传输介质
(一)、双绞线、同轴电缆、光纤与无线传输介质
1、传输介质及分类
- ①传输介质也称传输媒体/传输媒介，它就是数据传输系统中在发送设备和接收设备之间的物理通路
- ②传输介质并不是物理层。传输媒体在物理层的下面，因为物理层是体系结构的第一层，因此有时称传输媒体为0层。在传输媒体中传输的是信号，但传输媒体并不知道所传输的信号代表什么意思。但物理层规定了电器特性，因此能够识别所传送的比特流
- ③传输介质分为
- 导向型传输介质：电磁波被导向沿着固体媒介(铜线/光纤)传播
- 非导向性传输介质：自由空间，介质可以是空气、真空、海水等。
2、导向性传输介质--双绞线
- ①双绞线是古老、又最常用的传输介质，它由两根采用一定规格并排绞合的、相互绝缘的铜导线组成，绞合可以减少对相邻导线的电磁干扰
- ②为了进一步提高抗电磁干扰能力，可在双绞线的外面再加上一个由金属丝编织成的屏蔽层，这就是屏蔽双绞线(STP--Shielded Twisted Pair)，无屏蔽层的双绞线就称为非屏蔽双绞线(UTP--Unshielded Twisted Pair)
- ③双绞线价格便宜，是最常用的传输介质之一，在局域网和传统电话网中普遍使用。模拟传输和数字传输都可以使用双绞线，其通信距离一般为几公里到数十公里。距离太远时，对于模拟传输，要用放大器放大衰减的信号；对于数字传输，要用中继器将其失真的信号整形
3、导向性传输介质--同轴电缆
- ①同轴电缆由导体铜芯芯线，绝缘层、网状编织屏蔽层和塑料外层构成。按特性阻抗数值的不同，通常将同轴电缆分为两类：
- 50同轴电缆：主要用于传送基带数字信号，又称基带同轴电缆，在局域网得到广泛应用
- 70同轴电缆：主要用于传送宽带信号，又称为宽带同轴电缆，主要用于有线电视系统
- ②同轴电缆VS双绞线
| 同轴电缆 | 双绞线 | |
| 抗干扰性 | 较强(因为有外导体屏蔽层) | 较弱 |
| 传输距离 | 更远 | 较近 |
| 价格 | 较贵 | 较便宜 |
4、导向传输介质--光纤
- ①光纤通信：光纤通信就是利用光导纤维(简称光纤)传递光脉冲来通信。有光脉冲表示1，无光脉冲表示0.而可见光的频率大约是108MHz,因此光纤通信系统的带宽远远大于目前其他各种传输媒体的带宽。光纤在发送端有光源，可以采用发光二极管或半导体激光器，它们在电脉冲作用下能产生出光脉冲：在接收端用光电二极管做成光检测器，在检测到光脉冲时可还原出电脉冲
- ②原理：光纤主要由纤芯(实心)和包层构成，光波通过纤芯进行传导，包层较纤芯有较低的折射率。当光线从高折射率的介质射向低折射率的介质时，其折射角将大于入射角。因此，如果入射角足够大，就会出现全反射，即光纤碰到包层时就会折射回纤芯、这个过程不断重复，光也就沿着光纤传输下去
- ③光纤分类：
| 定义 | 光源 | 特点 | |
| 单模光纤 | 一种在横向模式直接传输光信号的光纤 | 定向性很好的激光二极管 | 衰减小，适合远距离传输 |
| 多模光纤 | 有多种传输光信号模式的光纤 | 发光二极管 | 易失真，适合近距离传输 |
- ④光纤的特点：
- 传输损耗小，中继距离长，对远距离传输特别经济
- 抗雷电和电磁干扰性能好
- 无串音干扰，保密性好，也不易被窃听或截取数据
- 体积小，重量轻
5、非导向性传输介质
(二)、物理层接口的特性
物理层
- 物理层解决如何在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流，而不是指具体的传输媒体
- 物理层主要主要任务：确定与传输媒体接口有关的一些特性定义标准
传输媒体接口特性
- 1、机械特性：定义物理连接时所采用的规格、接口形状、引线数目、引脚数量和排列情况
- 2、电气特性：规定传输二进制位时，线路上信号的电压范围，阻抗匹配、传输速率和距离限制等(信号的电平用+10V ~ +15V表示二进制0，-10V ~ -15V表示二进制1)
- 3、功能特性：指明某条线上出现的某一电平表示何种意义，接口部件的信号线的用途(比如描述一个物理层接口引脚处于高电平时的含义，一般不给出数值)
- 4、规程特性(过程特性)：定义各条物理线路的工作规程和时序关系。
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