《物理层传输介质》课件.pptVIP

**************物理层概述物理层是网络体系结构中最底层，负责数据传输的物理介质和信号传输方式。它是网络的基石，为更高层提供可靠的物理连接和数据传输服务。物理层主要定义了数据在物理介质上传输时的比特流格式，包括信号编码、数据速率、信号类型以及网络接口等关键参数。数据通信基础数据通信要素数据通信系统包含发送方、接收方、传输介质和通信协议。发送方将数据转换为信号并发送到接收方。接收方接收信号并将其转换为可读的数据。传输介质是信号传播的物理通道。信号基础信号类型模拟信号和数字信号信号频率带宽和频率范围信号强度信号幅度和功率信号噪声干扰和信噪比模拟信号模拟信号是一种连续变化的信号，其幅度和频率都随时间而变化。例如，音频信号、视频信号等，它们都是模拟信号。数字信号离散值数字信号由一系列离散的数值组成，每个数值代表一个特定的状态。二进制编码数字信号通常使用二进制编码，用0和1表示不同状态。数字信号的特点数字信号具有抗干扰性强、易于处理、传输距离远等优点。传输介质概述1定义物理层传输介质是指用于承载信号的物理通道。2功能传输介质将信号从发送方传输到接收方。3类型常见的传输介质包括双绞线、同轴电缆、光纤和无线电。物理层传输介质是网络通信的基础，决定了信号传输的质量和效率。双绞线双绞线是由两根互相绝缘的导线绞合在一起而成的，它可以有效地减少信号的干扰。这种传输介质广泛应用于计算机网络和电话线。双绞线通常分为屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线两种，前者具有更强的抗干扰能力，后者的造价相对低廉。同轴电缆同轴电缆是一种常用的传输介质，它由一根中心导线和一个同心圆形导体构成，中间填充绝缘材料。它能够有效地屏蔽外部电磁干扰，确保信号传输的稳定性和可靠性。同轴电缆的应用范围广泛，例如电视信号传输、无线电广播、计算机网络等。它具有较高的传输速率，能够传输高质量的信号，同时价格相对便宜，易于安装和维护。光纤光纤是一种由玻璃或塑料制成的细丝，可以用于传输光信号。光纤的优势在于带宽高、抗干扰性强、传输距离远、信息安全可靠。无线电无线电是一种通过电磁波进行数据传输的物理层介质。无线电信号可通过天线发射和接收，无需物理连接。无线电技术广泛应用于各种领域，例如广播、通信、导航等。双绞线原理信号传输方式双绞线通过两根互相缠绕的导线来传输信号，这减少了外部干扰，提升了传输效率。差分信号传输双绞线采用差分信号传输，即发送两个极性相反的信号，接收端通过比较这两个信号的差异来还原原始信号。屏蔽层一些双绞线还具有屏蔽层，可以进一步减少来自外部电磁干扰的影响，提高信号传输的可靠性。线对类型双绞线有多种线对类型，例如超五类、六类和七类，它们具有不同的线径、缠绕密度和频率特性，适用于不同的应用场景。同轴电缆原理1中心导体信号传输2绝缘层防止信号泄漏3编织屏蔽层防止外部干扰4外层绝缘层保护屏蔽层同轴电缆由中心导体、绝缘层、编织屏蔽层和外层绝缘层组成。中心导体用于信号传输，绝缘层防止信号泄漏到屏蔽层，编织屏蔽层防止外部电磁干扰，外层绝缘层保护屏蔽层。光纤原理1光信号传输光纤利用光的折射和全反射原理传输数据。光信号通过光纤芯进行传输，光纤芯的折射率高于光纤包层。2全反射当光线从光纤芯进入光纤包层时，由于折射率的不同，光线会发生折射，并有可能发生全反射，从而被束缚在光纤芯内传播。3光纤类型光纤主要分为单模光纤和多模光纤两种。单模光纤只允许一种模式的光波传播，而多模光纤则可以容纳多种模式的光波传播。无线电原理电磁波无线电信号通过电磁波进行传播。电磁波以光速在空气中传播，能够覆盖很远距离。调制无线电发射机将音频或数据信号调制到高频载波信号上。调制方式包括调幅、调频等。天线天线是发射和接收无线电信号的关键部件，用于将电信号转换为电磁波，或将电磁波转换为电信号。解调无线电接收机将调制信号解调，提取出原始信号，并还原成音频或数据信息。传输介质性能比较不同传输介质在传输速度、距离、成本、抗干扰性等方面存在差异。100M带宽10km传输距离100成本2抗干扰性选择合适的传输介质取决于应用场景、网络规模和成本等因素。同轴电缆类型基带同轴电缆基带同轴电缆用于数字信号传输，带宽较低，主要用于短距离连接。宽带同轴电缆宽带同轴电缆用于模拟信号传输，带宽较高，主要用于有线电视信号传输。RG-59同轴电缆RG-59同轴电缆是常见的宽带同轴电缆，主要用于有线电视信号传输。RG-6同轴电缆RG-6同轴电缆比RG-59具有更高的带宽，主要用于高清电视信号传输。光纤类