物理层概述

采用单端发送单端接收、双极性电源供电，其逻辑1电平为-5V～-15V，逻辑0电平为+5V～+15V，过渡区为-3V～+3V。噪声容限为2V。
RS-232-C的接口电平不能和TTL、DTL输出、输入的电平(1为2.4V，0为0.4V)相兼容，而必须外加传输线驱动/接收器实现电平的转换。由于目前使用的多芯电缆线间电容为150pF/m，而信号线上最大负载电容应低于2500pF，所以，RS-232-C的最大传输距离为15m。实际的数据传输速率应根据传输距离和信道质量加以选择

RS-232-C接口的功能特性

信号线的功能定义见表5-6。信号线共20条，可分为四类：数据线(4条)、控制线(11条) 、定时线(3条)和地线(2条) 。其余5条是未定义或专用的。
RS-232-C接口有主、辅两种信道。辅信道用于在互连设备之间传送一些辅助的控制信息，通常很少使用，其速率低于主信道。

RS-232-C接口的规程特性

规程特性描述了在不同的条件下，各条信号线呈现“接通”(正电平，逻辑0)或“断开”(负电平，逻辑1)状态的顺序和关系。例如， DTE若想将数据发往传输线路，必须做到CC、CD、CA、CB这4条控制线全部呈“接通”状态，也就是既做到设备就绪，又做到线路就绪。
由于RS-232-C对许多用户环境有所限制，而用户又迫切要求改善原有特性，如提高速率、增大距离、追加某些必要的功能(如环回测试)等。于是，EIA于1987年将C版本修订为D版本，1991年又修订为E版本，1997年再修订为F版本。因各版本修订内容不多，许多厂商仍用为原来的旧名称RS-232-C。

EIA RS-449

EIA RS-449 是为替代EIA RS-232-C而提出的物理层标准接口。由 3 个标准组成。

RS-449　规定了接口的机械特性、功能特性的过程特性(相当于V.35)。
RS-423-A　规定采用非平衡传输时(即所有的电路共用一个公共地)的电气特性。
RS-422-A　规定采用平衡传输时(即所有的电路没有公共地)的电气特性

RS-449接口的机械特性

使用37芯和9芯接线器，后者用于辅信道操作。

RS-449接口的电气特性

RS-423-A规定了采用差动接收的非平衡电气连接特性。信号电平采用±6V的负逻辑，过渡区为-4～+4V。当传输距离为100m时，速率为10kb/s；距离为10m时，速率为300kb/s。
RS-422-A规定了采用平衡电气连接特性，信号电平采用±6V 的负逻辑，过渡区为-2～+2V。传输距离为1000m时，速率为100kb/s；距离为10m时，速率可达10Mb/s。

RS-449接口的功能特性

对30条信号线作了功能性定义。与RS-232-C相比，新增的信号线主要是为了解决环回测试和其他功能的问题。
这些信号线包括：发送公共回线(SC)、接收公共回线(RC)、本地环路返回(LL)、远程环路返回(RL)和测试模式(TM)等。

RS-449接口的规程特性

沿用了RS-232-C的规程特性。

RJ-45

RJ-45连接器指的是由IEC(60)603-7标准化的接插件标准定义的8芯的模块化插孔或插座，又称RJ-45插头。IEC (60)603-7是ISO/IEC 11801国际通用综合布线标准的连接硬件的参考标准。

RJ-45插头是一种只能沿固定方向插入并自动防止脱落的塑料接头，俗称“水晶头”。

RJ-45插头上的网线排序的两种方式

T568A线序，用于网络设备需要交叉连接的场合。所谓“交叉”是指网线的一端按T568A线序连接，另一端按T568B线序连接。交叉连接适用于连接两个网络设备，如两台计算机、集线器或交换机之间。

T568B线序，用于网络设备直通连接的场合。网线两端都使用T568B线序。直通连接适用于布线系统用户工作区的墙壁插座到计算机，以及两台不同网络设备之间的连接。

RJ-45上各条网线的用途

线序	功用	线序	功用
1	发送+	5	不用
2	发送－	6	接收－
3	接收+	7	不用
4	不用	8	不用

注意：

线序不能随意改动的。如果将线序随意搞乱，将1和3作为发送，2和4作为接收，那么这些线的抗干扰能力就会下降，从而不能保证网络的正常工作。
第4芯和5芯可用于话音服务。

数字传输系统

在早期电话网中，从市话局到用户电话机的用户线是采用最廉价的双绞线电缆的，而长途干线则采用频分复用FDM的模拟传输方式。与模拟通信相比，数字通信无论在传输质量上还是经济上都有明显的优势。

目前，长途干线大都采用时分复用TDM的数字传输方式。PCM传输体制最初是为了在电话局之间的中继线上传送多路的电话

由于历史原因，旧的数字传输系统存在许多缺点，最主要是两个方面：

速率标准不统一：如果不对高次群的数字传输速率进行标准化，国际范围的基于光纤高速数据传输就很难实现。
通信不是同步传输：在过去相当长的时间，为了节省经费，各国的数字网主要是采用准同步方式。当数据传输的速率很高时，收发双方的时钟同步就成了很大的问题。

PCM有两个互不兼容的国际标准

北美使用的T1系统，共有24个话路。每个话路的采样脉冲用7bit编码，信令码元用1bit，因此一个话路占用8比特。帧同步是在24路编码之后再加上1比特，这样每帧共有193比特。因为采样频率为8kHz，所以T1一次群的数据率为1.544Mb/s。

欧洲使用的E1系统，每个时分复用帧（其长度T＝125ms）被划分为32个相等的时隙，其编号为CH0～CH31。CH0作为帧同步，CH16用作传送信令。其余30个时隙作为用户使用的话路。每个时隙传送8比特，因此整个32个时隙共有256比特。同样取采样频率为8kHz，所以E1一次群的数据率为2.048Mb/s。

我国采用E1标准。日本的一次群采用T1，但另立一套高次群的标准。

当需要有更高的数据率时，可采用复用的方法。

为了达到数据通信系统的有效、可靠工作，系统必须有一个性能良好的同步系统。

在提出同步数字系列之前。在过去相当长的时间，为了节约经费，各国的数字网主要是采用准同步PDH方式。PDH采用脉冲填充法以补偿因频率不准确而造成的定时误差。当传输速率较低时，发收时钟的细微差异并不会造成严重的影响，但当数据传输速率不断提高，发收时钟的同步就显得十分重要，就成为一个亟待解决的问题。

同步光纤网 SONET

1988年，美国首先提出采用光纤传输的物理层标准，取名为同步光纤网SONET (Synchronous Optical Network)。该标准规定：整个同步网络的各级时钟都来自一个非常精确的主时钟，如铯原子钟，精度优于±1×10-11。并对速率、光纤接口、操作和维护作了规定。

SONET为光纤传输系统定义了同步传输的线路等级结构，第1级同步传送信号STS-1(Synchronous Transport Signal)的传输速率是51.84Mb/s。对光信号则称为第1级光载波OC-1(Optical Carrier)。

同步数字系列 SDH

ITU-T于1988年以美国标准 SONET为基础，制订出国际标准同步数字系列 SDH 。

一般可认为 SDH 与 SONET 是同义词。其主要区别是：SDH 的基本速率为 155.52 Mb/s，称为第 1 级同步传递模块 STM-1，相当于 SONET 体系中的 OC-3 速率。

SONET/SDH规定

标准光信号的波长为1310nm和1550nm。
在物理层为宽带接口使用帧结构的传输技术。如SDH的帧结构为块状帧，其基本信号为STM-1，并可用N个STM-1复用组成STM-N。SDH简化了复用和分用技术，需要时可直接接入到低速支路。SDH还采用自愈混合环形网络结构，并与数字交接系统DACS结合使用，提高了通信网的灵活性和可靠性

SONET/SDH标准的意义

使不同的数字传输体制在STM-1等级上获得了统一。
第一次真正实现了数字传输体制上的世界性标准。
已成为公认的新一代理想的传输网体制。
SDH标准也适合微波和卫星传输体制。

宽带接入技术

由于因特网的应用也越来越广泛，使用因特网的用户也越来越多，当然用户要求因特网的速率也是越高越好。

“宽带”尚无统一定义。通常有三种说法：①接入因特网远大于56kb/s的速率；②接入因特网要大于1Mb/s以上的速率；③美国联邦通信委员会FCC认为只要双向速率之和超过200kb/s的速率。

目前普遍认为指传输速率超过1Mb/s、具备非拨号接入的、24小时连接的网络基础设施及服务

从宽带接入介质而言，宽带接入分为宽带有线接入和宽带无线接入两大类别。

宽带有线接入技术包括

基于5/6类线的以太网接入技术
基于铜线的xDSL技术
基于混合光纤/同轴电缆的接入技术
光纤接入技术

基于5/6类线的以太网接入技术

以太网已成为普遍使用的网络技术。但是，传统以太网技术不属于接入网的范畴，而是属于用户驻地网领域。
基于以太网技术的宽带接入网由局侧设备和用户侧设备组成。局侧设备一般位于小区内，或者位于商业大楼内。用户侧设备一般位于居民楼层内。局侧设备提供与IP骨干网的接口，用户侧设备提供与用户计算机相接的10/100BASE–T接口。局侧设备具有汇聚用户侧设备网管信息和计费功能
5类线(CAT5)，带宽100MHz，速率100MB/s，主要用于100BASE-T。超5类线(CAT5e)，带宽155M，主要用于吉比特以太网。6类线(CAT6)，带宽250M，用于架设10吉比特以太网，是未来发展的趋势。
基于5/6类线的高速以太网接入技术特别适合中国国情，适于发展FTTZ，再以快速以太网连接到用户的接入方式（用户端速率为10Mb/s或100Mb/s）。

基于铜线的xDSL技术

xDSL技术是利用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造，使它能够承载宽带业务的一种技术。xDSL是各种数字用户线接入技术的统称。其中，DSL是数字用户线的缩写，而字母x作为前缀，用以表示在数字用户线上实现不同的宽带接入方案。

基于混合光纤/同轴电缆接入技术

光纤同轴混合HFC接入技术是一种综合应用模拟和数字传输技术、同轴电缆和光缆技术、射频技术等高度分布式的接入网技术。它是电信网和有线电视网相结合的产物，是最先成熟和进入市场的宽带接入技术。
HFC网除可接收CATV电视信号外，还提供电话、数据和其他宽带交互型业务。
传统有线电视网CATV是树形拓扑结构的同轴电缆网络，它采用模拟技术的频分复用对电视节目进行单向传输。而HFC网则需要对CATV 网进行改造。

基于HFC接入技术

HFC网的优点是有很宽的频带。并且能够利用已经有相当大的覆盖面的有线电视网。将现有的450MHz 单向传输的有线电视网络改造为750 MHz 双向传输的HFC网。
HFC网的缺点是：①采用树状结构，安全保密性差；②采用双向传输，频率干扰问题不容忽视；③HFC网的上行信道是所有用户共享的，容易出现信道访问的冲突问题。

光纤接入技术

光纤接入网是指接入网中的传输媒体为光纤的接入网。光纤接入网可分为两大类：有源光网络AON和无源光网络PON。因PON可靠性高、维护方便、投资较低，多采用PON结构。
目前流行PON结构有两种：一种是以太网无源光网络EPON，标准是802.3ah。EPON在链路层使用以太网协议，利用PON的拓扑结构实现以太网的接入。优点是与现有以太网兼容性好，且成本低，扩展性强，管理方便。另一种是吉比特无源光网络GPON，标准是ITU-T G.984。它采用通用封装方法，可承载多种业务，并能提供服务质量保证，是一种很有潜力的宽带光纤接入技术。

基本介绍

四个重要特性

物理层的常用标准

EIA RS-232

EIA RS-449

RJ-45

数字传输系统

宽带接入技术

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