第4章_物理层详解.ppt

Page ? * 第四讲 物理层 主 讲: 王建勇 电 话: 邮 箱: wjy01@mail.hzau.edu.cn 本章提纲 电话系统 Internet的本地接入 传输介质 1.传输介质1.1 有线介质  双绞线 屏蔽双绞线 (STP) 非屏蔽双绞线 (UTP) 常用的双绞线为3类(16Mbit/s) 和5类(155Mbit/s)两种 同轴电缆 基带同轴电缆 阻抗50?， 宽带同轴电缆 阻抗75 ?，主要用于CATV 铜芯 绝缘层 外导体屏蔽层 保护套 光纤 光纤分为：多模MMF、单模SMF 多模光纤——纤芯较粗 多束光线以不同的反射角传播，因此到达目的地的时间不同，造成光脉冲逐渐展宽、失真 可使用发光二极管作为光源 输入脉冲 输出脉冲 多模光纤MMF 单模光纤——纤芯较细 使单个波长的光线沿光纤一直传播 单束光线沿直线传播 输入脉冲 输出脉冲 单模光纤SMF 输入脉冲 输出脉冲 单模光纤 多模光纤与单模光纤比较 输入脉冲 输出脉冲 多模光纤 光缆 玻璃封套 塑料外套 玻璃内芯 单芯光缆 多芯光缆 玻璃内芯 塑料外套 玻璃封套 外壳 1.2 无线介质 使用电磁波或光波携带信息 无需物理连接 适用于长距离或不便于网络布线的场合 易受干扰 无线蜂窝、微波、卫星 无线蜂窝 固定接入点 (基站)和终端之间是无线链路 基站覆盖的无线电区域 F2 F3 F1 F2 F3 F1 F2 F3 F1 F2 F2 F3 F1 F1, F2, F3 = 使用的频率 BS 基站 两个地面站之间直线传送 距离：50 -100 km 地球 地面站之间的直视线路 微波传送塔 地面微波接力 地球同步卫星 与地面站相对固定位置 使用3个卫星可覆盖全球 传输延迟时间长 适用于海洋、山区、沙漠等地区的通信 常用传输媒体的比较 本章提纲 传输介质 Internet的本地接入 电话系统 2.电话系统（PSTN） 公用电话交换网，简称：PSTN（Public Switched Telephone Network） 计算机通过MODEM拨号上网，就是通过电话系统进行数据传输。 计算机系统的误码率为10-12,而电话系统的误码率为10-5 ，是计算机系统的107倍。 电话系统的数字化趋势 与模拟传输相比，数字传输具有明显的优势，所以电话系统数字化是发展趋势。 电话系统由三部分组成： 本地回路：双绞线，模拟传输，1Km-10Km 主干线：交换局间的光缆，数字传输 交换局：交换设备，交换技术 主干线 主干线采用多路复用技术以提高线路的利用率。 PCM 采样和量化 T1线路 E1线路 SONET和SDH T1线路1.544Mb/s T1线路由24个多路复用信道组成 每个信道采样8000次/秒，每次采样量化为7bit 每个信道每次采样生成7bit的数据位加1bit的控制位即7b+1b。每个信道每秒生成56K+8K的传输速率。 24个多路复用信道的每次采样组成一个帧，每帧间加一个bi，每帧为：8bit x 24+1=193bit。所以： 193bit x 8000次采样/秒=1544000bit/s=1.554Mb/s 北美、日本使用T1线路 E1线路 2.048M b/s E1线路由32个多路复用信道组成 每个信道采样8000次/秒，每次采样量化为8 bit，其中包括用于信令的bit 32个多路复用信道的每次采样组成一个帧，即每帧为： 8 bit x 32个信道 = 256 bit 256 bit x 8000次采样/秒 = 2.048M b/s 欧洲、中国使用E1线路 多个T1或E1线路的复用 一次群：T1 = 1.544M b/s E1 = 2.048M b/s 二次群：T2 = T1 x 4 + … = 6.312M b/s E2 = E1 x 4 + …= 8.848M b/s 三次群：T3 = T2 x 6 + … = 44.736M b/s E3 = E2 x 4 + …= 34.304M b/s 四次群：T4 = T3 x 7 + … = 274.176M b/s E4 = E3 x 4 + …= 139.264M b/s SONET/SDH SONET（Synchronous Optical Network） 同步光纤网 美国标准ANSI T1.105 ~ 106 STS-1（Synchr