上海交通大学计算机系计算机网络(上交教授翁慧玉)_Chap2

《Computer Networks v4》 cs.sjtu 2013-8-13

第2章

物理层

传输介质 电话系统(PSTN)

Internet 的本地接入

第2章 物理层 1 / 73

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传输介质

双绞线 同轴电缆 光缆

无线传输

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双绞线 (twisted pair)

线间干扰较小、价格便宜、易于安装 可传输模拟信号，也可传输数字信号

在电话系统的最后一公里，用于传输模拟信号

在计算机网络中，用于传输数字信号，常用8芯

无屏蔽双绞线(UTP)通常的传输距离为100 m如Cat3(10 Mbps)和Cat5(100 Mbps)

第2章 物理层 3 / 73

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传输介质

双绞线 同轴电缆 光缆

无线传输

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同轴电缆常用的同轴电缆有两种： 50Ω同轴电缆 50Ω同轴电缆用于数字信号传输，目前基

本已被双绞线所替代

75Ω同轴电缆 75Ω同轴电缆用于模拟信号传输，目前主

要用于电视信号的传输 由于75Ω同轴电缆的带宽极宽，所以，也

被用于城域网，如有线通第2章 物理层 5 / 73

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传输介质

双绞线 同轴电缆 光缆

无线传输

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光缆

多模光缆：信号通过光的折射在光纤中传输，距离2 km

单模光缆：直线传输，距离10 km光传输系统包括：光源、传输介质(光纤)、光检测器第2章 物理层 7 / 73

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光缆相对铜缆的特性

带宽高 距离远 损耗低 重量轻

无电磁干扰 防窃听

端口设备价格高

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传输介质

双绞线 同轴电缆 光缆

无线传输

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无线传输根据波长分成不同的波段，依次为无线电、微波、红外、可见光、紫外等

无线电传输微波传输

红外线和毫米波光波传输第2章 物理层 10 / 73

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用于通信的电磁波频段f(Hz) 10 0 102 10 4 10 6 108 10 10 10 12 红外线 10 14 10 16 1018 10 20 1022 10 24 无线电波 微波 可 紫 见 外 光 线 X射线 γ射线

波长 30km 3km 30m 4 5 6 f(Hz) 10 10 10 10 7 双绞线 同轴电缆 AM

3m 10 8

10 9

30mm 3mm 10 10 10 11 10 12

10 13

30µm 3µm 10 14 10 15 10 16 光通信

卫星通信 微波通信 FM TV

Tnbm P101 Fig.2-11 用于通信的电磁波频段第2章 物理层 11 / 73

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地面无线通信模型传输距离：天线的高度、类型和信

号强度 传输可靠性：障碍物 传输正确性：气象条件

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地球同 步卫星

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卫星通信模型地球同步卫星 36000km

端到端 单程 270ms 往返 540ms VSAT 中央站 VSAT

地面站

VSAT:甚小孔径卫星终端 very small aperture satellite terminals第2章 物理层 13 / 73

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第2章

物理层

传输介质 电话系统(PSTN)

Internet 的本地接入

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电话系统(PSTN)公用电话交换网，简称：PSTNPublic Switched Telephone Network通常的计算机通过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 综合比较，相差11个数量级第2章 物理层 15 / 73

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电话系统的树状结构每部电话完全互联是不可能的，所以一般为树状结构一级中心：国家级中心 二级中心：省、直辖市中心

三级中心：区、县级中心四级中心：区内(本地)交换局第2章 物理层 16 / 73