Лекция 2:Физическо ниво

(Physical Layer)

Функции Предоставяне на услуги и средства за

установяване, поддържане и разединяване на физическите съединения, с цел предаване на последователността от битове между обектите на каналното ниво;

Идентифициране на физическите комуникационни среди;

Осигуряване на механизми за шумоустойчиво кодиране на логическите нива, чрез разпознаваемо манипулиране на физически параметри на преносната среда;

Предоставяне на информация за състоянието на преносната среда.

Характеристики

механични; електрически; функционални; процедурни.

Механични характеристики

механични характеристики на преносната среда;

- Галванични среди

- Негалванични среди механични характеристики на

съединителните елементи.

Галванични среди Симетрични - усукани двойки:

- неекранирана усукана двойка -Unshielded Twisted Pairs (UTP);- екранирана усукана двойка- Shielded Twisted Pairs (STP);- Foiled Twisted Pair (FTP);- двойно екранирана усукана двойка - Shielded and Foiled TP (SFTP).

Несиметрични – коаксиален кабел

Коаксиален кабел

КатегорияКатегория Технология Скорост Разстояние Използвани

двойки

3 10BASE-T 10 Mbit/s 100 m 2

5 100BASE-TX 100 Mbit/s 100 m 2

5е 1000BASE‑T 1 Gbit/s 100 m 4

6 1000Base-TX 1 Gbit/s 100 m 2

6a, 7 10GBASE‑T 10 Gbit/s 100 m 4

Усукана двойка

Екранирана усукана двойка

RJ-45

EIA/TIA 568

EIA/TIA 568B

EIA/TIA 568A

12345678

12345678

Негалванични среди

Оптичен кабел Single Mode - 1310 nm, 1550 nm Multimode – 850 nm

Безжични комуникации Wireless (Wi-Fi, Bluetooth) Satellite Infrared

Видове оптични влакна

8-9 µm 125 µm

Едномодово влакно

50 – 62,5 µm 125 µm

Многомодово влакно

Оптични влакна

Конектори за оптични влакна

ST съединител SC съединител LC съединител

Апарат за спояване на влакна

Преобразуватели

Стандарти за безжични мрежи

Стандарт Ратифи-циран

Честотен диапазон

Теоретична максимална скорост

Разстояние пряка видимост

Разстояние в сгради

IEEE 802.11 1997 2,4 GHz 2 Mbit/s 100 m 20 m

IEEE 802.11a 1999 5 GHz 54 Mbit/s 120 m 35 m

IEEE 802.11b 1999 2,4 GHz 11 Mbit/s 120 m 35 m

IEEE 802.11g 2003 2,4 GHz 54 Mbit/s 140 m 38 m

IEEE 802.11n 2009 2,4 или 5 GHz

300 Mbit/s* 250 m 70 m

IEEE 802.11ac 2014 5 GHz 433 Mbit/s - 6.77 Gbit/s

? ?

Оптични влакна - сравнение

Дължина на кабелния сегмент Single Mode – единично отражение – от 3 до 100 км Multimode – много отражения – от 1 до 2 км

Честотни характеристики Single Mode – до 20 GHz Multimode – до 200 MHz

Скоростни характеристики Single Mode – до 10 Gbps Multimode – до 1 Gbps

Електрически характеристики как логическите състояния “0” и “1” се

представят промяна на характеристиките на параметри във физическа среда

Определят времевите характеристики, формата на сигналите и механизмите (алгоритмите, кодовете) за представяне на последователността от битове

“бод” (baud) – едно изменение на състоянието на преносната среда.

Модулация

Многонивово кодиране

Примери за кодиране (Encoding)

1 0 1 1 0 0

NRZ

RZ

A)TTL

B)Manchester

C)AMI

Функционални характеристики

Вериги за данни Simplex(симплекс) Half Duplex(полудуплекс) Full duplex(пълен дуплекс)

Вериги за синхронизация Вериги за управление Вериги за заземяване и симетриране

Процедурни характеристики

последователността от действия, правила и процедури по установяването, поддържането и разпадането на физическото съединение