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)) )無屏蔽雙絞線無屏蔽雙絞線UTP（unshielded twisted Pair）：）： 計算機網(wǎng)絡(luò)中廣泛應(yīng)用。計算機網(wǎng)絡(luò)中廣泛應(yīng)用。 五類五類(category ) ：3、4、5、5e、6。 3類：帶寬16MHz,輕輕絞合 4類：帶寬20MHz,絞合較密 5類和超5類：100MHz,更密 6類：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：基帶同軸電纜分類：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, 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。寬帶同軸電纜寬帶同軸電纜: 75 電纜電纜,有線電視系統(tǒng)有線電視系統(tǒng)CATV中使用的標(biāo)準(zhǔn)電纜；中使用的標(biāo)準(zhǔn)電纜； 傳輸模擬信號傳輸模擬信號,常采用常采用FDM技術(shù)傳輸多路寬帶信號；技術(shù)傳輸多路寬帶信號； 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)字信號為了在模擬網(wǎng)

3、上傳輸數(shù)字信號,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模擬信號,并把網(wǎng)絡(luò)輸出信號并把網(wǎng)絡(luò)輸出信號比特流；比特流； 寬帶系統(tǒng)又可分為多個信道：寬帶系統(tǒng)又可分為多個信道： 每個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進(jìn)行通信利用光纖傳輸光脈沖信號進(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；電流通過時會發(fā)出光。電流通過時會發(fā)出光。 光敏元件：光電二極管光電二極管(photodiode)；當(dāng)光照到它時會產(chǎn)生電流。當(dāng)光照到它時會產(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、強芯和填充物,最外面再加護套。 簡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：光纖分類： 多模光纖多模光纖 ：反射、折射：反射、折射 單模光纖單模光纖 ：無反射、折射：無反射、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個波段：個波段： 以以0.85、1.30 和和 1.55m 為中心為中心 ,都在紅外線頻譜

6、。都在紅外線頻譜。 光纖優(yōu)點：光纖優(yōu)點： 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。難以竊聽。6.4 6.4 無線傳輸無線傳輸6.4.1 無線傳輸?shù)谋匾詿o線傳輸?shù)谋匾?雙絞線、同軸電纜、光纖均為有線傳輸；雙絞線、同軸電纜、光纖均為有線傳輸； 有線傳輸遇到的問題：如通信線路要通過一些高有線傳輸遇到的問題：如通信線路要通過一些高山就難以施工山就難以施工,又如需要移動通信的場合等；又如需要移動通信的場合等； 無線傳輸是非常重要的傳輸方式。無線傳輸是非常重要的傳輸方式。 6.4.2無線傳輸?shù)幕驹頍o線傳輸?shù)幕驹?在電路上加入一個適當(dāng)長度的天線在電路上加入一個適當(dāng)長度的天

7、線,電磁波便可以電磁波便可以有效地通過天線廣播有效地通過天線廣播,在距離天線一定范圍內(nèi)可以在距離天線一定范圍內(nèi)可以被接收器收到；被接收器收到； 無線傳輸靠電磁波運載數(shù)據(jù)。無線傳輸靠電磁波運載數(shù)據(jù)。 電磁波傳播速度電磁波傳播速度: 真空中與頻率無關(guān)真空中與頻率無關(guān),光速光速300000km/s,即即300m/s； 銅線或光纖中降到光速的銅線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。電磁波運載的信息量與其帶寬成正比：電磁波運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比特碼幾個比特,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)) ) 無線電波：無線電波： 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； 易穿過建筑物易穿過建筑物, 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； 通過天線發(fā)送和接收；通過天線發(fā)送和接收； 發(fā)射和接收裝置無需很準(zhǔn)確地對準(zhǔn)。發(fā)射和接收裝置無需很準(zhǔn)確地對準(zhǔn)。6.4

9、.4 6.4.4 無線電（無線電（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,無線電波能輕易地通過障礙物無線電波能輕易地通過障礙物,但是能但是能量隨著與信號源距離的增大而急劇減??；量隨著與信號源距離的增大而急劇減??； 在高頻在高頻,無線電波趨于直線傳播并受障礙物的阻擋；無線電波趨于直線傳播并受障礙物的阻擋； 在在VLF、LF和和MF波段波段,無線電波沿著地面?zhèn)鞑ィ粺o線電波沿著地面?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?這一特性可用于長距

10、這一特性可用于長距離通信離通信,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 無線電（無線電（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,就能實現(xiàn)全球就能實現(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。從一個地球站經(jīng)過衛(wèi)星通信有較大的傳播延時。從一個地球站經(jīng)過衛(wèi)星到另一個地球站的傳播延時為衛(wèi)星到另一個地球站的傳播延時為250ms左右左右,這這是由于電磁波在傳播中經(jīng)過了很長的距離是由于電磁波在傳播中經(jīng)過了很長的距離(7萬多萬多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,不能穿過物體不能穿過物體,室內(nèi)用室內(nèi)用