電路原理邱關源第二章物理層模板

電路原理邱關源第二章物理層模板第一頁，編輯于星期六：二十三點八分。第2章物理層2.1物理層的基本概念2.2數(shù)據(jù)通信的基礎知識2.3物理層下面的傳輸媒體2.4寬帶接入技術2.5物理層組件

第二頁，編輯于星期六：二十三點八分。2.1物理層的基本概念物理層考慮的是怎樣才能在連接各種計算機的傳輸媒體上傳輸數(shù)據(jù)比特流，而不是指連接計算機的具體物理設備或具體的傳輸媒體。物理層的作用是要盡可能地屏蔽掉物理設備、傳輸媒體及通信手段的差異，使物理層上面的數(shù)據(jù)鏈路層感覺不到這些差異，這樣就可以使數(shù)據(jù)鏈路層只需要考慮如何完成本層的協(xié)議和服務，而不必考慮網(wǎng)絡具體的傳輸媒體是什么。用于物理層的協(xié)議也常稱為物理層規(guī)程（Procedure），物理層規(guī)程也就是物理層協(xié)議。第三頁，編輯于星期六：二十三點八分。物理層的主要任務描述為確定與傳輸媒體的接口的一些特性，即：機械特性指明接口所用接線器的形狀和尺寸、引線數(shù)目和排列、固定和鎖定裝置等等。電氣特性指明在接口電纜的各條線上出現(xiàn)的電壓的范圍。功能特性指明某條線上出現(xiàn)的某一電平的電壓表示何種意義。過程特性指明對于不同功能的各種可能事件的出現(xiàn)順序。第四頁，編輯于星期六：二十三點八分。5機械特性機械特性：規(guī)定了DTE與DCE實際的物理連接，如接插件的形狀和尺寸、插頭的數(shù)目、排列方式以及插頭和插座的尺寸、電纜的長度以及所含導線的數(shù)目等。第五頁，編輯于星期六：二十三點八分。6電氣特性電氣特性：定了數(shù)據(jù)交換信號以及有關電路的特性。一般包括最大數(shù)據(jù)傳輸率的說明、表示信號狀態(tài)(邏輯電平，通/斷)的電壓和電流的識別，即什么樣的電壓表示1或0，以及電路特性的說明和與互聯(lián)電線相關的規(guī)定RS-232C接口的電氣特性

電平狀態(tài)負電平正電平邏輯狀態(tài)10信號狀態(tài)傳號空號功能狀態(tài)OFF（斷）ON（通）電器信號表示第六頁，編輯于星期六：二十三點八分。7功能特性引腳號信號線功能說明信號線型連接方向1AA保護地線（GND）地線2BA發(fā)送數(shù)據(jù)（TD）數(shù)據(jù)線DCE3BB接收數(shù)據(jù)（RD）數(shù)據(jù)線DTE4CA請求發(fā)送（RTS）控制線DCE5CB清除發(fā)送（CTS）控制線DTE6BB數(shù)據(jù)設備就緒（DSR）控制線DTE7AB信號地線（Sig.GND）地線8CF載波檢測（CD）控制線DTE20CD數(shù)據(jù)終端就緒（DTR）控制線DCE22CE振鈴指示（RI）控制線DTE：說明某條線上出現(xiàn)的某一電平的電壓表示何種意義。即每一條線的功能分配和確切定義。通常信號線可分為四類：數(shù)據(jù)線、控制線、同步線和地線。第七頁，編輯于星期六：二十三點八分。物理層協(xié)議舉例

局域網(wǎng)中，物理層協(xié)議定義的是數(shù)據(jù)終端設備(PC機)的網(wǎng)卡和局域網(wǎng)傳輸介質間的接口。目前常見的接口主要有以太網(wǎng)的RJ-45接口、細同軸電纜的BNC接口和粗同軸電纜AUI接口、光纖接口FDDI接口、ATM接口等。第八頁，編輯于星期六：二十三點八分。物理層協(xié)議舉例：RJ-45接口：這是最為常見也是應用最廣的一種網(wǎng)卡接口類型，這主要得益于雙絞線以太網(wǎng)應用的普及。因為這種RJ-45網(wǎng)卡接口就是應用于以雙絞線為傳輸介質的以太網(wǎng)中，它的接口類似于常見的電話接口RJ-11，但RJ-45是8芯線，而電話線的接口是4芯的，通常只接2芯線（ISDN的電話線接4芯線）。在網(wǎng)卡上還自帶兩個狀態(tài)批示燈，通過這兩個指示燈顏色可初步判斷網(wǎng)卡的工作狀態(tài)。第九頁，編輯于星期六：二十三點八分。RJ-45接頭，即俗稱的水晶頭第十頁，編輯于星期六：二十三點八分。第十一頁，編輯于星期六：二十三點八分。雙絞線的布線標準TIA/EIA568，其中EIA(ElectronicIndustriesAssociation美國電子工業(yè)協(xié)會)是專門制定有關界面電氣特性的組織。常用的RJ-45接頭電纜線對連接和排列有兩種不同的方法，按照TIA/EIA568A和TIA/EIA568B，如下圖所示：插頭腳號網(wǎng)線顏色1————綠白2————綠3————橙白4————藍5————藍白6————橙7————棕白8————棕插頭腳號網(wǎng)線顏色1————橙白2————橙3————綠白4————藍5————藍白6————綠7————棕白8————棕第十二頁，編輯于星期六：二十三點八分。T568A線序的適用范圍：用于網(wǎng)絡設備需要交叉互連的場合，所謂交叉是指網(wǎng)線的一端和另一端與RJ45網(wǎng)線插頭的接法不同，一端按T568A線序接，另一端按T568B線序接，適用的連接場合有：1.電腦←—→電腦，稱對等網(wǎng)連接，即兩臺電腦之間只通過一條網(wǎng)線連接就可以互相傳遞數(shù)據(jù)；2.集線器←—→集線器；3.交換機←—→交換機。第十三頁，編輯于星期六：二十三點八分。T568B線序的適用范圍：一、直連線互連網(wǎng)線的兩端均按T568B接1.電腦←—→ADSL貓2.ADSL貓←—→ADSL路由器的WAN口3.電腦←—→ADSL路由器的LAN口4.電腦←—→集線器或交換機二、交叉互連：網(wǎng)線的一端按T568B接，另一端按T568A接1.電腦←—→電腦，即對等網(wǎng)連接2.集線器←—→集線器3.交換機←—→交換機第十四頁，編輯于星期六：二十三點八分。2.2數(shù)據(jù)通信的基礎知識

2.2.1數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型

傳輸系統(tǒng)輸入信息輸入數(shù)據(jù)發(fā)送的信號接收的信號輸出數(shù)據(jù)源點終點發(fā)送器接收器調制解調器PC機公用電話網(wǎng)調制解調器數(shù)字比特流數(shù)字比特流模擬信號模擬信號輸入漢字顯示漢字數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)源系統(tǒng)目的系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)輸出信息PC機第十五頁，編輯于星期六：二十三點八分。傳輸媒體：傳輸介質，發(fā)送器和接收器之間的物理通路。有線傳輸：導向傳輸（雙絞線、同軸電纜、光纖）無線傳輸：非導向傳輸（衛(wèi)星通信、微波通信）2.3物理層下面的傳輸媒體第十六頁，編輯于星期六：二十三點八分。無線電微波紅外線可見光紫外線X射線射線雙絞線同軸電纜衛(wèi)星地面微波

調幅無線電

調頻無線電

海事無線電光纖電視(Hz)f(Hz)fLFMFHFVHFUHFSHFEHFTHF波段104105106107108109101010111012101310141015101610010210410610810101012101410161018102010221024

移動無線電電信領域使用的電磁波的頻譜甚中低頻高特超極第十七頁，編輯于星期六：二十三點八分。2.3.1導向傳輸媒體雙絞線（電話線）帶寬：16MHz～600MHz屏蔽雙絞線STP(ShieldedTwistedPair)無屏蔽雙絞線UTP(UnshieldedTwistedPair)

同軸電纜（有線電視）帶寬：1GHz50

同軸電纜75

同軸電纜光纜：一根光纖的潛在帶寬可達20T(1012)Hz，通信容量大第十八頁，編輯于星期六：二十三點八分。各種電纜銅線銅線聚氯乙烯套層聚氯乙烯套層屏蔽層絕緣層絕緣層外導體屏蔽層絕緣層絕緣保護套層內導體無屏蔽雙絞線UTP屏蔽雙絞線STP同軸電纜第十九頁，編輯于星期六：二十三點八分。雙絞線又稱為雙扭線，它由若干對銅導線(每對有兩條相互絕緣的銅導線按一定規(guī)則絞合在一起)組成。采用這種絞合起來的結構是為了減少對鄰近線對的電磁干擾。為了進一步提高雙絞線的抗電磁干擾的能力，還可以在雙絞線的外層再加上一個用金屬絲編織成的屏蔽層。根據(jù)是否外加屏蔽層，雙絞線又可分為屏蔽雙絞線STP(ShieldTwistedPair)和非屏蔽雙絞線UTP(UnShieldTwistedPair)兩類.非屏蔽雙絞線的阻抗值為100Ω，其傳輸性能適應大多數(shù)應用環(huán)境要求，應用十分廣泛，是建筑物內結構化布線系統(tǒng)主要的傳輸介質。屏蔽式雙絞線的阻抗值為150Ω，具有一個金屬甲套，對電磁干擾EMI(ElectromagneticInterference)具有較強的抵抗能力。因其使用環(huán)境要求苛刻，以及產(chǎn)品價格成本等原因，目前應用較少。第二十頁，編輯于星期六：二十三點八分。雙絞線結構示意圖第二十一頁，編輯于星期六：二十三點八分。

雙絞線既可用于模擬信號傳輸，也可用于數(shù)字信號傳輸，其通信距離一般為幾到十幾公里。導線越粗，通信距離越遠，但導線價格也越高。由于雙絞線的性能價格比相對其他傳輸介質要好，所以使用十分廣泛。美國電子工業(yè)協(xié)會的遠程通信工業(yè)分會(EIA/TIA)在1995年頒布了新的“商用建筑物電信布線標準”EIA/TIA-586。此標準規(guī)定了5個種類的UTP標準。最常用的UTP是3類線和5類線。第二十二頁，編輯于星期六：二十三點八分。EIA/TIA-A標準雙絞線適用范圍1類雙絞線電話傳輸2類雙絞線電話和低速數(shù)據(jù)傳輸(最高4Mb/s)3類雙絞線10Mb/S的10Bas-T以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸4類雙絞線16Mb/s的令牌環(huán)網(wǎng)5類雙絞線100Mb/s的100Base-TX和100Base-T4快速以太網(wǎng)計算機網(wǎng)絡線路普遍采用100Ω的5類或者超5類(5e)的非屏蔽雙絞線系列產(chǎn)品作為主要的傳輸介質。第二十三頁，編輯于星期六：二十三點八分。24網(wǎng)線的制作準備工作：RJ45卡線鉗一把水晶頭雙絞線制作步驟：共有四步，可以簡單歸納為四個字：“剝”，“理”，“插”，“壓”第二十四頁，編輯于星期六：二十三點八分。25第二十五頁，編輯于星期六：二十三點八分。26步驟一剝線剝線的長度為13mm～15mm，不宜太長或太短

第二十六頁，編輯于星期六：二十三點八分。27步驟二理線按順序整理平，遵守規(guī)則，否則不能正常通信第二十七頁，編輯于星期六：二十三點八分。28步驟三插線一定要平行插入到線頂端，以免觸不到金屬片第二十八頁，編輯于星期六：二十三點八分。29步驟四壓線壓過的水晶頭的金屬腳比沒壓要低第二十九頁，編輯于星期六：二十三點八分。30第三十頁，編輯于星期六：二十三點八分。31線纜檢測發(fā)射器和接收器兩端的燈同時亮為正常第三十一頁，編輯于星期六：二十三點八分。光纖的工作原理高折射率(纖芯)低折射率(包層)光線在纖芯中傳輸?shù)姆绞绞遣粩嗟厝瓷淅霉鈱Юw維（光纖）傳遞光脈沖進行通信有光脈沖～1；無光脈沖～0第三十二頁，編輯于星期六：二十三點八分。2.3.2非導向傳輸媒體無線傳輸所使用的頻段很廣。短波通信主要是靠電離層的反射，但短波信道的通信質量較差。微波通信在空間主要是直線傳播。2~40Ghz地面微波接力通信衛(wèi)星通信計算機無線局域網(wǎng)。2.4~5.8Ghz第三十三頁，編輯于星期六：二十三點八分。2.6寬帶接入技術用戶要連接因特網(wǎng)，必須先連接到某個ISP(InternetServiceProvider)。為了提高用戶的上網(wǎng)速率，多種寬帶技術進入用戶的家庭。有線寬帶接入。無線寬帶接入。第三十四頁，編輯于星期六：二十三點八分。2.6.1ADSL技術ADSL技術就是用數(shù)字技術對現(xiàn)有的模擬電話用戶線進行改造，使它能夠承載寬帶業(yè)務。雖然標準模擬電話信號的頻帶被限制在300~3400kHz的范圍內，但用戶線本身實際可通過的信號頻率仍然超過1MHz。ADSL技術就把0~4kHz低端頻譜留給傳統(tǒng)電話使用，而把原來沒有被利用的高端頻譜留給用戶上網(wǎng)使用。DSL就是數(shù)字用戶線(DigitalSubscriberLine)的縮寫。而DSL的前綴A則表示Asymmetric,非對稱數(shù)字用戶線。第三十五頁，編輯于星期六：二十三點八分。ADSL的極限傳輸距離ADSL的極限傳輸距離與數(shù)據(jù)率以及用戶線的線徑都有很大的關系（用戶線越細，信號傳輸時的衰減就越大），而所能得到的最高數(shù)據(jù)傳輸速率與實際的用戶線上的信噪比密切相關。例如，0.5毫米線徑的用戶線，傳輸速率為1.5~2.0Mb/s時可傳送5.5公里，但當傳輸速率提高到6.1Mb/s時，傳輸距離就縮短為3.7公里。如果把用戶線的線徑減小到0.4毫米，那么在6.1Mb/s的傳輸速率下就只能傳送2.7公里第三十六頁，編輯于星期六：二十三點八分。ADSL的特點上行和下行帶寬做成不對稱的。上行指從用戶到ISP，而下行指從ISP到用戶。ADSL在用戶線（銅線）的兩端各安裝一個ADSL調制解調器。我國目前采用的方案是離散多音調DMT(DiscreteMulti-Tone)調制技術。這里的“多音調”就是“多載波”或“多子信道”的意思。第三十七頁，編輯于星期六：二十三點八分。DMT技術DMT調制技術采用頻分復用的方法，把40kHz以上一直到1.1MHz的高端頻譜劃分為許多的子信道，其中25個子信道用于上行信道，而249個子信道用于下行信道。每個子信道占據(jù)4kHz帶寬（嚴格講是4.3125kHz），并使用不同的載波（即不同的音調）進行數(shù)字調制。這種做法相當于在一對用戶線上使用許多小的調制解調器并行地傳送數(shù)據(jù)。第三十八頁，編輯于星期六：二十三點八分。DMT技術的頻譜分布…頻譜頻率上行信道傳統(tǒng)電話04下行信道…(kHz)~40~138~110025個子信道用于上行信道，而249個子信道用于下行信道,每個子信道占據(jù)4kHz帶寬。第三十九頁，編輯于星期六：二十三點八分。ADSL的數(shù)據(jù)率由于用戶線的具體條件往往相差很大（距離、線徑、受到相鄰用戶線的干擾程度等都不同），因此ADSL采用自適應調制技術使用戶線能夠傳送盡可能高的數(shù)據(jù)率。當ADSL啟動時，用戶線兩端的ADSL調制解調器就測試可用的頻率、各子信道受到的干擾情況，以及在每一個頻率上測試信號的傳輸質量。ADSL不能保證固定的數(shù)據(jù)率。對于質量很差的用戶線甚至無法開通ADSL。通常下行數(shù)據(jù)率在32kb/s到6.4Mb/s之間，而上行數(shù)據(jù)率在32kb/s到640kb/s之間。第四十頁，編輯于星期六：二十三點八分。ADSL的組成ATU-CATU-CATU-RATU-C用戶線

電話分離器

區(qū)域寬帶網(wǎng)至ISP居民家庭基于ADSL的接入網(wǎng)端局或遠端站DSLAM至本地電話局PSPS數(shù)字用戶線接入復用器DSLAM(DSLAccessMultiplexer)接入端接單元ATU(AccessTerminationUnit)ATU-C（C代表端局CentralOffice）ATU-R（R代表遠端Remote）電話分離器PS(POTSSplitter)

：分離電話和數(shù)字信號ADSL調制解調器第四十一頁，編輯于星期六：二十三點八分。第二代ADSL

ADSL2（G.992.3和G.992.4）

ADSL2+（G.992.5）通過提高調制效率得到了更高的數(shù)據(jù)率。例如，ADSL2要求至少應支持下行8Mb/s、上行800kb/s的速率。而ADSL2+則將頻譜范圍從1.1MHz擴展至2.2MHz，下行速率可達16Mb/s（最大傳輸速率可達25Mb/s），而上行速率可達800kb/s。采用了無縫速率自適應技術

SRA(SeamlessRateAdaptation)，可在運營中不中斷通信和不產(chǎn)生誤碼的情況下，自適應地調整數(shù)據(jù)率。改善了線路質量評測和故障定位功能，這對提高網(wǎng)絡的運行維護水平具有非常重要的意義。第四十二頁，編輯于星期六：二十三點八分。2.6.2光纖同軸混合網(wǎng)

HFC(HybridFiberCoax)HFC網(wǎng)是在目前覆蓋面很廣的有線電視網(wǎng)CATV的基礎上開發(fā)的一種居民寬帶接入網(wǎng)。HFC網(wǎng)除可傳送CATV外，還提供電話、數(shù)據(jù)和其他寬帶交互型業(yè)務?，F(xiàn)有的CATV網(wǎng)是樹形拓撲結構的同軸電纜網(wǎng)絡，它采用模擬技術的頻分復用對電視節(jié)目進行單向傳輸。而HFC網(wǎng)則需要對CATV網(wǎng)進行改造，變成光纖同軸混合網(wǎng)。第四十三頁，編輯于星期六：二十三點八分。HFC的主要特點(1)HFC網(wǎng)的主干線路采用光纖HFC網(wǎng)將原CATV網(wǎng)中的同軸電纜主干部分改換為光纖，并使用模擬光纖技術。在模擬光纖中采用光的振幅調制AM，這比使用數(shù)字光纖更為經(jīng)濟。模擬光纖從頭端連接到光纖結點(fibernode)，即光分配結點ODN(OpticalDistributionNode)。在光纖結點光信號被轉換為電信號。在光纖結點以下就是同軸電纜。第四十四頁，編輯于星期六：二十三點八分。(2)HFC網(wǎng)采用結點體系結構同軸電纜光纖光纖結點頭端高帶寬光纖同軸電纜光纖在光纖結點光信號被轉換為電信號。在光纖結點以下就是同軸電纜。第四十五頁，編輯于星期六：二十三點八分。課件制作人：謝希仁(3)HFC網(wǎng)具有比CATV網(wǎng)更寬的頻譜，且具有雙向傳輸功能下行信道上行信道565871000調頻廣播、模擬和數(shù)字電視、數(shù)據(jù)業(yè)務頻率(MHz)第四十六頁，編輯于星期六：二十三點八分。(4)每個家庭要安裝一個用戶接口盒用戶接口盒

UIB(UserInterfaceBox)要提供三種連接，即：使用同軸電纜連接到機頂盒(set-topbox)，然后再連接到用戶的電視機。使用雙絞線連接到用戶的電話機。使用電纜調制解調器連接到用戶的計算機。第四十七頁，編輯于星期六：二十三點八分。電纜調制解調器(cablemodem)電纜調制解調器是為HFC網(wǎng)而使用的調制解調器。電纜調制解調器最大的特點就是傳輸速率高。其下行速率一般在310Mb/s之間，最高可達30Mb/s，而上行速率一般為0.22Mb/s，最高可達10Mb/s。電纜調制解調器比在普通電話線上使用的調制解調器要復雜得多，并且不是成對使用，而是只安裝在用戶端。第四十八頁，編輯于星期六：二十三點八分。HFC網(wǎng)的最大優(yōu)點具有很寬的頻帶，并且能夠利用已經(jīng)有相當大的覆蓋面的有線電視網(wǎng)。要將現(xiàn)有的450MHz單向傳輸?shù)挠芯€電視網(wǎng)絡改造為750MHz雙向傳輸?shù)腍FC網(wǎng)（還要將所有的用戶服務區(qū)互連起來而不是一個個HFC網(wǎng)的孤島），也需要相當?shù)馁Y金和時間。在電信政策方面也有一些需要協(xié)調解決的問題。第四十九頁，編輯于星期六：二十三點八分。第五十頁，編輯于星期六：二十三點八分。LAN接入技術將以太網(wǎng)技術和IP技術相融合,為辦公或居住密集的地區(qū)提供高速、低價的寬帶網(wǎng)絡服務。以太網(wǎng)技術具有使用簡便、價格低、速率高、可擴展性強、與IP網(wǎng)能夠很好結合等特點,作為公用電信網(wǎng)的接入網(wǎng),直接向用戶提供基于IP的多種業(yè)務的傳送通道。目前廣泛用于運營商組網(wǎng)的為100Base-TX標準,能在100米的距離內提供100Mbps的帶寬。常用的LAN接入技術組網(wǎng)如圖所示:第五十一頁，編輯于星期六：二十三點八分。LAN接入組網(wǎng)方式圖第五十二頁，編輯于星期六：二十三點八分。2.6.3FTTx技術FTTx（光纖到……）也是一種實現(xiàn)寬帶居民接入網(wǎng)的方案。這里字母x可代表不同意思。光纖到家

FTTH(FiberToTheHome)：光纖一直鋪設到用戶家庭可能是居民接入網(wǎng)最后的解決方法。光纖到大樓

FTTB(FiberToTheBuilding)：光纖進入大樓后就轉換為電信號，然后用電纜或雙絞線分配到各用戶。光纖到路邊

FTTC(FiberToTheCurb)：從路邊到各用戶可使用星形結構雙絞線作為傳輸媒體。第五十三頁，編輯于星期六：二十三點八分。光纖接入網(wǎng)(OAN,OpticalAccessNetwork)

光纖接入技術是業(yè)界公認的接入網(wǎng)發(fā)展方向。是采用光纖傳輸技術的接入網(wǎng),即本地交換局和用戶之間全部或部分采用光纖傳輸?shù)耐ㄐ畔到y(tǒng)。按照光纖到達的位置，有光纖到路邊(FTTC)，光纖到大樓(FTTB)，光纖到辦公室(FTTO)，光纖到家(FTTH)之分。按照組網(wǎng)技術分，光纖接入網(wǎng)又可劃分為無源光網(wǎng)絡(PON)和有源光網(wǎng)絡(AON),其中無源光網(wǎng)絡PON發(fā)展更快些。第五十四頁，編輯于星期六：二十三點八分。光纖接入網(wǎng)(OAN,OpticalAccessNetwork)

無源光網(wǎng)絡（是指全部都是由無源部件構成，光配線網(wǎng)里面包含了光分路器和耦合器等無源器件.它處理信號不需要電源，中間環(huán)節(jié)是由體積很小的光纖部件組成，光接入網(wǎng)絡中沒有任何電子器件及電源設備，也沒有需要電源的昂貴的有源電子設備。第五十五頁，編輯于星期六：二十三點八分。Page56PassiveOpticalNetwork無源光網(wǎng)絡OLTONUOpticalLineTerminal光線路終端OpticalNetworkUnit光網(wǎng)絡單元PassiveOpticalSplitter

無源分光器PSTNInternetCATVONUONU

PON是一種點到多點（P2MP）結構的無源光網(wǎng)絡；

PON由機房內的OLT(光線路終端)、用戶終端的ONU(光網(wǎng)絡單元)和之前的ODN(分光器)組成。PassiveOpticalSplitter

無源分光器什么是PON?第五十六頁，編輯于星期六：二十三點八分。第五十七頁，編輯于星期六：二十三點八分。Page58PONTPONAPON/BPONGPONEPONWDMPON國際標準ITU-TG.983.xITU-TG.984.xIEEE802.3ah國際標準國際標準國際標準尚無標準ITU-TG.982國家標準Q1/1998國家標準Q3/2000國家標準國家標準尚無標準Q4/2004Q3/2004PON技術標準化進展第五十八頁，編輯于星期六：二十三點八分。Page59GPON（Gigabit-capablePassiveOpticalNetworks）三大優(yōu)勢：

1、更遠的傳輸距離：采用光纖傳輸，接入層的覆蓋半徑20KM；

2、更高的帶寬：對每用戶下行2.5G/上行1.25G（物理層）；

3、分光特性：局端單根光纖經(jīng)分光后引出多路到戶光纖，節(jié)省光纖資源。GPON支持Triple－play業(yè)務，可提供全業(yè)務競爭方案可以有效解決雙絞線接入的帶寬瓶頸，滿足用戶對高帶寬業(yè)務的需求，如高清電視、實況轉播等，GPON是三網(wǎng)合一的上佳方案。GPON標準完善，綜合業(yè)務支持好，技術要求高全球大運營商的選擇<1Mbps3M8M25M100MADSL/ADSL2+CopperBasedVDSL/ADSL2+CopperBasedPONFiberBased2002200320062010時間帶寬互聯(lián)網(wǎng)視頻會議遠程控制接入技術業(yè)務需求VoD標清電視視頻會議Game實況TVVoDHDTV<3km<2km<1km~20km覆蓋半徑為什么選擇GPON?第五十九頁，編輯于星期六：二十三點八分。第六十頁，編輯于星期六：二十三點八分。第六十一頁，編輯于星期六：二十三點八分。第六十二頁，編輯于星期六：二十三點八分。第六十三頁，編輯于星期六：二十三點八分。第六十四頁，編輯于星期六：二十三點八分。2.5物理層的組件物理層組件的正確選擇、配置和安裝，可以為網(wǎng)絡的可靠性提供堅實的基礎。由于網(wǎng)絡中其他各層都依賴于物理層的正確配置，所以對物理層的正確設計、組件的正確選擇和安裝可以有效防止以后可能發(fā)生的各種難以解決的故障。物理層組件概述物理層組件包括網(wǎng)絡傳輸介質、連接器、接插面板以及網(wǎng)卡、集線器、收發(fā)器、介質轉換器等設備。第六十五頁，編輯于星期六：二十三點八分。網(wǎng)絡傳輸介質是網(wǎng)絡中傳輸數(shù)據(jù)、連接各網(wǎng)絡站點的實體。網(wǎng)絡信息還可以利用無線電系統(tǒng)、微波無線系統(tǒng)和紅外技術等傳輸。目前常見的網(wǎng)絡傳輸介質有：雙絞線、同軸電纜、光纖等。當構建網(wǎng)絡時存在多種網(wǎng)絡介質可供選擇。徹底地了解各種介質的功能、特點、安裝事項、測試需求以及故障排除的方法等對正確地選擇網(wǎng)絡介質至關重要。1·網(wǎng)絡傳輸介質第六十六頁，編輯于星期六：二十三點八分。2.集線器

集線器（Hub）可以說是一種特殊的中繼器，作為網(wǎng)絡傳輸介質間的中央節(jié)點，它克服了介質單一通道的缺陷。以集線器為中心的優(yōu)點是：當網(wǎng)絡系統(tǒng)中某條線路或某節(jié)點出現(xiàn)故障時，不會影響網(wǎng)上其他節(jié)點的正常工作。集線器可分為無源（Passive）集線器、有源（Active）集線器和智能（Intelligent）集線器。普通集線器的外觀如圖所示：

普通集線器的外觀第六十七頁，編輯于星期六：二十三點八分。3．網(wǎng)卡

網(wǎng)卡是LAN(局域網(wǎng))的設備，通過網(wǎng)關、路由器等設備就可以把這個局域網(wǎng)連接到Internet上。網(wǎng)卡有許多種，按照物理層來分類有無線網(wǎng)卡、RJ-45網(wǎng)卡、同軸電纜網(wǎng)卡、光纖網(wǎng)卡等等。它們在物理上的連接方式不同、數(shù)據(jù)的編碼、信號傳輸?shù)慕橘|、電平等也不同。以下主要介紹我們最常用到的以太網(wǎng)網(wǎng)卡。

以太網(wǎng)采用的CSMA/CD(載波偵聽多路訪問/沖突檢測)的控制技術。他主要定義了物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的工作方式。數(shù)據(jù)鏈路層和物理層各自實現(xiàn)自己的功能，相互之間不關心對方如何操作。二者之間有標準的接口(例如MII，GMII等)來傳遞數(shù)據(jù)和控制。以太網(wǎng)卡的物理層可以包含很多種技術，常見的有RJ45、光纖、無線等，它們的區(qū)別在于傳送信號的物理介質和媒質不同。這些都在IEEE的802協(xié)議族中有詳細的定義。第六十八頁，編輯于星期六：二十三點八分。4、其他物理層的組件

中繼器：常用于兩個網(wǎng)絡節(jié)點之間物理信號的雙向轉發(fā)工作。中繼器是最簡單的網(wǎng)絡互聯(lián)設備，主要完成物理層的功能，負責在兩個節(jié)點的物理層上按位傳遞信息，完成信號的復制、調整和放大功能，以此來延長網(wǎng)絡的長度。收發(fā)器：如果一臺以太網(wǎng)設備不能處理某種介質信號時就必須使用收發(fā)器。收發(fā)器是一種相對簡單的設備，而且也不易出現(xiàn)故障。介質轉換器：可以將一種介質產(chǎn)生的信號轉換為另一種所需的信號類型。假設現(xiàn)在計劃將兩棟建筑物用光纜連接起來，但是交換機、集線器以及路由器等設備的接口為雙絞線，在這種情況下就可以使用介質轉換器。第六十九頁，編輯于星期六：二十三點八分。5.物理層的組網(wǎng)規(guī)范

任何網(wǎng)絡設備都有自己的特性和適用范圍，只有在規(guī)定的范圍內使用才能正常發(fā)揮其功能。網(wǎng)絡物理層的傳輸介質與設備在組網(wǎng)的過程中都有一定的條件限制，違背這些組網(wǎng)規(guī)范就會降低網(wǎng)絡的性能，甚至造成嚴重的網(wǎng)絡故障。1、傳輸介質的組網(wǎng)規(guī)范雙絞線速度為10Mbps、使用雙絞線電纜的以太網(wǎng)的IEEE設計標準是10BastT。使用雙絞線連接速度為100Mbps的以太網(wǎng)有兩種選擇：一是使用兩組電線，稱為100BaseTX；另一種是使用四組電線，稱為100BaseT4。我們將集中討論目前占主要地位100BaseTX標準。兩種接法：EIA/TIA568B標準和EIA/TIA568A標準。

第七十頁，編輯于星期六：二十三點八分。2、物理層設備的組網(wǎng)規(guī)范

介質僅代表了物理層的一半影響因素。介質連接的聯(lián)網(wǎng)設備也必須維護。在物理層工作的設備基本上關心兩件事情：位信號如何編碼，以及接收了位信號該如何處理？位信號的編碼是用來在物理層介質中代表0或1的方法。下面討論網(wǎng)卡、中繼器和集線器的使用規(guī)范。。

第七十一頁，編輯于星期六：二十三點八分。1．網(wǎng)卡使用規(guī)則

網(wǎng)卡為計算機和其他設備提供了連接到網(wǎng)絡介質的接口。它們也處理接收和發(fā)送位信號以及存取介質的細小環(huán)節(jié)。為工作站選擇合適的網(wǎng)卡的重要性經(jīng)常被忽略。網(wǎng)卡可以有多種選擇，您的選擇會影響到網(wǎng)絡的性能和可管理性。網(wǎng)卡在數(shù)據(jù)鏈路層中也起到作用，所以這里我們僅僅涉及網(wǎng)卡在物理層中的作用。包括網(wǎng)卡總線類型、支持介質類型、運行速度和幾個在選擇網(wǎng)卡時可能首要考慮的因素。第七十二頁，編輯于星期六：二十三點八分。2．中繼器和集線器使用規(guī)則

物理層設備直接互聯(lián)組建的網(wǎng)絡的最大特點是網(wǎng)絡中的所有工作站都處于同一個沖突域中，及同一時刻只能有一臺工作站向網(wǎng)絡中發(fā)送數(shù)據(jù)。隨著網(wǎng)絡中的站點的增加，網(wǎng)絡的性能將逐漸的下降。為確保網(wǎng)絡的可用性和可靠性。IEE802.3標準規(guī)定了以太網(wǎng)組網(wǎng)規(guī)范，其中有一個很著名的規(guī)則就是5-4-3規(guī)則。以太網(wǎng)中5-4-3準則的內容是：在一個10Mbps以太網(wǎng)中，在兩個工作站之間最多可以有5個網(wǎng)段、4個中繼器，同時5個網(wǎng)段中只有3個可以用于安裝電腦等網(wǎng)絡設備。第七十三頁，編輯于星期六：二十三點八分。6、物理層故障診斷與排除

在日常的網(wǎng)絡維護中，物理層的網(wǎng)絡故障占的比例較大。一個前期使用正常的網(wǎng)絡忽然發(fā)生不能上網(wǎng)的故障，通常是物理層故障引起的。6.1雙絞線網(wǎng)絡故障排除

100BaseT或100ＢaseTX