【理論解析】【EP1】MOD-8 Physical Layer

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墮夜

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本章節為實體層理論

實體指的是所使用的一切硬體裝置

分為：

網路線 - 光纖(Optical fiber)、纜線(Coaxial)、銅線(Copper cable)、無線裝置(Wireless)
硬體設備 - 路由器(Router)、交換器 (Switch)、主機(Host，通常是PC)、伺服器(Server)

實體層會建立電子(electrical) 光線(optical)或微波(microwave)信號

這是用來表示每個訊框轉換成為的bit 資料。

定義實體層的組織群：

國際標準組織 (ISO)
電氣和電子工程師協會 (IEEE)
美國國家標準學會(ANSI)
國際電訊聯盟(ITU )
電子工業協會 /電信工業聯盟Association (EIA/TIA)
(美國)聯邦電信委員會 (FCC) in the USA.

實體層的基本功能：

實體的元件(components)

資料編碼(Data encoding)：

訊框的資料並非直接轉成二進位，而是依據特定的編碼規則 (訊號圖樣 Signal patterns) 轉換為一特定的二進位。

信號(Signaling)：

實體層必須要產生電子、光線、無線的信號來表示 0 與1 。

無遮蔽雙絞線(Unshielded twisted-pair ,UTP) 佈線，使用在乙太 LAN 網路上

包含了四對纏繞在一起有色碼的線

這條線就是你家數據機連接電腦用的那條

沒錯，最粗的那條...=ˇ=+

兩條線對放在一起會產生外部電磁場干擾，絞線具有抵銷不需要的信號的效果

內部的電磁場干擾稱為串音(crosstalk)

當電流通過電線會產生環繞電線的磁場，兩條纏繞的電線剛好會把這磁場抵銷

此外不同對的線對纏繞在一起更幫助了線對之間的串音

銅線的規格是 IEEE 定義，依據分類可以使用在不同的頻寬：

Category 5 (Cat5) 使用在 100BASE-TX 快速乙太網路

其他的分類包括加強型Category 5 (Cat5e) 及 Category 6 (Cat6)

UTP 平常會使用到的纜線：

直通線 ( Straight-through )
交叉線 ( Crossover )
反轉線 ( Rollover )

至於製作方式請參考LAB實驗的網路線製作

其中第三條反轉線是一條扁平的淺藍色線

用在思科路由器的Console Port

等於路由器直接連接PC需要兩條線 - Crossover 和 Rollover

Outer Jacket - 外部保護套
Braided Shield - 網狀保護層
Foil Shield - 金屬薄片保護層
Plastic insulation - 塑膠絕緣

光纖接頭的型態：

Straight-Tip (ST) (AT &T) – 通常用在多模光纖
Subscriber Connector (SC) – 通常用在單模光纖
Lucent Connector (LC) - A 支援多模光纖與單模光纖

雷射與發光二極體 (LEDs) 都可以使用在光纖上，用來當作發射光源

接收端則是稱為光二極體(photodiodes)檢測亮光的脈衝，再轉換成訊號

※雷射光於人體眼睛有害，不可直視光纖的端點

光纖大致上分為單模(Single-mode)與多模(Multimode)光纖

單模光纖可以攜帶單一的光線，通常是雷射

單模光纖是單向不易散射，會沿著光纖的中心傳送，可以傳輸很長的距離

多模光纖通常使用 LED 發射器(emitters)

光線會以不同角度進入多模光纖，所以在光纖中抵達目的地所花的時間不同

在較長的光纖中會造成脈衝信號模糊(blur)，稱之為典型的散射

同時這限制了多模光纖在一個區段中的最大傳輸長度

採用LED光源的多模光纖反而比較便宜

至於光纖的應用，請參照此主題第4篇回覆
https://www.gamez.com.tw/thread-451590-1-1.html

無線網路需要以下裝置：

無線存取點(Wireless Access Point ，俗稱AP)

無線網卡(Wireless NIC adapters )

四個在無線網路媒體上的通訊標準：

802.11 - Wireless LAN (WLAN) 技術

使用競爭式或非決定系統(non-deterministic) 在 CSMA/CA 上

IEEE 802.15 - Wireless Personal Area Network (WPAN,無線個人區域網路)

這個就是藍芽 (Bluetooth) ，配對通訊的傳輸距離約 1 到 100 米

IEEE 802.16 - WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access)

使用點對多點提供無線寬頻存取。

Global System for Mobile Communications (GSM)

使用第二層GPRS協定提供在手機上資料傳輸功能。

無線網路的標準：

IEEE 802.11a - 運作於 5 GHz 頻率，提供速度到 54 Mbps，穿透力較差，與 11b/g 不相容。
IEEE 802.11b - 運作於 2.4 GHz 頻率，提供速度到 11 Mbps ，穿透力較佳，但速度慢。
IEEE 802.11g - 運作於 2.4 GHz 頻率，提供速度到 54 Mbps ，穿透力較佳，速度快，與11b 相容。
IEEE 802.11n - 運作於 2.4 Ghz 或 5 GHz ，提供速度到 100 Mbps到 210 Mbps 在大於 70 公尺的範圍

本章節結束

[ 本文最後由墮夜於 08-4-25 10:25 AM 編輯 ]

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