第六章傳輸介質(zhì)

1、第六章傳輸介質(zhì)6.1 (twisted pair)(6.1 (twisted pair)(續(xù)續(xù)) )無(wú)屏蔽雙絞線(xiàn)無(wú)屏蔽雙絞線(xiàn)UTP（unshielded twisted Pair）：）： 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中廣泛應(yīng)用。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中廣泛應(yīng)用。 五類(lèi)五類(lèi)(category ) ：3、4、5、5e、6。 3類(lèi)：帶寬16MHz,輕輕絞合 4類(lèi)：帶寬20MHz,絞合較密 5類(lèi)和超5類(lèi)：100MHz,更密 6類(lèi)：200-250MHz6.2 6.2 同軸電纜同軸電纜(coaxial cable)(coaxial cable) 6.2 6.2 同軸電纜同軸電纜(coaxial cable)(coaxial cable

2、) 分類(lèi)：基帶同軸電纜分類(lèi)：基帶同軸電纜 , 寬帶同軸電纜寬帶同軸電纜 基帶同軸電纜基帶同軸電纜: 一種50電纜, 用于傳輸基帶數(shù)字信號(hào), 早期10Base5和10Base2以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定使用50同軸電纜（粗纜和細(xì)纜）傳輸經(jīng)Manchester Coding的基帶數(shù)字信號(hào)。寬帶同軸電纜寬帶同軸電纜: 75 電纜電纜,有線(xiàn)電視系統(tǒng)有線(xiàn)電視系統(tǒng)CATV中使用的標(biāo)準(zhǔn)電纜；中使用的標(biāo)準(zhǔn)電纜； 傳輸模擬信號(hào)傳輸模擬信號(hào),常采用常采用FDM技術(shù)傳輸多路寬帶信號(hào)；技術(shù)傳輸多路寬帶信號(hào)； 寬帶網(wǎng)頻帶高達(dá)寬帶網(wǎng)頻帶高達(dá)300MHz以上以上,可以傳輸近可以傳輸近l00km； 為了在模擬網(wǎng)上傳輸數(shù)字信號(hào)為了在模擬網(wǎng)

3、上傳輸數(shù)字信號(hào),需要把進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的需要把進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的比特流比特流模擬信號(hào)模擬信號(hào),并把網(wǎng)絡(luò)輸出信號(hào)并把網(wǎng)絡(luò)輸出信號(hào)比特流；比特流； 寬帶系統(tǒng)又可分為多個(gè)信道：寬帶系統(tǒng)又可分為多個(gè)信道： 每個(gè)信道可用于模擬電視、CD聲音或數(shù)字比特流； 電視和數(shù)據(jù)可在一條電纜上混合傳輸; 一路電視廣播通常占用6MHz寬的信道。6.2 6.2 同軸電纜同軸電纜(coaxial cable)(coaxial cable) ( (續(xù)續(xù)) )6.3 6.3 光纖（光纖（fiberfiber） 光纖通信原理：光纖通信原理： 利用光纖傳輸光脈沖信號(hào)進(jìn)行通信利用光纖傳輸光脈沖信號(hào)進(jìn)行通信, 一般以光脈沖出現(xiàn)表示一般以光脈沖出現(xiàn)表示

4、“1”,不出現(xiàn)表示不出現(xiàn)表示“0”。 光傳輸系統(tǒng)：光源、光纜和光敏元件接收裝置光傳輸系統(tǒng)：光源、光纜和光敏元件接收裝置 光源:發(fā)光二極管發(fā)光二極管LED、激光二極管；、激光二極管；電流通過(guò)時(shí)會(huì)發(fā)出光。電流通過(guò)時(shí)會(huì)發(fā)出光。 光敏元件：光電二極管光電二極管(photodiode)；當(dāng)光照到它時(shí)會(huì)產(chǎn)生電流。當(dāng)光照到它時(shí)會(huì)產(chǎn)生電流。 6.3 6.3 光纖（光纖（fiberfiber）光傳輸系統(tǒng)：光傳輸系統(tǒng)： 光纜由3個(gè)部分組成最里面的光纖是極細(xì)的石英玻璃或塑料纖維；光纖外包有玻璃或塑料包層,與光纖光學(xué)性質(zhì)不同；外面再加上由塑料和其他材料組成的套管；多根這樣的光纜常常合在一起,可以有幾根至數(shù)百根,加上加

5、強(qiáng)芯和填充物,最外面再加護(hù)套。 簡(jiǎn)單單向光纖傳輸系統(tǒng)：一根光纖 全雙工的光纖傳輸系統(tǒng)：兩根光纖,收/發(fā) 6.3 6.3 光纖（光纖（fiberfiber）( (續(xù)續(xù)) ) 光纖分類(lèi)：光纖分類(lèi)： 多模光纖多模光纖 ：反射、折射：反射、折射 單模光纖單模光纖 ：無(wú)反射、折射：無(wú)反射、折射,沿軸向傳播沿軸向傳播 光纖規(guī)格：光纖規(guī)格： 多模光纖多模光纖 50/125、62.5/125、100/140 m等等, 單模光纖單模光纖 5.0/85、5.0/125和和8.1/125 m等等 。 光纖通信使用光纖通信使用3個(gè)波段：個(gè)波段： 以以0.85、1.30 和和 1.55m 為中心為中心 ,都在紅外線(xiàn)頻譜

6、。都在紅外線(xiàn)頻譜。 光纖優(yōu)點(diǎn)：光纖優(yōu)點(diǎn)： 高帶寬高帶寬,低損耗低損耗,高抗電磁干擾高抗電磁干擾,難以竊聽(tīng)。難以竊聽(tīng)。6.4 6.4 無(wú)線(xiàn)傳輸無(wú)線(xiàn)傳輸6.4.1 無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)谋匾詿o(wú)線(xiàn)傳輸?shù)谋匾?雙絞線(xiàn)、同軸電纜、光纖均為有線(xiàn)傳輸；雙絞線(xiàn)、同軸電纜、光纖均為有線(xiàn)傳輸； 有線(xiàn)傳輸遇到的問(wèn)題：如通信線(xiàn)路要通過(guò)一些高有線(xiàn)傳輸遇到的問(wèn)題：如通信線(xiàn)路要通過(guò)一些高山就難以施工山就難以施工,又如需要移動(dòng)通信的場(chǎng)合等；又如需要移動(dòng)通信的場(chǎng)合等； 無(wú)線(xiàn)傳輸是非常重要的傳輸方式。無(wú)線(xiàn)傳輸是非常重要的傳輸方式。 6.4.2無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)幕驹頍o(wú)線(xiàn)傳輸?shù)幕驹?在電路上加入一個(gè)適當(dāng)長(zhǎng)度的天線(xiàn)在電路上加入一個(gè)適當(dāng)長(zhǎng)度的天

7、線(xiàn),電磁波便可以電磁波便可以有效地通過(guò)天線(xiàn)廣播有效地通過(guò)天線(xiàn)廣播,在距離天線(xiàn)一定范圍內(nèi)可以在距離天線(xiàn)一定范圍內(nèi)可以被接收器收到；被接收器收到； 無(wú)線(xiàn)傳輸靠電磁波運(yùn)載數(shù)據(jù)。無(wú)線(xiàn)傳輸靠電磁波運(yùn)載數(shù)據(jù)。 電磁波傳播速度電磁波傳播速度: 真空中與頻率無(wú)關(guān)真空中與頻率無(wú)關(guān),光速光速300000km/s,即即300m/s； 銅線(xiàn)或光纖中降到光速的銅線(xiàn)或光纖中降到光速的2/3,且和頻率稍有相且和頻率稍有相關(guān)關(guān),1km/5s。電磁波運(yùn)載的信息量與其帶寬成正比：電磁波運(yùn)載的信息量與其帶寬成正比： 在目前技術(shù)條件下在目前技術(shù)條件下,在較低的頻率下每赫茲可以編在較低的頻率下每赫茲可以編碼幾個(gè)比特碼幾個(gè)比特,在高頻率

8、下可以更多；在高頻率下可以更多； 因此因此,500MHz帶寬的電纜可以獲得幾帶寬的電纜可以獲得幾Gb/s的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸率。傳輸率。 6.4.3 6.4.3 電磁波頻譜電磁波頻譜圖圖6.1 電磁波的頻譜和應(yīng)用電磁波的頻譜和應(yīng)用6.4.3 6.4.3 電磁波頻譜電磁波頻譜( (續(xù)續(xù)) ) 無(wú)線(xiàn)電波：無(wú)線(xiàn)電波： 位于電磁波頻譜位于電磁波頻譜1GHz以下以下,易于產(chǎn)生；易于產(chǎn)生； 易穿過(guò)建筑物易穿過(guò)建筑物, 全方向傳播全方向傳播,傳播距離遠(yuǎn)；傳播距離遠(yuǎn)； 易受電磁的干擾；易受電磁的干擾； 通過(guò)天線(xiàn)發(fā)送和接收；通過(guò)天線(xiàn)發(fā)送和接收； 發(fā)射和接收裝置無(wú)需很準(zhǔn)確地對(duì)準(zhǔn)。發(fā)射和接收裝置無(wú)需很準(zhǔn)確地對(duì)準(zhǔn)。6.4

9、.4 6.4.4 無(wú)線(xiàn)電（無(wú)線(xiàn)電（radioradio）傳輸）傳輸 傳輸特性與頻率有關(guān)傳輸特性與頻率有關(guān): 在較低頻率在較低頻率,無(wú)線(xiàn)電波能輕易地通過(guò)障礙物無(wú)線(xiàn)電波能輕易地通過(guò)障礙物,但是能但是能量隨著與信號(hào)源距離的增大而急劇減?。涣侩S著與信號(hào)源距離的增大而急劇減?。?在高頻在高頻,無(wú)線(xiàn)電波趨于直線(xiàn)傳播并受障礙物的阻擋；無(wú)線(xiàn)電波趨于直線(xiàn)傳播并受障礙物的阻擋； 在在VLF、LF和和MF波段波段,無(wú)線(xiàn)電波沿著地面?zhèn)鞑?；無(wú)線(xiàn)電波沿著地面?zhèn)鞑ィ?在在HF和和VHF波段波段,地表電波被地球吸收地表電波被地球吸收,但到達(dá)電離但到達(dá)電離層的電波被反射并送回到地球?qū)拥碾姴ū环瓷洳⑺突氐降厍?這一特性可用于長(zhǎng)距

10、這一特性可用于長(zhǎng)距離通信離通信,但電離層的不穩(wěn)定使通信質(zhì)量變差。但電離層的不穩(wěn)定使通信質(zhì)量變差。 6.4.4 6.4.4 無(wú)線(xiàn)電（無(wú)線(xiàn)電（radioradio）傳輸）傳輸( (續(xù)續(xù)) )衛(wèi)星衛(wèi)星(中繼中繼)通信：通信： 在地球站之間利用人造同步衛(wèi)星作為中繼的一種在地球站之間利用人造同步衛(wèi)星作為中繼的一種微波接力通信；微波接力通信； 衛(wèi)星通信距離遠(yuǎn)衛(wèi)星通信距離遠(yuǎn),覆蓋范圍大。在赤道上空同步軌覆蓋范圍大。在赤道上空同步軌道上道上,等距離等距離3顆相隔顆相隔120o的通信衛(wèi)星的通信衛(wèi)星,就能實(shí)現(xiàn)全球就能實(shí)現(xiàn)全球范圍的通信；范圍的通信； 衛(wèi)星通信有較大的傳播延時(shí)。從一個(gè)地球站經(jīng)過(guò)衛(wèi)星通信有較大的傳播延時(shí)。從一個(gè)地球站經(jīng)過(guò)衛(wèi)星到另一個(gè)地球站的傳播延時(shí)為衛(wèi)星到另一個(gè)地球站的傳播延時(shí)為250ms左右左右,這這是由于電磁波在傳播中經(jīng)過(guò)了很長(zhǎng)的距離是由于電磁波在傳播中經(jīng)過(guò)了很長(zhǎng)的距離(7萬(wàn)多萬(wàn)多km)。 6.4.5 6.4.5 微波微波(microwave)(microwave)傳輸傳輸頻譜范圍：頻譜范圍：31011 21014 Hz ；方向性：有方向性方向性：有方向性,不能穿過(guò)物體不能穿過(guò)物體,室內(nèi)用室內(nèi)用