类特殊的微波通讯,卫星是作为信号传输的中继,它的缺点是:传输的延时比较
大,因为地球同步卫星离地球很远,其延时大约为 270 毫秒(单程)
四、 电话系统
公用电话交换网(PSTN)在很多时候是作为计算机网络的承载网,帮计算机网络传递数据,其最大用途是支持家庭用户
的上网,家庭用户通过 Modem 拨号上网就是利用的 PSTN 系统。计算机系统的误码率为 10 负 12 次幂,电话系统的误码
率为 10 的负 5 次幂。在计算机网络中,通讯子网是网状的结构,而电话系统的通讯子网采用树状结构,最上层的是一些
国家的一级中心,下面是省、直辖市的中心(二级中心),在下面是区县的中心(三级中心),最后是区内(本地)交
换局(四级中心),而每个用户的电话机就链接到某个交换局的某台交换机上。整个电话系统由三个部分组成:
1、通讯子网(主干线):交换局之间采用光缆连接,数字传输。
本地回路上的模拟的信号在传到电话局后,要变成数字的以使信息在主干线上传输,为此电话系统使用了 PCM(脉冲编码
调制)的调制方式,将模拟的数据变成数字的数据:采样(采样周期 80000 次/秒)、量化(256 个等级)、编码(一个信
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