数据与计算机通信.ppt

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1、数据与计算机通信 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望Data and Computer Communications传输媒体4.TransmissionMediav 导向媒体导向媒体（双绞线、同轴电缆、光纤）v 无线传输无线传输（地面微波、卫星、广播无线电、红外）v 无线电传播方式无线电传播方式v视距传输OverviewGuided-wireUnguided-wirelessCharacteristicsandqualitydeterminedbyme

2、diumandsignalForguided,themediumismoreimportantForunguided,thebandwidthproducedbytheantennaismoreimportantKeyconcernsaredatarateanddistance3传传输输媒媒体体种种类类双绞线双绞线双绞线双绞线 Twisted PairTwisted PairTwisted PairTwisted Pair同轴电缆同轴电缆同轴电缆同轴电缆 Coaxial CableCoaxial CableCoaxial CableCoaxial Cable光纤光纤光纤光纤 Optical F

3、iberOptical FiberOptical FiberOptical Fiber无线电无线电无线电无线电 RadioRadioRadioRadio微波微波微波微波 MicrowaveMicrowaveMicrowaveMicrowave卫星卫星卫星卫星 Satellite MicrowaveSatellite MicrowaveSatellite MicrowaveSatellite Microwave红外红外红外红外 InfraredInfraredInfraredInfrared有线媒体有线媒体有线媒体有线媒体GuidedGuided信道通常是抽象的描述，信道通常是抽象的描述，信道通

4、常是抽象的描述，信道通常是抽象的描述，传输媒体即是物理信道。传输媒体即是物理信道。传输媒体即是物理信道。传输媒体即是物理信道。无线媒体无线媒体无线媒体无线媒体UnguidedUnguided信道与传输媒体信道与传输媒体4Design FactorsBandwidth带宽HigherbandwidthgiveshigherdatarateTransmissionimpairments传输损伤Attenuation,etc.Interference干扰IntermodulationnoiseCrosstalkNumberofreceivers接收器数目InguidedmediaMorereceiv

5、ers(multi-point)introducemoreattenuation5频谱及其可用于通信的频段6Electromagnetic Spectrum特低频音频甚低频低频中频高频甚高频超高频极高频特高频红外线可见光7OverviewGuidedTransmissionMedia导向媒体导向媒体（双绞线、同轴电缆、光纤）Wireless Transmission无线传输无线传输（地面微波、卫星、广播无线电、红外）WirelessPropagation无线电传播方式无线电传播方式Line-of-SightTransmission视距传输8导向传输媒体导向传输媒体Guided Transmis

6、sion Media双绞线同轴电缆光 缆导向媒体9Transmission Characteristics of Guided Media Frequency RangeTypical AttenuationTypical DelayRepeater SpacingTwistedpair(withloading)0to3.5kHz0.2dB/km1kHz50s/km2kmTwistedpairs(multi-paircables)0to1MHz0.7dB/km1kHz5s/km2kmCoaxialcable0to500MHz7dB/km10MHz4s/km1to9kmOpticalfiber1

7、86to370THz0.2to0.5dB/km5s/km40km10Twisted PairPhysicalStructureApplicationsProsandconsUTPandSTPUTPCategoriesTransmissionCharacteristicsMediaSpecificationsUTPPractice12由两根互相绝缘的铜导线，用规则的方法扭绞起来构成。由两根互相绝缘的铜导线，用规则的方法扭绞起来构成。由两根互相绝缘的铜导线，用规则的方法扭绞起来构成。由两根互相绝缘的铜导线，用规则的方法扭绞起来构成。双绞线双绞线(Twisted-pair)Twisted-pair)

8、13Twisted Pair-Twist Length14Twisted Pair-ApplicationsMostcommonmediumTelephonenetworkBetweenhouseandlocalexchange(subscriberloop)WithinbuildingsToprivatebranchexchange(PBX)Forlocalareanetworks(LAN)10Mbpsor100Mbps15Twisted Pair-Pros and ConsCheapEasytoworkwithLowdatarateShortrange16Twisted Pair-Tran

9、smission CharacteristicsAnalogAmplifiersevery5kmto6kmDigitalUseeitheranalogordigitalsignalsrepeaterevery2kmor3kmLimiteddistanceLimitedbandwidth(1MHz)Limiteddatarate(100MHz)Susceptibletointerferenceandnoise17Near End CrosstalkCouplingofsignalfromonepairtoanotherCouplingtakesplacewhentransmitsignalent

10、eringthelinkcouplesbacktoreceivingpairi.e.neartransmittedsignalispickedupbynearreceivingpair18Unshielded and Shielded TPUnshieldedTwistedPair(UTP)OrdinarytelephonewireCheapestEasiesttoinstallSuffersfromexternalEMinterferenceShieldedTwistedPair(STP)MetalbraidorsheathingthatreducesinterferenceMoreexpe

11、nsiveHardertohandle(thick,heavy)19UTP(Unshielded Twisted-Pair)电缆电缆20Physical UTP21STP(Shielded Twisted-Pair)电缆电缆22STP Physical Structure衬铂23Physical STP24UTP CategoriesCat3upto16MHzVoicegradefoundinmostofficesTwist lengthof7.5cmto10cmCat4upto20MHzCat5upto100MHzCommonlypre-installedinnewofficebuildin

12、gsTwist length0.6cmto0.85cmCat5E(Enhanced)seetablesCat6Cat725UTP电缆的分类电缆的分类（EIA/TIA-568EIA/TIA-568标准中定义了前五类）标准中定义了前五类）标准中定义了前五类）标准中定义了前五类）26Comparison of Shielded and Unshielded Twisted PairAttenuation(dB per 100 m)Near-end Crosstalk(dB)Frequency(MHz)Category 3 UTPCategory 5 UTP150-ohm STPCategory 3

13、UTPCategory 5 UTP150-ohm STP12.62.01.141625845.64.12.23253581613.18.24.4234450.42510.46.24147.510022.012.33238.530021.431.327Twisted Pair Categories and Classes Category 3 Class CCategory 5 Class DCategory 5ECategory 6 Class ECategory 7 Class FBandwidth16MHz100MHz100MHz200MHz600MHzCable TypeUTPUTP/F

14、TPUTP/FTPUTP/FTPSSTPLink Cost(Cat 5=1)0.711.21.52.228Avaya Gigaspeed UTP Wires10101010BASE-TBASE-TBASE-TBASE-T100BASE-TX/T4100BASE-TX/T4100BASE-TX/T4100BASE-TX/T41000BASE-T1000BASE-T1000BASE-T1000BASE-T29UTP 连接器连接器RJ-11RJ-11RJ-11RJ-11RJ-45RJ-45RJ-45RJ-45RJ-12RJ-12RJ-12RJ-1230Avaya RJ-45 Jackes31Avay

15、a UTP Inside of RJ45 Jack324对线的对线的UTP与与RJ-45的的连接连接 RJ-45 UTPRJ-45 UTPRJ-45 UTPRJ-45 UTP线对线对线对线对引脚线引脚线引脚线引脚线 颜色颜色颜色颜色 1 1 1 1 绿白绿白绿白绿白 2 2 2 2 绿绿绿绿 3 3 3 3 橙白橙白橙白橙白 4 4 4 4 蓝蓝蓝蓝 5 5 5 5 蓝白蓝白蓝白蓝白 6 6 6 6 橙橙橙橙 7 7 7 7 棕白棕白棕白棕白 8 8 8 8 棕棕棕棕T R T R T R T R1 2 3 4 5 6 7 8对对3 3对对4 4对对2 2对对1 1334对线的对线的UTP与与

16、RJ-45的另一种的另一种连接连接T R T R T R T RT R T R T R T R1 2 3 4 5 6 7 81 2 3 4 5 6 7 8对对2 2对对4 4对对3 3对对1 1 RJ-45 UTPRJ-45 UTPRJ-45 UTPRJ-45 UTP线对线对线对线对引脚线引脚线引脚线引脚线 颜色颜色颜色颜色 1 1 1 1 橙白橙白橙白橙白 2 2 2 2 橙橙橙橙 3 3 3 3 绿白绿白绿白绿白 4 4 4 4 蓝蓝蓝蓝 5 5 5 5 蓝白蓝白蓝白蓝白 6 6 6 6 绿绿绿绿 7 7 7 7 棕白棕白棕白棕白 8 8 8 8 棕棕棕棕34双绞线的网线制作双绞线的网线制

17、作RJ-45接头(水晶头)压线钳3536双绞线接线标准双绞线接线标准铰齐线头，插入插头用压线钳夹紧，使用测试仪测试接线的标准有EIATIA T568A和EIATIA T568B 37RJ-45周周期期方方波波信信号号的的形形成成 周周期期方方波波信信号号的的形形成成 制作制作38同轴电缆同轴电缆(Coaxial Cable)由单股实心或多股绞合的铜质芯线（内导体）、绝缘层、由单股实心或多股绞合的铜质芯线（内导体）、绝缘层、由单股实心或多股绞合的铜质芯线（内导体）、绝缘层、由单股实心或多股绞合的铜质芯线（内导体）、绝缘层、网状编织的屏蔽层网状编织的屏蔽层网状编织的屏蔽层网状编织的屏蔽层(外导体外

18、导体外导体外导体)以及保护外层所组成以及保护外层所组成以及保护外层所组成以及保护外层所组成 39Coaxial Cable40Coaxial Cable ApplicationsMostversatilemediumTelevisiondistributionArieltoTVCableTVLongdistancetelephonetransmissionCancarry10,000voicecallssimultaneouslyBeingreplacedbyfiberopticShortdistancecomputersystemslinksLocalareanetworks41Coaxia

19、l Cable-Transmission CharacteristicsAnalogAmplifierseveryfewkmCloserifhigherfrequencyUpto500MHzDigitalRepeaterevery1kmCloserforhigherdatarates42 Categories of Coaxial Cables43粗同轴电缆粗同轴电缆粗同轴电缆粗同轴电缆 简称粗缆，用于传送基带数字信号简称粗缆，用于传送基带数字信号简称粗缆，用于传送基带数字信号简称粗缆，用于传送基带数字信号.细同轴电缆细同轴电缆细同轴电缆细同轴电缆 简称细缆，也用于传送基带数字信号。简称细缆，

20、也用于传送基带数字信号。简称细缆，也用于传送基带数字信号。简称细缆，也用于传送基带数字信号。最大传输距离不及粗缆，但因比粗缆最大传输距离不及粗缆，但因比粗缆最大传输距离不及粗缆，但因比粗缆最大传输距离不及粗缆，但因比粗缆 便宜而被广泛使用。便宜而被广泛使用。便宜而被广泛使用。便宜而被广泛使用。TVTVTVTV电缆电缆电缆电缆 用于模拟传输系统，它是社区天线电用于模拟传输系统，它是社区天线电用于模拟传输系统，它是社区天线电用于模拟传输系统，它是社区天线电 视系统视系统视系统视系统(CATV)CATV)CATV)CATV)中的标准传输电缆。中的标准传输电缆。中的标准传输电缆。中的标准传输电缆。采用

21、的是频分复用的宽带信号。采用的是频分复用的宽带信号。采用的是频分复用的宽带信号。采用的是频分复用的宽带信号。4410BASE5 Media Specification ThickCoaxialCable4510BASE54610BASE247Optical Fiber（光纤）（光纤）光纤的基本知识光及其自然特性光纤的物理结构光纤的导光原理光纤的应用光纤的优点光纤的应用场合光纤的传输特性光纤传输模式损耗特性与色散特性最佳波长窗口48光纤的基本知识（一）光纤的基本知识（一）光光是一种电磁能量形式在真空中传播最快，300000km/s光速与传输媒质密度成反比光的自然特性折射全反射角反射（全反射）49

22、Bending of Light Ray50Refraction(折射折射)在均匀物质中光以直线形式传播。当一束光线由某种密度的媒质传播到不同密度的另一种媒质时，光线会在两种媒质的界面处向垂直的法线方向折射。折射光线发生的角度变化取决于媒质发生的密度变化的大小（如斯涅尔定律所描述）光线从密度较低的媒质穿入较高密度的媒质中时，光线从密度较低的媒质穿入较高密度的媒质中时，折射角小于入射角折射角小于入射角光线从密度较高的媒质穿入较低密度的媒质中时，光线从密度较高的媒质穿入较低密度的媒质中时，折射角大于入射角折射角大于入射角51Refraction折射角折射角R比入射角比入射角I小小 折射角折射角R比

23、入射角比入射角I大大52Critical Angle(全反射角全反射角)从高密度媒质进入到低密度媒质的光线，随着入射角增大，折射角也增大，并逐渐远离垂直轴而靠近水平轴入射角的变化使折射角增大到90度，折射光线完全成了沿媒质界面传播水平光线，此时的入射角称为临界角，或称全反射角。53Reflection(反射反射)对于从高密度媒质到低密度媒质的光线，当入射角大于全反射角时，就产生了反射光线再不会进入低密度媒质，此时反射光线与法线之间的夹角称为反射角在此情况下，入射角总是等于反射角54斯涅尔反射定律斯涅尔反射定律斯涅尔折射定律斯涅尔折射定律 1 1 1 1=1 1 1 1 (1(1(1(1）n n

24、 n n1 1 1 1sinsinsinsin 1 1 1 1=n=n=n=n2 2 2 2sinsinsinsin 2 2 2 2 (2)(2)(2)(2)n n n n1 1 1 1、n n n n2 2 2 2为不同媒质的折射率为不同媒质的折射率为不同媒质的折射率为不同媒质的折射率 电磁场理论电磁场理论电磁场理论电磁场理论中的斯涅尔定中的斯涅尔定中的斯涅尔定中的斯涅尔定理描述了入射理描述了入射理描述了入射理描述了入射光线与反射光光线与反射光光线与反射光光线与反射光线、折射光线线、折射光线线、折射光线线、折射光线之间的关系之间的关系之间的关系之间的关系55core、cladding、jac

25、ket光纤的物理构成光纤的物理构成光纤由三部分组成：纤芯、覆层和防护罩。光纤由三部分组成：纤芯、覆层和防护罩。光纤由三部分组成：纤芯、覆层和防护罩。光纤由三部分组成：纤芯、覆层和防护罩。光纤的基本知识（二）光纤的基本知识（二）56Fiber Construction57Optical Fiber58Typical Fiber Cable59Cable Structures60光纤的导光原理光纤利用全反射将光线在信道内定向传输光纤中心是密度较高的石英玻璃（二氧化硅）或塑料的纤芯，外面覆盖着密度较小的石英玻璃或塑料的包层两种材料的密度差异必须保证能够使纤芯中的光线只能反射回来而不能折射入包层光纤的

26、基本知识（三）光纤的基本知识（三）61 光纤的纤芯和包层材料两者的折射率不同。光纤的纤芯和包层材料两者的折射率不同。光纤的纤芯和包层材料两者的折射率不同。光纤的纤芯和包层材料两者的折射率不同。设纤芯的折射率为设纤芯的折射率为设纤芯的折射率为设纤芯的折射率为n n n n1 1 1 1，包层的折射率为包层的折射率为包层的折射率为包层的折射率为n n n n2 2 2 2，则要则要则要则要求有求有求有求有n n n n1 1 1 1nnnn2 2 2 2。纤芯和包层构成横截面很小的双层同纤芯和包层构成横截面很小的双层同纤芯和包层构成横截面很小的双层同纤芯和包层构成横截面很小的双层同心圆柱体，该圆柱

27、体称为裸光纤心圆柱体，该圆柱体称为裸光纤心圆柱体，该圆柱体称为裸光纤心圆柱体，该圆柱体称为裸光纤。62Optical Fiber-BenefitsGreatercapacityDataratesofhundredsofGbpsSmallersize&weightLowerattenuationElectromagneticisolationGreaterrepeaterspacing10s（Tens）ofkmatleast66Optical Fiber-ApplicationsLong-haultrunksMetropolitantrunksRuralexchangetrunksSubscri

28、berloopsLANs67光纤的传播模式光纤的传播模式多模传播多束光线从光源经由芯材通过不同的光路传播；按折射率分布的不同分为两种类型：阶跃模式n1、n2都为常数且n1n2；渐变模式n2为常数且n1随r增加而有规律减小。单模传播阶跃模式，因纤芯直径很小，入射角与反射角很大，几乎是沿轴线直线传播68光纤的种类光纤的种类按按照照折折射射率率分分布布的的不不同同来来分分69 如果光纤只能传输一个光线模式，如果光纤只能传输一个光线模式，如果光纤只能传输一个光线模式，如果光纤只能传输一个光线模式，这种光纤称为这种光纤称为这种光纤称为这种光纤称为单模光纤单模光纤单模光纤单模光纤（Single Mode

29、Single Mode Single Mode Single Mode fiberfiberfiberfiber，简称简称简称简称SMSMSMSM）。）。）。）。如果光纤允许光线中的多个模式传如果光纤允许光线中的多个模式传如果光纤允许光线中的多个模式传如果光纤允许光线中的多个模式传输，这种光纤称为输，这种光纤称为输，这种光纤称为输，这种光纤称为多模光纤多模光纤多模光纤多模光纤（Multi Multi Multi Multi Mode fiberMode fiberMode fiberMode fiber，简称简称简称简称MMMMMMMM）。）。）。）。再根据光纤的折射率分布的不同，再根据光纤的

30、折射率分布的不同，再根据光纤的折射率分布的不同，再根据光纤的折射率分布的不同，多模光纤又分为多模光纤又分为多模光纤又分为多模光纤又分为多模阶跃型光纤多模阶跃型光纤多模阶跃型光纤多模阶跃型光纤和和和和多模多模多模多模渐变型光纤。渐变型光纤。渐变型光纤。渐变型光纤。70Propagation Modes71Number of Modes72Optical Fiber Transmission Modes73Multimode Step-Index光线以折线形状传输，脉冲信号畸变大，用于光线以折线形状传输，脉冲信号畸变大，用于光线以折线形状传输，脉冲信号畸变大，用于光线以折线形状传输，脉冲信号畸变大

31、，用于近距离传输。近距离传输。近距离传输。近距离传输。74Multimode Graded-Index光线以曲线形状传输，脉冲信号畸变相对较小，光线以曲线形状传输，脉冲信号畸变相对较小，光线以曲线形状传输，脉冲信号畸变相对较小，光线以曲线形状传输，脉冲信号畸变相对较小，比阶跃型传输距离更大，传输距离更长。比阶跃型传输距离更大，传输距离更长。比阶跃型传输距离更大，传输距离更长。比阶跃型传输距离更大，传输距离更长。75Single Mode光线以直线传输，脉冲信号畸变小，用于长距光线以直线传输，脉冲信号畸变小，用于长距光线以直线传输，脉冲信号畸变小，用于长距光线以直线传输，脉冲信号畸变小，用于长距

32、离高速传输，是当前光纤发展的主流。离高速传输，是当前光纤发展的主流。离高速传输，是当前光纤发展的主流。离高速传输，是当前光纤发展的主流。76Optical Fiber Comparison77Optical Fiber-Transmission CharacteristicsActaswaveguidefor1014to1015HzPortionsofinfraredandvisiblespectrumLightEmittingDiode(LED)CheaperWideroperatingtemprangeLastlongerInjectionLaserDiode(ILD)Moreeffici

33、entGreaterdatarateWavelengthDivisionMultiplexing78Light Source79波分复用波分复用Wavelength Division Multiplexing不同频率的多路光线在同一光纤上传输，即在一根光纤上采用频分复用技术，承载若干不同频率点的光信号。FDM的一种形式。每一种颜色（波长）的光承载一个数据信道。80Dense Wavelength Division Multiplexing,DWDM密集波分复用密集波分复用一般认为，信道间距大于1nm且信道总数低于8以下，称之为WDM系统,反之，若波道间距小于1nm且波道总数大于8以上者，即称之

34、为DWDM系统。DWDM能够在同一根光纤中，把不同的波长同时进行组合和传输。为了保证有效，一根光纤转换为多个虚拟光纤。目前，由于采用了DWDM技术，单根光纤可以传输的数据流量达到400Gb/s以上。Cernet2和中国下一代互联网示范工程和中国下一代互联网示范工程CNGI也采用也采用DWDM构建高速主干网。构建高速主干网。81光纤的传输特性光纤的传输特性损耗特性（类似于衰减）吸收损耗（材料中杂质吸收）散射损耗（材料、形状、折射率分布有缺陷或不均匀）主要是瑞利散射：光纤材料折射率的随机性变化色散特性（类似于时延失真）材料色散（材料折射率随频率变化引起）波导色散（几何结构、形状不完善使光进入包层传

35、播）模式色散（多模光纤的主要色散，单模光纤无）82波长波长衰减衰减单模多模多模与单模83Frequency Utilization for Fiber Applications Wavelength(invacuum)range(nm)Frequencyrange(THz)BandlabelFibertypeApplication820to900366to333MultimodeLAN1280to1350234to222SSinglemodeVarious1528to1561196to192CSinglemodeWDM1561to1620185to192LSinglemodeWDM84Avay

36、a 12-fiber OpFib Bundle85Avaya OpFib Patch Wires86Attenuation in Guided MediaAttenuationinGuidedMedia87OverviewCharacteristicsandqualityofadatacommunication数据通信的特性与质量determinedbymediumandsignal由媒体和信号确定Forguided(导向传输媒体)themediumismoreimportant媒体本身更重要Forunguidedthebandwidthofthesignalproducedbytheante

37、nnaismoreimportant天线产生的信号带宽更重要Keyconcernsdatarateanddistance数据率、距离88Wireless Transmission Frequencies2GHzto40GHzMicrowaveHighlydirectionalPointtopointSatellite30MHzto1GHzOmnidirectional（全向）Broadcastradio3x1011to2x1014InfraredLocal89AntennasElectricalconductor(orsystemof.)usedtoradiateelectromagnetic

38、energyorcollectelectromagneticenergyTransmissionRadiofrequencyenergyfromtransmitterConvertedtoelectromagneticenergyByantennaRadiatedintosurroundingenvironmentReceptionElectromagneticenergyimpingingon（接触）antennaConvertedtoradiofrequencyelectricalenergyFedtoreceiverSameantennaoftenusedforboth90Radiati

39、on PatternPowerradiatedinalldirectionsNotsameperformanceinalldirectionsIsotropicantenna（各向同性天线）is(theoretical)pointinspaceRadiatesinalldirectionsequallyGivessphericalradiationpattern（球辐射）91Parabolic Reflective AntennaUsedforterrestrialandsatellitemicrowaveParabolaislocusofpointequidistantfromalinean

40、dapointnotonthatlineFixedpointisfocusLineisdirectrix（准线）Revolveparabola（抛物线）aboutaxistogetparaboloid（抛物面）CrosssectionparalleltoaxisgivesparabolaCrosssectionperpendicular(垂直)toaxisgivescircleSourceplacedatfocuswillproducewavesreflectedfromparabolainparalleltoaxisCreates(theoretical)parallelbeamofligh

41、t/sound/radioOnreception,signalisconcentratedatfocus,wheredetectorisplaced92Parabolic Reflective Antenna93Parabolic Dish Antenna(抛物面碟形天线抛物面碟形天线)对称线对称线94Antenna GainMeasureofdirectionality(方向性)ofantennaPoweroutputinparticulardirectioncomparedwiththatproducedbyisotropicantennaMeasuredindecibels(dB)Res

42、ultsinlossinpowerinanotherdirectionEffectivearearelatestosizeandshapeRelatedtogain95Terrestrial MicrowaveParabolicdishFocusedbeamLineofsightLonghaultelecommunicationsHigherfrequenciesgivehigherdatarates96Satellite MicrowaveSatelliteisrelaystationSatellitereceivesononefrequency,amplifiesorrepeatssign

43、alandtransmitsonanotherfrequencyRequiresgeo-stationaryorbitHeightof35,784kmTelevisionLongdistancetelephonePrivatebusinessnetworks97Satellite Point to Point Link98Satellite Broadcast Link99Satellite100Geo-stationary Satellite101Broadcast RadioOmnidirectionalFMradioUHFandVHFtelevisionLineofsightSuffer

44、sfrommultipath（多径）interferenceReflections102InfraredModulatenoncoherent（非相干）infraredlightLineofsight(orreflection)Blockedbywallse.g.TVremotecontrol,IRDport103Wireless PropagationSignaltravelsalongthreeroutesGroundwaveFollowscontourofearthUpto2MHzAMradioSkywaveAmateurradio,BBCworldservice,VoiceofAmer

45、icaSignalreflectedfromionospherelayerofupperatmosphere(Actuallyrefracted)LineofsightAbove30MhzMaybefurtherthanopticallineofsightduetorefractionMorelater104Ground Wave Propagation 105Sky Wave Propagation电离层ionosphere106Line of Sight Propagation107Refraction折射折射Velocityofelectromagneticwaveisafunction

46、ofdensityofmaterial3x108m/sinvacuum,lessinanythingelseAswavemovesfromonemediumtoanother,itsspeedchangesCausesbendingofdirectionofwaveatboundaryTowardsmoredensemediumIndexofrefraction折射系数(refractiveindex折射率)isSin(angleofincidence)/sin(angleofrefraction)VarieswithwavelengthMaycausesuddenchangeofdirect

47、ionattransitionbetweenmediaMaycausegradualbendingifmediumdensityisvaryingDensityofatmospheredecreaseswithheightResultsinbendingtowardsearthofradiowaves108Optical and Radio Horizons视觉地平线与无线电地平线视觉地平线与无线电地平线109Line of Sight TransmissionFreespaceloss自由空间损耗Signaldisperses分散withdistanceGreaterforlowerfreq

48、uencies(longerwavelengths)AtmosphericAbsorptionWatervapourandoxygenabsorbradiosignalsWatergreatestat22GHz,lessbelow15GHzOxygengreaterat60GHz,lessbelow30GHzRainandfogscatterradiowavesMultipath多径BettertogetlineofsightifpossibleSignalcanbereflectedcausingmultiplecopiestobereceivedMaybenodirectsignalata

49、llMayreinforceorcanceldirectsignalRefraction折射Mayresultinpartialortotallossofsignalatreceiver110FreeSpaceLoss111Multipath Interference112OverviewCharacteristicsandqualityofadatacommunication数据通信的特性与质量determinedbymediumandsignal由媒体和信号确定Forguided(导向传输媒体)themediumismoreimportant媒体本身更重要Forunguidedtheban

50、dwidthofthesignalproducedbytheantennaismoreimportant天线产生的信号带宽更重要Keyconcernsdatarateanddistance数据率、距离113Factors to select media114Assignments习题4.1174.214推荐阅读StallingsChapter4洪恩在线 http:/ http:/ http:/ Choice1.Without repeater,twisted pair can transmit digital signals in（）.A.100m B.300mC.2km D.15km2.Co