二.物理层下的传输媒体

传输媒体不属于物理层，只能排在物理层之下

导引型传输媒体

1.同轴电缆

同轴电缆价格较贵且布线不够灵活和方便，随着集线器的出现,在局域网领域基本上都是采用双绞线作为传输媒体。

2.双绞线

绞合的作用

5E基本够用，考虑未来发展，可以提前用6类

3.光纤

纤芯直径

包层直径125微米

工作波长

光纤的优点

光纤的缺点

光纤原理

当光从高折射率的媒体射向低折射率的媒体时，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，即光碰到包层时，就会反射回纤芯

（1)单模光纤

没有模式色散，在1.31微米波长附近材料色散和波导色散大小相等符号相反，两者正好抵消。单模光纤适合长距离传输且衰减小，但其制造成本高，对光源要求高。

发送光源:激光发生器;接收检测:激光检波器

（2)多模光纤

由于色散(模式、材料、波导色散)，光在多模光纤中传输一定距离后必然产生信号失真(脉冲展宽)因此，多模光纤只适合近距离传输(建筑物内)

发送光源:发光二极管;接收检测:光电二极管

4.电力线

老技术，20世界20年代就出现了，用于有线电话连接

非导引型传输媒体

从极长波到甚长波，这些频段不用于电信领域

1.无线电波

2.微波（可以穿过大气层的电离层）

中继站将接受的微波发大后再发送给下一站，故称“接力”

利用地球同步卫星通信，通信距离远，但时延大（传播时延）

3.红外线

你家电视遥控器用的这个

之前笔记本和手机都有红外接口，用来通信，现在笔记本红外接口被淘汰。手机遥控用的手机红外接口。

4.可见光

LI-FI技术（了解即可）

2011年，德国物理学家哈拉尔德·哈斯（Harald Haas）和他在英国爱丁堡大学的团队发明了一种专利技术，利用闪烁的灯光来传输数字信息，这就是Li-Fi。

Li-Fi的工作原理并不复杂。给普通的LED灯泡装上微芯片，可以控制它每秒数百万次闪烁，亮了表示1，灭了代表0。由于频率太快，人眼根本觉察不到，但是光敏传感器却可以接收到这些变化。就这样，二进制的数据就被快速编码成灯光信号并进行了有效的传输。灯光下的电脑或手机，通过一套特制的接收装置，就能读懂灯光里的“莫尔斯密码”，就能通讯了。

高速率是可见光通信的最大优势，也是业界普遍看好其前景的主要原因。

除了速率之外，可见光通信还有很多其它方面的优势。

据统计，2020年支持Wi-Fi无线连接的设备将达17亿台，但随着设备的进一步增加，2025年基于传统RF（射频）技术的Wi-Fi网络可能无法满足设备连接需求。

蜂窝通信方面，只我们中国，移动通信基站有差不多600万个，大部分能量都用于冷却，效率只有5%。

LED光源就不一样了，目前全球LED灯泡就有大约400亿个。只需给这些LED灯泡加一个微芯片，就能改造成信号发射器，形成的通信网络规模是非常惊人的。这样做的成本也比部署Wi-Fi热点低得多，也不必新建基础设施。

而且，前面也说了，无线电波的频谱资源日趋紧张，网络已经变得拥挤不堪。可见光频谱的宽度达到射频频谱的1万倍，意味着能带来更高的带宽，可以使用的资源也非常丰富。使用光通信，完全不用担心频谱不够用的问题，同时还能缓解全球无线频谱资源短缺的现状。

此外，可见光对于人类来说是绿色的、无辐射伤害的一种物质。因此用光来作为无线通信的媒质，是一种对人类发展更健康，更可取的方向。同时用光来通信能降低能耗，因为不需要像基站那样提供额外的能耗，更加环保。

如果算上安全的话，也是一个优点，可见光通信，把光线一挡，就泄露不出去了。。。

但是，可见光通信的缺点其实也非常多。

首先，大家应该已经想到了，像Li-Fi这样的东东，你下行速率还好说，上行怎么办呢？手机上也装个电灯泡？

然后，环境光源干扰。在封闭的室内用用是没问题，到了室外，光源杂乱，这个受影响就很大。

再有，就是距离，可见光通信的速率看上去很高，但是实验室里面都是短距离理想环境下测试，你不可能拿着手机挨着灯泡上网，你稍微离远点，速率就下降得厉害。而且，如果你背对着光源，挡住了光，就没信号了。。。

总而言之，可见光通信确实在理论传输速率、部署、成本、零电磁辐射等方面“秒杀”传统射频通信。但是指望它短时间内替换掉Wi-Fi或基站，肯定是不可能滴。以后如果光通信发展得好，它应该会和现有通信技术进行搭配使用，或者在某些特定场合下先用起来。

无线电频谱管理机构

中国:工业和信息化部无线电管理局(国家无线电办公室)

美国:联邦通讯委员会FCC

lSM (Industrial, Scientific,Medical)频段

现在无线局域网就使用2.4GHz和5.8GHz频段