前言

参考王道考研复习指导

由于本菜鸡第一次发****，许多格式不会用。后续会进一步整理，包括添加笔记内容，标明参考资料。暂时只将学习时的markdown直接导入。

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一、物理层传输介质

脑图

1、传输介质

  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。

  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。但物理层规定了电气特性，因此能够识别所传送的比特流。

2、传输介质分类

• 导向性传输介质

  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。

3、导向性传输介质

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。

产生的电磁波大小相等相互抵消

  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) ，无屏蔽层的双就称为非屏蔽双绞线(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。

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，它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。

同轴：各层轴心相同

同轴电缆VS双绞线

  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，但价格较双绞线贵。

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。

  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。

多模光纤

单模光纤

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。

4、非导向性传输介质

非导向性传输介质

• 无线电波
• 微波
• 红外线、激光

无线电波

信号向所有方向传播

较强穿透能力，可传远距离，广泛用于通信领域(如手机通信)。

微波

信号固定方向传播

微波通信频率较高、频段范围宽，因此数据率很高。

• 地面微波接力通信

• 卫星通信

  优点

  • 通信容量大
  • 距离远
  • 覆盖广
  • 广播通信和多址通信

  缺点

  • 传播时延长(250-270ms)
  • 受气候影响大(eg：强风太阳黑子爆发、日凌)
  • 误码率较高
  • 成本高

红外线、激光

信号固定方向传播

  把要传输的信号分别转换为各自的信号格式，即红外光信号和激光信号，再在空间中传播。