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  • 一、传输介质、 二、传输介质 与 物理层、 三、传输介质分类、 四、双绞线 ( 导向性传输介质 )、 五、同轴电缆 ( 导向性传输介质 )、 六、光纤 ( 导向性传输介质 )、 七、非导向性传输介质





    一、传输介质



    传输介质 :

    ① 概念 : 数据传输系统 中 , 发送设备接收设备 之间的 物理通路 ;

    ② 同等概念 : 传输媒体 , 传输媒介 ;





    二、传输介质 与 物理层



    传输媒体 与 物理层 区分 :


    区别 : 传输媒体 不是 物理层 ;

    层级 : 传输媒体 在 物理层 的下层 ; 物理层是整个 网络体系结构的 第 1 1 1 层 , 传输媒体相当于 第 0 0 0 层 ;


    传输媒体 ( 纯物理通路 ) : 传输媒体 中 传输 波形信号 , 但是 并不知道 传输信号的 意义 ; 只是 单纯的作为 物理通路 ;

    物理层 ( 电气特性 ) : 物理层 中 规定了 电气特性 , 可以识别 波形信号 代表的 比特信息 ; 如 + 10 V +10V +10V 代表高电平 , 比特值是 1 1 1 ;





    三、传输介质分类



    传输介质分类 :

    ① 导向性传输介质 : 电磁波 沿着 固体 媒介传播 ; 如 : 光纤 , 双绞线 ;

    ② 非导向性传输介质 : 电磁波 在自由空间中传播 ; 如 : 空气 , 真空 , 水中 ;





    四、双绞线 ( 导向性传输介质 )



    双绞线 : 2 2 2 根采用一定规则 , 并排 绞合的 , 相互绝缘的 铜导线 组成 ;

    ① 双绞线 原理 : 根据右手准则 , 产生的电磁波大小相等 , 可以相互抵消 , 绞合可以减少对相邻导线的电磁干扰 ;

    ② 无屏蔽双绞线 ( UTP ) : 由外到内 , 聚氯乙烯套层 -> 绝缘层 -> 铜线 ; 聚氯乙烯套层 是塑料管 ; 又称为 非屏蔽双绞线 ;
    在这里插入图片描述

    ③ 屏蔽双绞线 ( STP ) : 由外到内 , 聚氯乙烯套层 -> 屏蔽层 -> 绝缘层 -> 铜线 ; 屏蔽层 是 金属丝编织成的 , 可以进一步提高抗干扰能力 ;

    在这里插入图片描述

    ④ 双绞线 使用场景 : 将网线剪断 , 可以看到 非屏蔽双绞线 有 8 8 8 根线 , 4 4 4 组 , 两两相互绞合在一次 ; 屏蔽双绞线 网线 , 8 8 8 根线的外层有一层金属丝网 ;



    "双绞线" 特点 :

    ① 价格便宜 : 双绞线 价格便宜 , 是最常用的传输介质之一 , 局域网 和 传统电话网 使用普遍 ;

    ② 传输信号 : 模拟信号 , 数字信号 , 都可以使用双绞线 传输 ;

    ③ 传输距离 : 几公里 到 几十公里 ;

    ④ 模拟传输 : 长距离的 模拟传输 , 需要使用 放大器 放大衰减信号 ;

    ⑤ 数字传输 : 长距离的 数字传输 , 需要使用 中继器 整型失真信号 ;





    五、同轴电缆 ( 导向性传输介质 )



    "同轴电缆" 组成 : 由外到内 , 塑料外层 -> 网状编织屏蔽层 -> 绝缘层 -> 导体铜质芯线 ;

    ① 导体铜质芯线 : 可以是单股的铜线 , 也可以是多股绞合在一起的铜线 ;

    ② 网状编织屏蔽层 : 使 同轴电缆 比 双绞线 有更强的抗干扰性 ;

    在这里插入图片描述

    同轴名称由来 : 四层的圆心都是同一个轴 ;


    "同轴电缆" 分类 :

    ① 基带同轴电缆 ( 50 Ω \Omega Ω ) : 传输 基带数字信号 , 局域网中应用广泛 ;

    ② 宽带同轴电缆 ( 75 Ω \Omega Ω ) : 传输 宽带模拟信号 , 有线电视系统应用 ;


    "同轴电缆" 与 “双绞线” 对比 :

    ① 抗干扰性 : 由于 同轴电缆 有 外导体屏蔽层 , 其 抗干扰特性 优于 双绞线 ;

    ② 高速率 : 同轴电缆 广泛用于 传输较高速率的数据 ;

    ③ 传输距离 : 同轴电缆 传输距离 更远 ;

    ④ 价格 : 同轴电缆 价格 比 双绞线 贵 ;





    六、光纤 ( 导向性传输介质 )



    "光纤通信" 概念 : 是利用 光导纤维 传输 光脉冲 进行通信 ;

    ① 光脉冲信号 : 有 光脉冲 表示 1 1 1 , 没有光脉冲 表示 0 0 0 ;

    ② 光纤带宽 : 可见光 频率 是 1 0 8 10^8 108 MHz , 光纤通信系统 带宽 远远大于 其它传输媒体的带宽 ;

    ③ “光纤” 传输的是 光脉冲 ;

    ④ “同轴电缆” 和 “双绞线” 传输的是 电脉冲 ;



    光电转换 :

    ① 发送端 : 发送端 有 光源 , 一般采用 发光二极管 或 半导体 激光器 ;

    ② 电脉冲 -> 光脉冲 : 光源 可以 在电脉冲 作用下 , 产生 光脉冲 ;

    ③ 接收端 : 接收端 使用 光电二极管 做成 光检测器 ;

    ④ 光脉冲 -> 电脉冲 : 监测到 光脉冲时 , 将光脉冲 还原成 电脉冲 ;



    "光纤" 传输原理 :

    ① “光纤” 材质 : 光纤 由 纤芯包层 组成 ;

    • "纤芯" : 实心的 , 光波 通过 纤芯 进行传导 ;
    • "包层" : 与 纤芯 对比 , 折射率 低于 纤芯 ;
    • 折射率对比 : 纤芯 > > > 包层 ;

    ② 折射 : 光线 从 高折射率介质 射向 低折射率介质 , 折射角 大于 入射角 ;

    ③ 全反射 : 如果 入射角 足够大 , 就会出现 全反射 , 光线 碰到 包层 , 就会折射回 纤芯 , 该全反射不断重复 , 光就可以沿着光纤不断传输下去 ;

    ④ 超低损耗 : 使用全反射原理 , 光的损耗超低 , 可以进行 超远距离传输 ;

    在这里插入图片描述



    "光纤" 分类:

    • 多模光纤
    • 单模光纤


    多模光纤 :

    在这里插入图片描述

    ① 光线条数 : 多模光纤 , 发送端 同时传输多个 光脉冲 ;

    ② 光源 : 定向激光二极管 ;

    ③ 传输距离 : 即使发生全反射 , 但是光波之间互相影响 , 损耗很大 , 只能进行 近距离传输 ;



    单模光纤 :

    在这里插入图片描述

    ① 光线条数 : 将 光纤 直径 , 减小到只有一个波长 , 光纤沿着直线射过去 , 几乎没有损耗 , 只能传播一条光线 ;

    ② 光源 : 发光二极管 ;

    ③ 传输距离 : 损耗很小 , 适合 远距离传输 ;



    "光纤" 特点 :

    ① 传输距离长 : 传输 损耗 小 , 中继距离长 , 适合远距离传输 ;

    ② 抗干扰 : 抗 雷电 和 电磁干扰 ;

    ③ 保密 : 没有串音干扰 , 不容易被窃听 , 截取数据 ;

    ④ 体积小 , 重量轻 ;





    七、非导向性传输介质



    非导向性传输介质 分类 :

    • 无线电波
    • 微波
    • 红外线 , 激光


    无线电波 :

    ① 传播方向 : 信号向 所有方向 传播 ;

    ② 特点 : 穿透能力强 , 传输距离远 , 广泛用于通信领域 ;



    微波 :

    ① 传播方向 : 信号 沿 固定方向 传播 ;

    ② 特点 : 通信频率高 , 频段范围宽 , 数据率高 ;

    ③ 微波分类 : 地面微波接力通信 , 微信通信 ;

    ④ 地面微波接力通信 : 基站 ;

    ⑤ 卫星通信 :

    • 优点 : 容量大 , 距离远 , 覆盖广 , 广播通信 和 多址通信 ;

    • 缺点 : 延迟高 ( 250 ~ 270ms ) , 容易受到气候影响 ( 太阳黑子 , 日凌 ) , 误码率高 , 成本高 ;



    红外线 , 激光 : ( 仅作了解 )

    ① 传播方向 : 信号 沿 固定方向 传播 ;

    ② 信号转换 : 将传输的信号 转为 红外线信号 , 激光信号 , 在空间中传播 ;

    ③ 与微波区别 : 微波 不需要转为 特殊的信号格式 , 红外线需要将信号转为 红外线信号 , 激光 需要将信号转为 激光信号 ;

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  • 导向传输介质简介

    千次阅读 2018-05-16 18:50:21
    简介物理层的功能是搬运比特,承载比特的就是传输介质,事实上,传输介质是多种多样的按照是否有形,将其分为引导(有线)传输介质和非引导(无线)传输介质两大类引导(有线)传输介质包括:铜线(同轴电缆、...


    简介

    物理层的功能是搬运比特,承载比特的就是传输介质,事实上,传输介质是多种多样的

    按照是否有形,将其分为引导性(有线)传输介质和非引导性(无线)传输介质两大类

    引导性(有线)传输介质包括:铜线(同轴电缆、双绞线等),光纤

    无线传输介质包括:无线电、卫星等


    双绞线

    由两根具有绝缘层的铜导线按一定密度,逆时针方向绞合而成,用于消除近端串扰

    非屏蔽双绞线(UTP)

    • 5类双绞线,提供10M、100M的数字带宽使用了其中的两对线,分别用于收、发
    • 1000M以太网中,用到了全部的4对线
    • 最大传输距离100米,广泛用于局域网中
    • 易受干扰,但成本低,尺寸小

    屏蔽双绞线(STP)

    • 相比UTP,STP加了两层屏蔽层,分别位于每对线之外和全部4对线之外
    • 可以抗抗EMI/RFI干扰,但成本高

    网屏式双绞线:

    • 上面两者的折中


    光纤

    全程光导纤维,一种非常重要的传输介质

    • 由极细的玻璃纤维构成,把光封闭在其中并沿轴向进行传播
    • 一根光纤,由内而外,由极细的玻璃芯(微米级)、玻璃覆盖层和槊料封套构成,玻璃覆盖层的折射率比玻璃芯低,以保证光都被限制在玻璃芯内
    • 光纤可以弯曲,但是需遵循标准,造价高,易断裂



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  • 今天正式进入传输传输中会遇到以下因素引起失真码元传输速率信号传输速率噪声干扰传输媒体质量对于失真的信号,程度低的额还可以修复,严重的就只能丢弃,多以有大佬就发现传输速率和之间的关系PS:语法限制使用 log...

    今天正式进入传输

    传输中会遇到以下因素引起失真

    码元传输速率

    信号传输速率

    噪声干扰

    传输媒体质量

    对于失真的信号,程度低的额还可以修复,严重的就只能丢弃,多以有大佬就发现传输速率和之间的关系

    PS:语法限制使用 log2(N) 表示以2为底N的对数

    奈氏准则(nice)

    在理想低通(无噪声,带宽受限)条件下,为了避免码间串扰,极限码元传输速率为2W Baud,W是信道带宽,单位是Hz。

    简单地说:就是在一定带宽的链路中,码元的频率过高或者过低的都会造成信号再传输过程中严重失真奈氏准则主要解决马元传输输速率过高时码间串扰的问题

    理论传输率 = 2W * log2(V)(b/s)

    V 是码元的离散电平数目。

    比如二级制信号的V=2

    四种相位,每种相位四种振幅 V = 4 * 4 = 16

    那么想要提高数据率就要 高带宽 / 更好的编码技术

    香农准则(香浓)

    在带宽受限且有噪声的信道中,为了不产生误差,信息的数据传输速率有上限值。

    理论传输率 = W * log2(1+S/N) (b/s)

    nice说了没有噪声和带宽受限,但是实际中噪声很大,香浓就考虑了这家伙。相对原理只要信号足够强那么一切噪声都是弟弟

    信噪比(S/N) = 信号平均功率 / 噪声平局功率

    信噪比(dB) = 10 * log10(S/N)

    那么想要提高数据率就要 高带宽 / 高信噪比

    计算问题

    当遇到两个准则都能进行计算时需要两个都要计算并取最小的那个

    传输介质

    注意一个问题,传输媒介并不是物理层 ,传输媒介再物理层下面俗称第0层,也就是传输中比傻瓜都不如的那个层次

    导向性

    也就是有着固体载体的那种

    双绞线(STP和UTP)

    利用电磁右手准则,相反电流产生的磁场会互相抵消,来消除干扰

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    特点:便宜、传输距离近、没了

    代表作:网线

    同轴电缆

    利用金属外壳屏蔽磁场

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    代表作:闭路线

    特点:抗干扰比双绞线强、传输距离比双绞线远、传输速率比双绞线高,就是贵

    光纤

    利用光电器件将将电脉冲转换光脉冲传播,利用光波传播中全反射低损耗、高速的送达远端之后再转化回电脉冲

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    特点:高带宽、高速率、低损耗、远距离、高保密、焊接实在有点精细,接头污染就只能直接干掉

    ps:多模光纤虽然带宽高但是因为多光线不同角度入射有失真还是比较严重的。适合高速局域网搭建

    非导向性

    再自由空间中传播,无拘无束的裸奔。(并不是指方向)

    并且身为凡人的我看不到这种波段的光波所以没办法放图了

    无线电波

    360°无死角发射信号

    有较强的穿透

    可以远距离传输

    主要用于通信

    微波

    定向光波,因为频率高频段也宽所以数据率很高

    主要用于地面微博接力或者卫星通信(这也是为毛小锅盖角度调整很刁钻的原因了)

    特点:容量大、距离远、但是时延高、受气候影响大、成本高、误码率也挺高的

    红外、激光

    和微波差不多啦也是定向光波,但是都需要将电信号响应转换成对应频率的光信号。

    不同:近距离传输、无干扰、节能

    常用于近距离传输比如遥控(怎么想都浪费啊,那么高的带宽(4M左右)就用来发送一个信号……)

    小声BB一句校园网还不到5M,无线不到1M

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  • 思维导图 传输介质及分类 传输介质也称传输媒体/传输媒介,它就是数据传输...导向性传输介质–1.双绞线 双绞线是古老、又最常用的传输介质,它由两根采用一定规则并排绞合、相互绝缘的铜导线组成。 为了进一步提高

    思维导图

    在这里插入图片描述

    传输介质及分类

    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数据通路。

    **传输媒体并不是物理层。**传输媒体在物理层的下面,因为物理层是体系结构的第一次,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。物理层则因为规定了电气特性,因此能够识别所传输的比特流。

    传输媒介的组成见下图

    在这里插入图片描述

    导向性传输介质–1.双绞线

    双绞线是古老、又最常用的传输介质,它由两根采用一定规则并排绞合、相互绝缘的铜导线组成。
    在这里插入图片描述

    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),无屏蔽层的双绞线就成为非屏蔽双绞线(UTP)。

    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,要用中继器将失真的信号整形。

    导向性传输介质–2.同轴电缆

    同轴电缆由导体铜质芯线、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:50Ω同轴电缆和75Ω同轴电缆。其中,50Ω同轴电缆主要用于传送基带数字信号,又称为基带同轴电缆,在局域网中得到广泛应用;75Ω同轴电缆主要用于传送宽带信号,又称为宽带同轴电缆,它主要用于有线电视系统。

    20200229180705909

    由于外导体屏蔽层的作用,同轴电缆抗干扰特性比双绞线好,被广泛用于传输较高速率的数据,其传输距离更远,但价格较双绞线更贵。

    导向性传输介质–3.光纤

    光纤通信就是利用光导纤维(简称光纤)传递光脉冲来进行通信。有光脉冲表示1,无光脉冲表示0.而可见光的频率大约是10MH,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。

    光纤主要由纤芯(实心的!)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,即光线碰到包层时候就会折射回纤芯、这个过程不断重复,光也就沿着光纤传输下去。

    在这里插入图片描述
    光纤的特点:

    1.传输损耗小,中继距离长,对远距离传输特别经济。

    2.抗雷电和电磁干扰性好。

    3.无串音干扰,也不易被窃听或截取数据。

    4.体积小,重量轻。

    非导向性传输介质

    在这里插入图片描述
    非导向性传输介质分三种:分线电波,微波,(红外线、激光),其具体的特性见图

    笔记总结于王道网课,图片截取自视频,希望对大家有所帮助!

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  • 物理层传输介质

    千次阅读 2020-03-04 16:56:44
    传输介质,数据传送系统在发送设备和接受设备之间的物理通路。传输媒体并不是物理层,传输媒体在物理层下面... 非导向性传输介质:自由空间,空气,真空,海水 双绞线。双绞线的绞合目的:减少对相邻导线的电磁干扰...
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  • 物理层之下-传输介质

    2021-07-10 10:09:58
    同轴电缆导向性传输介质--3.光纤非导向型传输介质 传输介质及分类 传输介质也称 传输媒体/传输媒介,他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。 传输媒体并不是物理层。传输媒介在物理层下面的一层...
  • 传输介质

    千次阅读 2018-03-07 21:08:39
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  • 计算机网络(13)物理层:传输介质

    千次阅读 2020-05-02 16:09:24
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  • 2.2 传输介质

    2019-02-04 13:39:38
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  • 2.2.1 物理层传输介质

    2020-09-16 00:05:20
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  • 计算机网络——物理层传输介质

    千次阅读 2020-12-10 21:03:39
    \qquad导向性传输介质:电磁波被导向沿着固体媒介(铜线或光纤)传播。 \qquad非导向性传输介质:自由空间,介质可以是空气,真空,水等。 3.导向性传输介质 3.1 双绞线 3.2 同轴电缆 3.3 光纤 4.非导向性传输...
  • 传输介质: 物理层设备: 传输媒介与物理层的区别: 传输媒体并不是物理层。传输媒体在物理层下面,由于物理层是体系结构的第一层,因此有时称传输媒介为0层。在传输媒体中传输的是信号,但传输如花似玉并不知道所...
  • 2.2 物理层传输介质

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导向性传输介质