傳輸介質(zhì)及打線方法

1、第一講傳輸介質(zhì)及打線方法 單工通信、半雙工通信、全雙工通信（按照信號傳送方向與 時間的關(guān)系劃分） 單工通信方式中，信號只能向一個方向傳輸，任何時候都不能改 變信號的傳送方向。如，電視、收音機、BP機。 半雙工通信方式中，信號可以雙向傳送，但必須是交替進行，一 個時間只能向一個方向傳送。如，對講機。 全雙工通信方式中，信號可以同時雙向傳送。如，電話。 數(shù)據(jù)傳輸類型 基帶傳輸：利用數(shù)字信道直接傳輸數(shù)字數(shù)據(jù)的方法。 頻帶傳輸：利用模擬信道通過調(diào)制解調(diào)器傳輸數(shù)字數(shù)據(jù) 的方法。 數(shù)字信號在模擬信道（如電話交換網(wǎng)）上傳輸必須轉(zhuǎn)換為模擬信 號。 發(fā)送端將數(shù)字數(shù)據(jù)信號變換成模擬數(shù)據(jù)信號的過程稱為調(diào)制 （mod

2、ulation），調(diào)制設備稱為調(diào)制器（modulator）；接收端 把 模 擬 數(shù) 據(jù) 信 號 還 原 成 數(shù) 字 數(shù) 據(jù) 信 號 的 過 程 稱 為 解 調(diào) （demodulation），解調(diào)設備稱為解調(diào)器（demodulator）。同 時具備調(diào)制與解調(diào)功能的設備，稱為調(diào)制解調(diào)器（modem）。 數(shù)據(jù)通信的技術(shù)指標 帶寬：信道能夠傳送電磁波的有效頻率范圍（信道固有的特性， 限制了光信號、電信號在信道上傳輸?shù)念l率范圍）。單位是赫 （Hz），或千赫（KHz）、兆赫（MHz）、吉赫（GHz）等。 數(shù)據(jù)傳輸速率：每秒鐘傳輸?shù)亩M制比特數(shù)。單位是bps（ 比特 每秒，bit/second，b/s)，或

3、 kbps（千比每秒）、 Mbps（兆比 每秒）、 Gbps（吉比每秒）、Tbps（太比每秒）等。 數(shù)據(jù)在信道上發(fā)送速率（1/t，t是發(fā)送1bit所需的時間）。 信道的最大傳輸速率與信道的帶寬是同義語（它們成正比）。 數(shù)據(jù)傳輸速率=最大傳輸速率(帶寬)。 每秒 106 個比特 時間 1 0 1 0 1 1 1 s 傳輸速率 1 Mbps 時間 每秒 4 106 個比特 0.25 s 傳輸速率 4 Mbps 發(fā)送時延（傳輸時延）：發(fā)送數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)塊從結(jié)點進入到傳輸 媒體所需要的時間。 傳播時延：電磁波在信道中需要傳播一定的距離而花費的時間。 （傳播速率是固定的，大約為光速的2/3） 處理時延：交

4、換結(jié)點為存儲轉(zhuǎn)發(fā)而進行必要處理所花費的時間。 數(shù)據(jù)經(jīng)歷的總時延發(fā)送時延傳播時延處理時延。 傳播時延 = 信道長度（米） 信號在信道上的傳播速率（米/秒） 發(fā)送時延 = 數(shù)據(jù)塊長度（比特） 信道帶寬（比特/秒） 1 0 1 1 0 0 1 發(fā)送器 隊列 在鏈路上產(chǎn)生 傳播時延 結(jié)點 B 結(jié)點 A 在發(fā)送器產(chǎn)生發(fā)送時延 (即傳輸時延) 在隊列中產(chǎn)生 處理時延 數(shù)據(jù) 從結(jié)點 A 向結(jié)點 B 發(fā)送數(shù)據(jù) 鏈路 傳輸介質(zhì) 雙絞線 雙絞線由按規(guī)則螺旋結(jié)構(gòu)排列的兩根、四根或八根絕緣導線組 成。各個線對螺旋排列的目的是為了使各線對之間的電磁干擾 最小。分為屏蔽雙絞線和非屏蔽雙絞線。 屏蔽雙絞線（STP，shie

5、lded twisted pair）由外部保護層、屏 蔽層與多對雙絞線組成。非屏蔽雙絞線（UTP，unshielded twisted pair）由外部保護層與多對雙絞線組成。 3類雙絞線（10Mbps），4類雙絞線（16Mbps），5類雙絞線 （100Mbps，155Mbps）。 最大距離可達15km，局域網(wǎng)中100m。 抗干擾性取決于相鄰線對的扭曲長度及適當?shù)钠帘巍?價格低于其他傳輸介質(zhì)，并且安裝、維護也非常方便。 同軸電纜 由內(nèi)導體、外屏蔽層、絕緣層及外部保護層組成。分為基帶同 軸電纜、寬帶同軸電纜。 基帶同軸電纜一般用于數(shù)字信號的傳輸。 寬帶同軸電纜可以使用頻分多路復用方法，將一條寬帶

6、同軸電 纜的頻帶劃分成多條通信信道，使用各種調(diào)制方式，支持多路 傳輸。 基帶同軸電纜最大距離在幾公里范圍內(nèi)，寬帶同軸電纜最大距 離可達幾十公里左右。 抗干擾能力較強。 造價介于雙絞線與光纜之間，使用與維護方便。 光纜 直徑為50100m的柔軟、能傳導光波的玻璃纖維。多條 光纖構(gòu)成一條光纜。 光導纖維通過內(nèi)部的全反射來傳輸經(jīng)過編碼的光信號。 發(fā)送端進行電光轉(zhuǎn)換，接受端進行光電轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)編 碼采用振幅鍵控ASK調(diào)制方法，即亮度調(diào)制。 單模光纖：光纖的光信號僅與光纖軸成單個可分辨角度的 單光線傳輸。 多模光纖：光纖的光信號與光纖軸成多個可分辨角度的多 光線傳輸。單模光纖的性能優(yōu)于多模光纖。 光纖信號衰減極小，傳輸距離在幾公里幾百公里。 光纖不受外界電磁干擾與噪聲的影響，能在長距離、高速 率的傳輸中保持低誤碼率。 安裝復雜，價格高于同軸電纜與雙絞線。 無線通信 頻率低，波長長，可繞過障礙物。 易受天氣等因素的影響，容易被干擾。 技術(shù)成熟，應用廣泛，能用較小的發(fā)射功率傳輸?shù)捷^遠的 距離 微波通信 頻率高，波長端，無法繞過障礙物，只能進行直線傳播。 大氣對微波信號影響較大。 微波頻率高，可以獲得較大的通信帶寬。