第2章物理层技术
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芯中是以全反射地形式向前传播的。 ▪ 对于单模光纤，因为纤芯直径和光波波长相差不大，所以，
光波不会再以全反射形式传播，而是在纤芯内直线传播。
多模光纤
单模光纤
第2章物理层技术
机械特性
❖ 光纤：
▪ 光纤玻璃丝极细且较脆， 需要包裹加强件才能使 用。
▪ 一根光纤只能沿一个方 向传输信号，这样双方 通信至少需要两根光纤， 一根发送，一根接收。
收发器 AUI电缆
BNC头
AUI接口
第2章物理层技术
机械特性
❖ 双绞线：
▪ 双绞线依然是当今局域网络的主流线路，由塑料保护套和里面的八根导线组成， 因为每两根导线相互缠绕在一起，故名双绞线。
▪ 一般将相互缠绕的两根导线称为一对双绞线，而把包上塑料保护套的四对双绞线 称为一条双绞线缆，图所示即为一条双绞线缆，但在不会引起误解的情况下，往 往也将双绞线缆直接简称为双绞线。
整体屏蔽层
外保护套
UTP
FTP
非屏蔽双绞线和屏蔽双绞线
多屏蔽层 外保护套 STP
第2章物理层技术
机械特性
❖ RJ-45标准：
▪ 网卡接口就是RJ-45接口，对应的线缆的接头就是RJ-45接头（俗称水晶头）。 ▪ 插入RJ-45接头的4对双绞线（8根线）的排列次序是有规定的。有两种排列方式，
即TIA/EIA568A和TIA/EIA568B（可简称T568A和T568B）。 ▪ TIA/EIA568A：白绿、绿、白橙、蓝、白蓝、橙、白棕、棕。 ▪ TIA/EIA568B：白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕。 ▪ 一条双绞线缆的两端线序排列都按照T568B的顺序，这样的双绞线缆称为直通线或
▪ 双绞线缆中的八根导线按照颜色相互缠对如下：白橙和橙一对；白蓝和蓝一对； 白绿和绿一对；白棕和棕一对。
双绞线示意图
双绞线结构
双绞线实例图
线对缠绕和排列
第2章物理层技术
机械特性
❖ 双绞线：
▪ 双绞线可以分为非屏蔽双绞线（UTP，Unshielded Twisted Pair）和屏蔽 双绞线（STP，Shielded Twisted Pair）两大类。
❖ 粗同轴电缆：
▪ 粗同轴电缆连接的局域网络，一个网络使用一条完整的粗缆。 ▪ 在需要连接主机的线缆位置接上一个收发器（有相应部件会穿过粗缆外层
与内部导线相连），收发器再通过收发器电缆和主机相连。
▪ 收发器和主机连收发器电缆的接口是AUI标准，收发器电缆也称为AUI电缆。
终端电阻
粗缆
终端电阻
BNC头
（1）
主机网络接口
主机网络接口
（2）
细同轴电缆连接
第2章物理层技术
机械特性
❖ 细同轴电缆：
▪ 按照标准，在细缆局域网的两个末端，还需要各接上一个终 端电阻器（或称为匹配电阻），用于防止电信号在末端反射 回去而干扰新的信号。如图 。
细缆网络末端
细缆网络末端
终端电阻
终端电阻
终端电阻器
第2章物理层技术
机械特性
正线。 ▪ 如果双绞线缆一端采用T568A顺序，而另一端采用T568B，那么这样的双绞线缆就
称为交叉线或反线。至于用直通线还是交叉线需看具体网络环境而定。
直通线（正线）
交叉线（反线）
第2章物理层技术
机械特性
❖ 光纤：
▪ 光纤也是常用的网络传输介质，信号是光信号，传输速度比 同轴电缆和双绞线等电缆要快，多用在局域网主干网上。
▪ 屏蔽双绞线根据屏蔽方式又可以分为两类：一类是每对导线都有各自屏蔽 层的屏蔽双绞线，即STP（Shielded Twisted Pair）；另一类是四对双绞 线被整体屏蔽的屏蔽双绞线，即FTP（Foil Twisted Pair）。
▪ 根据传输速度，双绞线又可以分为三类、四类、五类、超五类、六类、七 类等双绞线，传输性能依次递增，现在，超五类和六类是主流。
平顶山教育学院
第二章 物理层技术
第2章物理层技术
学习目标
1 把握物理层的涉及范围和意义 2 知道何为机械特性，并能举例说明 3 知道何为电气特性和功能特性，并能举例说明 4 知道何为规程特性，并能说出相关技术
第2章物理层技术
本章内容
1
机械特性
2
电气特性和功能特性
3
规程特性
第2章物理层技术
机械特性
▪ 在实际应用中，一般将 多根光纤用加强件捆在 一起做成光缆使用。
光缆
第2章物理层技术
机械特性
❖ 光纤：
▪ 在光缆跟主机或通信设备的连接端，除了用焊接技术之外， 每根光纤需要一个接头和设备连接，这里的接头又称为光纤 连接器，类似双绞线的RJ-45接头的作用。
第2章物理层技术
机械特性
❖ 同轴电缆：
计算机网络中的基带同轴电缆又分为粗同轴电缆和细同轴 电缆。
粗同轴电缆（RG-11） 细同轴电缆（RG-58）
BNC接头
同轴电缆结构
第2章物理层技术
机械特性
❖ 细同轴电缆：
▪ 细同轴电缆间的连接，有桶型连接器和T型连接器，都是BNC 标准。桶型连接器连接两根细缆；T型连接器因为有三个接口， 在连接两根细缆的同时还能连主机。如图 。
▪ 光纤通信中，在发送端需要提供光源作为信号载体，可以采 用发光二极管或半导体激光器提供光源。
▪ 光波以一定的入射角进入纤芯，向前传播时，在纤芯与包层 的接触面上不断产生全反射，这样，光波在不补充能量的情 况下可以传输较远距离。
光纤传输
第2章物理层技术
机械特性
❖ 光纤：
▪ 光纤其实还分为多模光纤和单模光纤。 ▪ 多模光纤，因为纤芯直径要远大于光波波长，所以光波在纤
关于机械特性——传输媒体接口标准：
接 接头
接头 接口
接口 接头
接口 接头
（1）
接头 接口
接口 接头
（2）
接头 接口 接头 接口
接口 接头
（3）
接头 接口
接口 接头
（4）
接头 接口
（5）
（6）
第2章物理层技术
机械特性
❖ 关于机械特性： ▪ 物理层的机械特性基本就是这些传输线路的接头和对应设备 端接口的标准。 ▪ 这里提到的设备端可以是主机、交换机或路由器，还可以是 其他像Modem等连接设备。 ▪ 而接口和接头的标准主要涉及它们的形状、引线数目和排列 次序等等。 ▪ 这些机械特性，显然是对相应线路和设备生产厂商的一种规 定（必须如此生产），因此，其实就是一种协议，机械特性 就是物理层协议的一个方面。 ▪ 需要再强调的是，我们所说的物理层技术跟物理媒体是两个 不同的概念，物理媒体是具体的线路，而这些线路的技术标 准和特性才是物理层技术。
光波不会再以全反射形式传播，而是在纤芯内直线传播。
多模光纤
单模光纤
第2章物理层技术
机械特性
❖ 光纤：
▪ 光纤玻璃丝极细且较脆， 需要包裹加强件才能使 用。
▪ 一根光纤只能沿一个方 向传输信号，这样双方 通信至少需要两根光纤， 一根发送，一根接收。
收发器 AUI电缆
BNC头
AUI接口
第2章物理层技术
机械特性
❖ 双绞线：
▪ 双绞线依然是当今局域网络的主流线路，由塑料保护套和里面的八根导线组成， 因为每两根导线相互缠绕在一起，故名双绞线。
▪ 一般将相互缠绕的两根导线称为一对双绞线，而把包上塑料保护套的四对双绞线 称为一条双绞线缆，图所示即为一条双绞线缆，但在不会引起误解的情况下，往 往也将双绞线缆直接简称为双绞线。
整体屏蔽层
外保护套
UTP
FTP
非屏蔽双绞线和屏蔽双绞线
多屏蔽层 外保护套 STP
第2章物理层技术
机械特性
❖ RJ-45标准：
▪ 网卡接口就是RJ-45接口，对应的线缆的接头就是RJ-45接头（俗称水晶头）。 ▪ 插入RJ-45接头的4对双绞线（8根线）的排列次序是有规定的。有两种排列方式，
即TIA/EIA568A和TIA/EIA568B（可简称T568A和T568B）。 ▪ TIA/EIA568A：白绿、绿、白橙、蓝、白蓝、橙、白棕、棕。 ▪ TIA/EIA568B：白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕。 ▪ 一条双绞线缆的两端线序排列都按照T568B的顺序，这样的双绞线缆称为直通线或
▪ 双绞线缆中的八根导线按照颜色相互缠对如下：白橙和橙一对；白蓝和蓝一对； 白绿和绿一对；白棕和棕一对。
双绞线示意图
双绞线结构
双绞线实例图
线对缠绕和排列
第2章物理层技术
机械特性
❖ 双绞线：
▪ 双绞线可以分为非屏蔽双绞线（UTP，Unshielded Twisted Pair）和屏蔽 双绞线（STP，Shielded Twisted Pair）两大类。
❖ 粗同轴电缆：
▪ 粗同轴电缆连接的局域网络，一个网络使用一条完整的粗缆。 ▪ 在需要连接主机的线缆位置接上一个收发器（有相应部件会穿过粗缆外层
与内部导线相连），收发器再通过收发器电缆和主机相连。
▪ 收发器和主机连收发器电缆的接口是AUI标准，收发器电缆也称为AUI电缆。
终端电阻
粗缆
终端电阻
BNC头
（1）
主机网络接口
主机网络接口
（2）
细同轴电缆连接
第2章物理层技术
机械特性
❖ 细同轴电缆：
▪ 按照标准，在细缆局域网的两个末端，还需要各接上一个终 端电阻器（或称为匹配电阻），用于防止电信号在末端反射 回去而干扰新的信号。如图 。
细缆网络末端
细缆网络末端
终端电阻
终端电阻
终端电阻器
第2章物理层技术
机械特性
正线。 ▪ 如果双绞线缆一端采用T568A顺序，而另一端采用T568B，那么这样的双绞线缆就
称为交叉线或反线。至于用直通线还是交叉线需看具体网络环境而定。
直通线（正线）
交叉线（反线）
第2章物理层技术
机械特性
❖ 光纤：
▪ 光纤也是常用的网络传输介质，信号是光信号，传输速度比 同轴电缆和双绞线等电缆要快，多用在局域网主干网上。
▪ 屏蔽双绞线根据屏蔽方式又可以分为两类：一类是每对导线都有各自屏蔽 层的屏蔽双绞线，即STP（Shielded Twisted Pair）；另一类是四对双绞 线被整体屏蔽的屏蔽双绞线，即FTP（Foil Twisted Pair）。
▪ 根据传输速度，双绞线又可以分为三类、四类、五类、超五类、六类、七 类等双绞线，传输性能依次递增，现在，超五类和六类是主流。
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第二章 物理层技术
第2章物理层技术
学习目标
1 把握物理层的涉及范围和意义 2 知道何为机械特性，并能举例说明 3 知道何为电气特性和功能特性，并能举例说明 4 知道何为规程特性，并能说出相关技术
第2章物理层技术
本章内容
1
机械特性
2
电气特性和功能特性
3
规程特性
第2章物理层技术
机械特性
▪ 在实际应用中，一般将 多根光纤用加强件捆在 一起做成光缆使用。
光缆
第2章物理层技术
机械特性
❖ 光纤：
▪ 在光缆跟主机或通信设备的连接端，除了用焊接技术之外， 每根光纤需要一个接头和设备连接，这里的接头又称为光纤 连接器，类似双绞线的RJ-45接头的作用。
第2章物理层技术
机械特性
❖ 同轴电缆：
计算机网络中的基带同轴电缆又分为粗同轴电缆和细同轴 电缆。
粗同轴电缆（RG-11） 细同轴电缆（RG-58）
BNC接头
同轴电缆结构
第2章物理层技术
机械特性
❖ 细同轴电缆：
▪ 细同轴电缆间的连接，有桶型连接器和T型连接器，都是BNC 标准。桶型连接器连接两根细缆；T型连接器因为有三个接口， 在连接两根细缆的同时还能连主机。如图 。
▪ 光纤通信中，在发送端需要提供光源作为信号载体，可以采 用发光二极管或半导体激光器提供光源。
▪ 光波以一定的入射角进入纤芯，向前传播时，在纤芯与包层 的接触面上不断产生全反射，这样，光波在不补充能量的情 况下可以传输较远距离。
光纤传输
第2章物理层技术
机械特性
❖ 光纤：
▪ 光纤其实还分为多模光纤和单模光纤。 ▪ 多模光纤，因为纤芯直径要远大于光波波长，所以光波在纤
关于机械特性——传输媒体接口标准：
接 接头
接头 接口
接口 接头
接口 接头
（1）
接头 接口
接口 接头
（2）
接头 接口 接头 接口
接口 接头
（3）
接头 接口
接口 接头
（4）
接头 接口
（5）
（6）
第2章物理层技术
机械特性
❖ 关于机械特性： ▪ 物理层的机械特性基本就是这些传输线路的接头和对应设备 端接口的标准。 ▪ 这里提到的设备端可以是主机、交换机或路由器，还可以是 其他像Modem等连接设备。 ▪ 而接口和接头的标准主要涉及它们的形状、引线数目和排列 次序等等。 ▪ 这些机械特性，显然是对相应线路和设备生产厂商的一种规 定（必须如此生产），因此，其实就是一种协议，机械特性 就是物理层协议的一个方面。 ▪ 需要再强调的是，我们所说的物理层技术跟物理媒体是两个 不同的概念，物理媒体是具体的线路，而这些线路的技术标 准和特性才是物理层技术。