1、2022-10-141第二章 传输介质2022-10-142主要内容 2.1 传输介质的基本概念 3.1 双绞线 3.2 同轴电缆 3.3 微波与卫星 3.4 光纤2022-10-1432.1 传输介质的基本概念 传输介质提供通信设备之间的物理通道，是信息传输的实际载体 传输介质的多样性：源于通信环境和业务的多样性 电缆 无线介质 光纤2022-10-144传输介质的基本概念(续)传输介质的分类 有线电缆 无线介质 光纤 各种通信技术对电磁波频谱的使用2022-10-145传输介质的基本概念(续)选择传输介质的标准 传输特性：带宽、抗干扰性、距离 传播时延和响应时间 安全性 机械强度 物理尺寸
2、 成本2022-10-146传输介质的基本概念(续)有线传输介质的特点 带宽资源丰富，使用频率不受管制 保密性好 抗干扰能力强 安装工期长2022-10-147传输介质的基本概念(续)无线信道的定义：无线通信中基站天线与用户天线之间的传播路径 无线通信的显著特点：由于远比有线通信恶劣和多变的无线传播环境，需要深入研究信道的特点以及对信道的使用方式2022-10-148传输介质的基本概念(续)无线传输介质的特点 频谱资源有限 传播环境复杂 存在多种干扰 网络拓扑多变2022-10-1492.2 双绞线 2.2.1 双绞线概述 2.2.2 双绞线的特点 2.2.3 双绞线的应用2022-10-14
3、102.2.1 双绞线概述 双绞线的定义：一对带有屏蔽层的铜线以螺旋的方式缠绕在一起，一般由多对这样的双绞线构成电缆。通过螺旋式的布线来消除干扰，每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消。2022-10-14112.2.1 双绞线概述(续)区分双绞线类型的特征 导线直径 含铜量 单位长度绕数 屏蔽措施2022-10-14122.2.1 双绞线概述(续)双绞线的类型 屏蔽双绞线STP 非屏蔽双绞线UTP 1类 2类 3类 4类 5类 超5类等2022-10-14132.2.2 双绞线的特点 优点 成本低，易于安装 应用广泛 缺点 带宽有限 信号传输距离短 抗干扰能力不强2022-
4、10-14142.2.3 双绞线的应用 电话传输系统中的用户线 用户环路，4KHz（模拟）ISDN（数字）xDSL（数字）数据通信系统中 以太网2022-10-14152.3 同轴电缆 2.3.1 概述 2.3.2 特点 2.3.3 应用2022-10-14162.3.1 同轴电缆概述 同轴电缆的结构 铜导体 绝缘层 屏蔽层（返回路径）外套2022-10-14172.3.2 同轴电缆的特点 可用频带宽：可达数Ghz 抗干扰能力强 较大的传输距离 安装成本高、不容易移动2022-10-14182.3.3 同轴电缆的应用 局域网 局间中继线路：E1 有线电视CATV 射频信号线2022-10-14
5、192.4 无线信道 2.4.1 无线信道的基本概念 2.4.2 电磁波在无线信道中的传播2022-10-14202.4.1 无线信道的基本概念 无线信道的定义：无线通信中基站天线与用户天线之间的传播路径 无线通信的显著特点：由于远比有线通信恶劣和多变的无线传播环境，需要深入研究信道的特点以及对信道的使用方式2022-10-14212.4.2 电磁波在无线信道的传播 基本传播机制 直射 反射 绕射 散射2022-10-14222.4.2 电磁波在无线信道的传播(续)无线信道的指标 传播损耗 传播时延 时延扩展 多普勒扩展 干扰等2022-10-14232.4.3 无线信道的特点 频谱资源有限
6、传播环境复杂 存在多种干扰 网络拓扑多变2022-10-14242.4.4 微波 微波频段：1Ghz到100Ghz 微波中继放大器之间的距离取决于传输的频率 微波在视线范围内传播2022-10-1425 微波的优点 足够的带宽 波长短 受天电干扰小2022-10-1426 微波的缺点 视线范围传播 对环境因素敏感 需要频带使用许可2022-10-1427 微波传输的信道 地面视距信道2022-10-1428 微波的应用 微波中继通信 多点分配业务MDS（LMDS）无线局域网 第四代移动通信系统2022-10-14292.4.5 卫星 卫星通信的发展 1947,Arthur C.Clarke的论
7、文 1963,NASA发射了实验卫星 1965,发射第一颗商用卫星 卫星通信的概念：以卫星作为中继站转发微波信号，在多个地面站之间通信2022-10-1430 卫星频率分配涉及的两个频带 上行链路：地面站到卫星 下行链路：卫星到地面站 卫星通信使用的频谱资源 C波段 Ku波段 Ka波段 L波段2022-10-14312.5 光纤 2.5.1 概述 2.5.2 光纤部件 2.5.3 光纤的优点和缺点 2.5.4 光纤的应用2022-10-14322.5.1 概述 19501960年，光纤之父：Charles Kao提出制造光纤的设想 1970年,美国康宁公司首次研制成达到实用水平的光纤 2022
8、-10-14332.5.2 光纤的工作窗口 工作窗口的定义 三个工作窗口2022-10-14342.5.3 光纤的相关概念 光缆 种类：单模、多模 结构：玻璃纤维和包层、塑料封装、增强材料、外套 光源 发光二极管 激光二极管2022-10-14352.5.4 光纤传输的工作方式 电信号进入光源变为光信号 光信号沿光纤传输 在中继放大器处将光信号转换为电信号，进行放大整形 再将电信号转换为光信号，光信号沿光纤传输 接收器将光信号转换为电信号2022-10-14362.5.5 光纤的优点和缺点(1)光纤的优点 高带宽 节省有色金属资源 抗干扰能力强 安全性高 易于安装2022-10-1437 光纤的缺点 需要经过额外的光/电转换过程2022-10-14382.5.6 光纤的应用 基本应用 骨干网 本地环路 LAN
