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1通信导论北京邮电大学2020/1/171第二章传输介质2通信导论北京邮电大学2020/1/172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3通信导论北京邮电大学2020/1/1732.1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4通信导论北京邮电大学2020/1/174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5通信导论北京邮电大学2020/1/175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–成本6通信导论北京邮电大学2020/1/176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7通信导论北京邮电大学2020/1/177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8通信导论北京邮电大学2020/1/178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9通信导论北京邮电大学2020/1/1792.2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10通信导论北京邮电大学2020/1/17102.2.1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。11通信导论北京邮电大学2020/1/17112.2.1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12通信导论北京邮电大学2020/1/17122.2.1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13通信导论北京邮电大学2020/1/17132.2.2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14通信导论北京邮电大学2020/1/17142.2.3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15通信导论北京邮电大学2020/1/17152.3同轴电缆•2.3.1概述•2.3.2特点•2.3.3应用16通信导论北京邮电大学2020/1/17162.3.1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17通信导论北京邮电大学2020/1/17172.3.2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18通信导论北京邮电大学2020/1/17182.3.3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19通信导论北京邮电大学2020/1/17192.4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20通信导论北京邮电大学2020/1/17202.4.1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21通信导论北京邮电大学2020/1/17212.4.2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22通信导论北京邮电大学2020/1/17222.4.2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23通信导论北京邮电大学2020/1/17232.4.3无线信道的特点•频谱资源有限•传播环境复杂•存在多种干扰•网络拓扑多变24通信导论北京邮电大学2020/1/17242.4.4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25通信导论北京邮电大学2020/1/1725•微波的优点–足够的带宽–波长短–受天电干扰小26通信导论北京邮电大学2020/1/1726•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27通信导论北京邮电大学2020/1/1727•微波传输的信道–地面视距信道28通信导论北京邮电大学2020/1/1728•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29通信导论北京邮电大学2020/1/17292.4.5卫星•卫星通信的发展–1947,ArthurC.Clarke的论文–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30通信导论北京邮电大学2020/1/1730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31通信导论北京邮电大学2020/1/17312.5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32通信导论北京邮电大学2020/1/17322.5.1概述•1950—1960年,光纤之父:CharlesKao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33通信导论北京邮电大学2020/1/17332.5.2光纤的工作窗口•工作窗口的定义•三个工作窗口34通信导论北京邮电大学2020/1/17342.5.3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35通信导论北京邮电大学2020/1/17352.5.4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36通信导论北京邮电大学2020/1/17362.5.5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37通信导论北京邮电大学2020/1/1737•光纤的缺点–需要经过额外的光/电转换过程38通信导论北京邮电大学2020/1/17382.5.6光纤的应用•基本应用–骨干网–本地环路–LAN
本文标题:大学通信导论
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