【正文】 ） 光纜 (optical fiber) ? 漸變多模光纖（ multimode） – 內(nèi)芯密度不均勻 ,纖芯的折射率由中心向外按一定的規(guī)律逐漸減小，直至與包層交界處為最小。 – 使用普通發(fā)光二極管（ 2公里不中繼） – 內(nèi)芯直徑稍大（直徑為 m/125μ m） 單模光纖與多模光纖的比較 單模光纖 多模光纖 距離 長(zhǎng) 短 數(shù)據(jù)傳輸率 高 低 光源 激光 發(fā)光二極管 信號(hào)衰減 小 大 端接 較難 較易 造價(jià) 高 低 光纖傳送模式： MMF 波長(zhǎng) : 850,1300 nm 多模 MMF 多束光線以不同的反射角傳播 光纖傳送模式： SMF 波長(zhǎng) : 1300,1550 nm 單 模 SMF 單束光線沿直線傳播 單模光纖 突變多模光纖 漸變多模光纖 典型的光纜 常見(jiàn)規(guī)格：玻璃內(nèi)芯 ——50 μ m 緩變型 MMF μ m 緩變 /增強(qiáng)型 MMF μ m 突變型 SMF 玻璃包層 ——125 μ m 玻璃包層 塑料外套 玻璃內(nèi)芯 單芯光纜 典型的光纜 玻璃內(nèi)芯 塑料外套 玻璃包層 外殼 常見(jiàn)規(guī)格：玻璃內(nèi)芯 ——50um緩變型 MMF /增強(qiáng)型 MMF SMF 玻璃包層 ——125um 多芯光纜 高密度多芯光纜剖面結(jié)構(gòu) 芯 封套 外套 加強(qiáng)芯 光纖 外鞘 加強(qiáng)芯 光纖束 光纖 ? 依靠光波承載信息 ? 速率高，通信容量大 僅受光電轉(zhuǎn)換器件的限制（＞ 100Gb/s） ? 傳輸損耗小，適合長(zhǎng)距離傳輸 ? 抗干擾性能極好，保密性好 ? 輕便 無(wú)線通信 ? 短波傳輸 ? 地面微波傳輸 ? 衛(wèi)星微波通信 ? 電磁波傳輸 ? 蜂窩電話 無(wú)線通信 ? 電磁波 – 電磁波是發(fā)射天線感應(yīng)電流而產(chǎn)生的電磁振蕩輻射。這些電磁波在自由空間或空中傳播，最后被接收天線所感應(yīng)。免費(fèi)的無(wú)線電廣播和電視就是以這種方式傳輸信號(hào)的。 無(wú)線通信 無(wú)線通信 ? 在 真空 中，所有的電磁波以相同的速度傳播，與頻率無(wú)關(guān)，大約為 3 108m/s。 ? 在 銅線和光纖 中，電磁波的傳播速度為光速的 2/3；而且變得與頻率相關(guān)。 ? 無(wú)線電波、微波、紅外線和可見(jiàn)光部分都可通過(guò)調(diào)節(jié)振幅、頻率或相位來(lái)傳輸信息。 無(wú)線通信 ? 紫外線、 X射線和伽瑪射線也可以用來(lái)傳輸信息且可以獲得更好的效果，但它們難以生成和調(diào)制，穿過(guò)建筑物的特性不好，且對(duì)生物有害。 ? 電磁波可運(yùn)載的信息量與它的帶寬有關(guān)。 無(wú)線通信 ? 無(wú)線電波 用于無(wú)線電廣播和電視的傳輸。例如，電視頻道中的 V H F （甚高頻）的播送頻率為 3 0 M H z ～ 3 0 0 M H z ， U H F （超高頻）的播送頻率為300 MHz～ 3 G H z 。 ? 無(wú)線電波也用于 A M 和 P M 廣播、業(yè)余無(wú)線電、蜂窩電話和短波廣播。 ? 每一種通信都必須無(wú)線電管理委員會(huì)申請(qǐng)一個(gè)頻率波段。 無(wú)線通信 ? 短波通信 是一種以波長(zhǎng)為 10～ 100m的電磁波進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)囊环N通信方式，其工作頻率的范圍在3～ 30MHz ? 微波通信 是指用頻率在 300MHz到 10GHz的微波信號(hào)進(jìn)行通信。 ? 微波通信分為 地面微波通信 和 衛(wèi)星微波通信 。 短波傳輸 ?短波可以通過(guò)兩種形式進(jìn)行傳播： ?沿地球的表面以地波的形式傳播和通過(guò)電離層的反射以天波的形式傳播。 ?這兩種傳播形式有其各自的頻率范圍和傳輸距離。 無(wú)線通信 —短波傳輸 ?由于短波在以地波的形式進(jìn)行傳播時(shí)，陸地和海洋均會(huì)引起信號(hào)的衰損，所以 短波一般采用天波的形式進(jìn)行傳播 。在這種方式下，電波在經(jīng)過(guò)電離層的一次反射或電離層與地面之間的多次反射后才能到達(dá)目的地。 地面微波傳輸 ? 微波傳輸 一般發(fā)生在兩個(gè)地面站之間。微波傳輸?shù)膬蓚€(gè)特性限制了它的使用范圍。 – 首先， 微波是直線傳播的 ，它無(wú)法象某些低頻波那樣沿著地球的曲面?zhèn)鞑ァ? – 其次，大氣條件和固體物將妨礙微波的傳播。比如說(shuō)，微波就無(wú)法穿過(guò)建筑物 . 無(wú)線通信 地面微波傳輸 ? 如果要實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)途傳送，可以在中間設(shè)置幾個(gè) 中繼站 。中繼站上的天線依次將信號(hào)傳遞給相鄰的站點(diǎn)。這種傳遞不斷持續(xù)下去就可以實(shí)現(xiàn)視線被地表切斷的兩個(gè)站點(diǎn)間的傳輸。 無(wú)線通信 地面微波傳輸 地面微波接力 ? 兩個(gè)地面站之間傳送 ? 距離： 50 100 km 地球 地面站之間的直視線路 微波傳送塔 地面微波通信特點(diǎn) ? 地面微波通信特點(diǎn)是： –只能進(jìn)行可視范圍內(nèi)的通信； –大氣對(duì)微波信號(hào)的吸收與散射影響較大。 –微波通信主要用于幾到幾十公里范圍內(nèi)（地面微波通信），不適合鋪設(shè)有線傳輸介質(zhì)的情況，而且只能用于點(diǎn)到點(diǎn)的通信，速率也不高。 衛(wèi)星微波通信 無(wú)線通信 —衛(wèi)星微波通信 ? 每顆衛(wèi)星都有幾個(gè) 異頻雷達(dá) 收發(fā) 機(jī) （ Tr a n s p o n d e r ），用來(lái)接收某一特定頻率范圍內(nèi)的信號(hào)，并用另一個(gè)不同的頻率進(jìn)行轉(zhuǎn)播。一個(gè)地面發(fā)射機(jī)將（ 上行 ）信號(hào)發(fā)送給一顆衛(wèi)星，接著衛(wèi)星上的異頻雷達(dá)收發(fā)機(jī)將信號(hào)轉(zhuǎn)播到地球上的另一個(gè)區(qū)域（ 下行 ）。如今，衛(wèi)星通信已普遍用于電話和電視信號(hào)的傳送。很多人使用自己的接收器接收電話電視信號(hào) 無(wú)線通信 —衛(wèi)星微波通信 無(wú)線通信 —衛(wèi)星微波通信 ? 衛(wèi)星收發(fā)信號(hào)的頻率范圍一般都很寬，每個(gè)異頻雷達(dá)收發(fā)機(jī)處理一個(gè)特定范圍內(nèi)的信號(hào)。 通常，上行和下行分別使用不同的頻率，這它們才不會(huì)相互干擾 。表 2 列出了四個(gè)商業(yè)衛(wèi)星通信的常用波段以及與之相關(guān)的上行頻率和下行頻率。還有其他波段用于軍事和政治用途。 無(wú)線通信 —衛(wèi)星微波通信 無(wú)線通信 —衛(wèi)星微波通信 ? 衛(wèi)星微波通信是指利用人造衛(wèi)星進(jìn)行中轉(zhuǎn)的通信方式。商用的通信衛(wèi)星一般被發(fā)射在赤道上方 萬(wàn)公里的同步軌道上，另外也有中低軌道的小衛(wèi)星通信，如 Motorala公司的銥星系統(tǒng)。 ? 特點(diǎn)是： – 適合與很長(zhǎng)距離的傳輸，如國(guó)際之間、洲際之間； – 傳輸延時(shí)較大，一般為 500ms左右； – 費(fèi)用較高。 電磁波傳輸 ?地波 ?天波 ?視線傳播 對(duì)流層 地球 0~10 km 電離層 60~300 km 平流層 地波、天波、視線傳播 地 波 – 頻率： 2MHz 以下 – 繞射： 發(fā)生在波長(zhǎng)～障礙物尺寸可比時(shí) – 通信距離： 可達(dá)數(shù)百～數(shù)千 km 地球 –D層： 高 60 ~ 80 km –E層： 高 100 ~ 120 km –F層： 高 150 ~ 400 km ? F1層： 140 ~ 200 km ? F2層： 250 ~ 400 km –晚上： D層、 F1層消失 E層、 F2層減弱 電離層的結(jié)構(gòu) D E F F2 F1 地 面 天 波 – 電離層高度： 60 ～ 400 km – 單跳最大距離： 4000 km – 多跳可以環(huán)球 – 頻率： 2 ～ 30 MHz –頻率： 30 MHz –視線傳輸計(jì)算公式： 視線傳播 ?h1和 h2分別為 兩天線高度視線 無(wú)線電頻譜 ? 無(wú)線電頻譜 – LF(Low) 30K~300K 低頻 – MF(Medium) 300K~3M 中頻 – HF(High) 3M~30M 高頻 （短波） – VHF(Very) 30M~300M 甚高頻 – UHF(Ultra) 300M~3G 超高頻 – SHF(Super) 3G~30G 特高頻 – EHF(Extremely) 30G~300G 極高頻 – THF(Tremendously) 300G~3000G 巨高頻 無(wú)線電頻譜 _中國(guó)無(wú)線頻段劃分及主要用途 無(wú)線電頻譜 無(wú)線電頻譜 廣播及電視頻率劃分表 蜂窩電話 ? 蜂窩移動(dòng)通信的頻率分配 – 我國(guó)模擬蜂窩移動(dòng)通信曾使用 890—905MHz（ 移動(dòng)臺(tái)發(fā) ， 基站收 ） 和935—950MHz（ 基站發(fā) ， 移動(dòng)臺(tái)收 ）工作頻段 ， 現(xiàn)已逐步將部分頻率讓給GSM – 我國(guó)數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信使用 905—915MHz（ 移動(dòng)臺(tái)發(fā) ， 基站收 ） 和 950—960MHz（ 基站發(fā) ， 移動(dòng)臺(tái)收 ） 工作頻段 ， 其中 – 中國(guó)移動(dòng)通信公司 – 905—909MHz – 950—954MHz工作頻段 – 中國(guó)聯(lián)通公司 – 909—915MHz – 954—960MHz工作頻段 。 – 此外中國(guó)移動(dòng)通信公司還使用了 1800MHz頻段的 10MHz的帶寬 。 蜂窩電話 幾種傳輸介質(zhì)的比較 影響傳輸介質(zhì)選擇的因素包括 ： ： (如星形結(jié)構(gòu)不適合選用同軸電纜，可選擇雙絞線方等方式 )； ： 介質(zhì)傳輸速率應(yīng)滿足要求； (差錯(cuò)率 )：在可能的情況下，盡量選擇可靠性高的介質(zhì)； ： 包括傳輸距離、環(huán)境惡劣程度、信號(hào)強(qiáng)度等等 常用傳輸介質(zhì)比較 分類 傳輸速率 地理范圍 差錯(cuò)率 成本 非屏蔽雙絞線 3 類 5類 3類 UTP最大16Mbps 5類 UTP最大155Mbps 100 米左右 一般 (105 ~106 ) 低 基帶同軸電纜 粗纜 細(xì)纜 因種類 、 距離不同變化較大(但總要高于UTP) 細(xì)纜小于800米 ,粗纜小于2500米 中等 (107 ~109 ) 中 光纖 單模 多模 幾千 Mbps 幾公里到幾十公里 最低 (1010 ) 較高 衛(wèi)星 同步低軌 根據(jù)租用費(fèi)用變化較大 很大 高 高 小結(jié) ? 信息及其度量 – 信道及其容量 – 數(shù)據(jù)傳輸速率 ?調(diào)制速率：波特率 RB ?數(shù)據(jù)信號(hào)速率：比特率 Rb ? 數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸形式 – 串行、并行通訊 – 異步、同步通訊 – 單工、半雙工、雙工通訊 小結(jié) ? 常見(jiàn)通信傳輸介質(zhì) – 硬介質(zhì)： 雙絞線、同軸電纜、和光纖 – 軟介質(zhì)： 無(wú)線電波、微波、衛(wèi)星 ? 傳輸損耗： – 衰損 – 失真 – 噪聲 小結(jié) ? 數(shù)據(jù)編碼的概念 – 理論基礎(chǔ) – ASCII ? 碼型的概念 : – 表示 0、 1的方案 ? 常見(jiàn)的碼型： 二電平碼，差分碼，交替反轉(zhuǎn)碼（ AMI），曼徹斯特碼，差分曼徹斯特碼，密勒碼，多電平碼，和二進(jìn)制編碼等 test ? 已知八進(jìn)制數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸速率為 1600波特率，求該信號(hào)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)時(shí)的傳輸速率（ 比特率 ）是多少？