第二讲传输介质优秀PPT.ppt

第二讲传输介质第一页，本课件共有41页2022/12/32第二章 传输介质第二页，本课件共有41页2022/12/33主要内容n2.1 传输介质的基本概念n2.2 双绞线n2.3 同轴电缆n2.4 微波与卫星n2.5 光纤第三页，本课件共有41页2022/12/342.1 传输介质的基本概念n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n传输介质的多样性：源于通信环境和业务的多样性第四页，本课件共有41页2022/12/35传输介质的基本概念(续)n传输介质的分类n有线n双绞线n同轴电缆n光纤n无线n地面微波n卫星n红外等第五页，本课件共有41页2022/12/36传输介质的基本概念(续)n选择传输介质的标准n传输特性：带宽、抗干扰性、距离n传播时延和响应时间n安全性n机械强度n物理尺寸n成本第六页，本课件共有41页2022/12/37传输介质的基本概念(续)n有线传输介质的特点n带宽资源丰富，使用频率不受管制n保密性好n抗干扰能力强n安装工期长第七页，本课件共有41页2022/12/382.2 双绞线n2.2.1 双绞线概述n2.2.2 双绞线的特点n2.2.3 双绞线的应用第八页，本课件共有41页2022/12/392.2.1 双绞线概述n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。n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。第九页，本课件共有41页2022/12/3102.2.1 双绞线概述(续)n区分双绞线类型的特征n导线直径n含铜量n单位长度绕数n屏蔽措施第十页，本课件共有41页2022/12/3112.2.1 双绞线概述(续)n双绞线的类型n屏蔽双绞线STPn非屏蔽双绞线UTPn1类n2类n3类n4类n5类n超5类等第十一页，本课件共有41页2022/12/3122.2.2 双绞线的特点n优点n成本低，易于安装n应用广泛n缺点n带宽有限n信号传输距离短n抗干扰能力不强第十二页，本课件共有41页2022/12/3132.2.3 双绞线的应用n电话传输系统中的用户线n用户环路，4KHz（模拟）nISDN（数字）nxDSL（数字）n数据通信系统中n以太网第十三页，本课件共有41页2022/12/3142.3 同轴电缆n2.3.1 概述n2.3.2 特点n2.3.3 应用第十四页，本课件共有41页2022/12/3152.3.1 同轴电缆概述n同轴电缆的结构n铜导体n绝缘层n屏蔽层（返回路径）n外套n分类n基带同轴电缆：50欧姆阻抗，用于数字传输n宽带同轴电缆：75欧姆阻抗，用于模拟传输第十五页，本课件共有41页2022/12/3162.3.2 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、不容易移动第十六页，本课件共有41页2022/12/3172.3.3 同轴电缆的应用n长途电话传输，局间中继线路：E1n有线电视广播：CATVn局域网n计算机系统之间的短期连接第十七页，本课件共有41页2022/12/3182.4 无线信道n2.4.1 无线信道的基本概念n2.4.2 电磁波在无线信道中的传播第十八页，本课件共有41页2022/12/3192.4.1 无线信道的基本概念n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n无线通信的特点：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n天线：用来发射电磁能量或者接收电磁能量的电导体或电导体系统第十九页，本课件共有41页2022/12/3202.4.2 电磁波在无线信道的传播n基本传播机制n直射n反射n绕射n散射第二十页，本课件共有41页2022/12/3212.4.3 无线信道的特点n频谱资源有限n传播环境复杂n存在多种干扰n网络拓扑多变第二十一页，本课件共有41页2022/12/3222.4.4 微波n微波频段：1Ghz到100Ghzn微波中继放大器之间的距离取决于传输的频率n微波在视线范围内传播第二十二页，本课件共有41页2022/12/323n微波的优点n足够的带宽n波长短n受天电干扰小第二十三页，本课件共有41页2022/12/324n微波的缺点n视线范围传播n对环境因素敏感n需要频带使用许可n潜在的环境限制第二十四页，本课件共有41页2022/12/325n微波的应用n微波中继通信n多点分配业务MDS（LMDS）n无线局域网 n第四代移动通信系统第二十五页，本课件共有41页2022/12/3262.4.5 卫星通信的概念n卫星通信是利用卫星作为中继站，转发微波信号，实现两个或多个地球站间的通信 第二十六页，本课件共有41页2022/12/327卫星的频带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波段第二十七页，本课件共有41页2022/12/328卫星通信的优、缺点n卫星的优点n远程接入n覆盖范围广n对地球拓扑不敏感n成本和距离关系小n高带宽第二十八页，本课件共有41页2022/12/329n卫星的缺点n初装成本高nGEO系统传输时延较大n环境干扰问题n需要许可证n某些区域内分配受限制n自然现象造成影响第二十九页，本课件共有41页2022/12/3302.4.6 无线电波与红外线n无线电波n一般为全向性的n3kHz-300GHzn红外线n视距范围传播n与微波区别：无法穿透墙体，不存在频率分配问题 第三十页，本课件共有41页2022/12/3312.5 光纤n2.5.1 概述n2.5.2 光纤部件n2.5.3 光纤的优点和缺点n2.5.4 光纤的应用第三十一页，本课件共有41页2022/12/3322.5.1 概述n19501960年，Charles Kao提出制造光纤的设想,1966年7月高锟发表文章指明了光纤的研究方向n1970年,美国康宁公司首次研制成达到实用水平的光纤 第三十二页，本课件共有41页2022/12/3332.5.2 光纤的工作窗口n工作窗口的定义 光纤对特定波长的光波的传输损耗明显要小于其他波长的光波，这些特定的波长就是光纤的工作窗口n三个工作窗口n0.8-0.9mn1.31mn1.55m第三十三页，本课件共有41页2022/12/3342.5.3 光纤的相关概念n光缆的工作原理n光在空气中沿直线传播；n光从一种介质进入另一种介质会发生折射；n如果入射角大于临界值会发生全发射；n因此，在玻璃纤维外包裹一定的材料，利用全反射保证光波只在玻璃纤维中传播第三十四页，本课件共有41页2022/12/3352.5.3 光纤的相关概念(续)n光纤的结构n玻璃纤维(信号的传输)n包层(将光信号封闭在纤芯中)n涂覆层n光缆：将多条光纤固定在一起构成第三十五页，本课件共有41页2022/12/3362.5.3 光纤的相关概念(续)n光纤的分类n单模光纤和多模光纤n模式：光纤中的一个特定的入射角对应一个模式n光纤的损耗n光波通过光纤后，光的强度会被衰减，这就形成了光纤的传输损耗。损耗是影响光纤传输距离的重要因素。第三十六页，本课件共有41页2022/12/3372.5.3 光纤的相关概念(续)n光纤的色散n光信号经光纤传输，到达输出端时会发生时间上的展宽，这种现象称为色散第三十七页，本课件共有41页2022/12/3382.5.4 光纤的优点和缺点(1)n光纤的优点n高带宽n节省有色金属资源n抗干扰能力强n安全性高n易于安装第三十八页，本课件共有41页2022/12/339n光纤的缺点n需要经过额外的光/电转换过程第三十九页，本课件共有41页2022/12/3402.5.5 光纤的应用n基本应用n骨干网n本地环路nLAN第四十页，本课件共有41页2022/12/341谢 谢！第四十一页，本课件共有41页