【正文】 域網(wǎng) 用， 用于傳送基帶數(shù)字信號(hào) 傳輸速度： 50Ｍ b/s 傳輸距離： 200～ 500m　 　　　　? 50Ω基帶同軸電纜? 75Ω寬帶同軸電纜（ 3） 同軸電纜載波通信例 —— 有線電視信號(hào)傳輸 電視臺(tái)輸出的模擬電視信號(hào)經(jīng)過(guò)變頻后占用不同的頻帶， 采用頻分多路復(fù)用技術(shù) 通過(guò)一根同軸電纜同時(shí)送入用戶家中。 在一根同軸電纜中，不同的電視信號(hào)占用不同的頻率，互不干擾。 每臺(tái)電視機(jī)由選臺(tái)器決定接收不同電視臺(tái)的信號(hào)。有線電視頻道 ：頻道 頻率 （ MHz）頻道 頻率（ MHz）頻道 頻率 （ MHz）1 5 9 2 6 10 3 7 11 4 8 12 光導(dǎo)纖維（ 光纖） 光纖通信是以光波為載頻，光導(dǎo)纖維為傳輸媒介的 通信方式。? 光纜結(jié)構(gòu)與光纖結(jié)構(gòu)單芯光纖結(jié)構(gòu) 單芯光纖橫截面 纖芯? 高純度的二氧化硅材料 當(dāng)前使用的是石英光纖? 玻璃纖維 損耗低，可靠性不高? 塑料 損耗大，可靠性不高包層包層對(duì)光的折射率低于光纖， 可以形成光波導(dǎo)效應(yīng)使大部分的光被束縛在 纖芯中傳輸。保護(hù)層 (涂覆層 )增強(qiáng)光纖的柔韌性，起保護(hù)作用。多芯光纜結(jié)構(gòu)? 光纖的導(dǎo)光原理 光具有波粒二象性，既可看成光波，也可看作為由光子組成的粒子流。因此既可用射線光學(xué)分析它；也可用波動(dòng)光學(xué)（電磁場(chǎng)）來(lái)分析。 根據(jù)射線光學(xué)理論， 當(dāng)光線的入射角足夠大時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)全反射（即當(dāng)光線碰到包層時(shí)就會(huì)折射回纖芯），重復(fù)此過(guò)程，光就沿著光纖傳播下去。光線光波在光纖中的傳播?光纖種類? 多模光纖 我們知道光在光纖中是通過(guò)折射角大于入射角傳輸?shù)?，如果調(diào)整不同的入射角度，就可使多條光線在同一條光纖中傳輸，這便稱為 “ 多模光纖 ” 。多模光纖的纖芯直徑為 50 或 。多模光纖傳輸速率在 1km范圍 內(nèi)，約為 1Gbps多模光纖適用于近距離（如局域網(wǎng)）的通信? 單模光纖 單模光纖纖芯直徑極小，約為 ４～ 10μm （ 一個(gè)光波波長(zhǎng)）。速度快 （ 100km內(nèi)速率可達(dá) 10Gbps） 、衰耗小、頻帶寬、無(wú)中繼情況下可傳輸 ６～８ km 。 根據(jù)光導(dǎo)原理，若光纖的直徑非常小時(shí)（一個(gè)光 波波長(zhǎng)），則光纖就像一根波導(dǎo)那樣，使光一直向前 傳播，而不會(huì)出現(xiàn)反射，這樣的光纖便稱之為 “ 單模 光纖 ” 。 單模光纖適用于遠(yuǎn)距離、大容量的通信。? 光纖通信系統(tǒng)的組成與通信原理光端機(jī)：內(nèi)有光源（如半導(dǎo)體、發(fā)光二極管等），對(duì)光 源的光波進(jìn)行調(diào)制， 將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)， 且耦合到光纖中去傳輸?！?發(fā)送 )電端機(jī)：對(duì)來(lái)自信息源的信號(hào)進(jìn)行處理，如模／數(shù)轉(zhuǎn)換， 多路復(fù)用等，這是常規(guī)的通信設(shè)備，經(jīng)處理過(guò) 的信號(hào)送到光發(fā)送機(jī)。 (發(fā)送 ) 中繼器 ：： 用來(lái)把傳輸過(guò)程中衰減和畸變的光信號(hào)放大 , 再生成一定強(qiáng)度的光信號(hào)送入光纖繼續(xù)傳輸， 保證系統(tǒng)的通信質(zhì)量。　光檢測(cè)器：把光信號(hào)變成電信號(hào)的裝置。 光源：把電信號(hào)變成光信號(hào)的裝置。光源：把電信號(hào)變成光信號(hào)的裝置。光端機(jī)：內(nèi)有光源，檢測(cè)光信號(hào)，把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電 信號(hào)，并把電信號(hào)進(jìn)行放大、整型、再生送 電接收端。(接收 )(接收 ) 電端機(jī) : 對(duì)傳來(lái)的信號(hào)進(jìn)行處理，如 D／ A轉(zhuǎn)換，恢復(fù) 成原信號(hào)。? 波分多路復(fù)用技術(shù) WDM （ Wavelength Division Multiplexer)WDM 技術(shù)是 在一根光纖中內(nèi)同時(shí)傳輸多種波長(zhǎng) (80個(gè) )光信號(hào)的一項(xiàng)技術(shù)。 讓數(shù)據(jù)傳輸速度和容量成幾十、甚至幾百倍的增長(zhǎng)。單信道速率 40Gb/s， 傳輸距離 7000km已商用化。? 光纖通信的優(yōu)點(diǎn)? 傳輸頻帶寬、通信容量大 ,如單模光纖的帶寬可達(dá) km量級(jí)，其潛在帶寬可達(dá) 25THz。這意味 著人類古今中外的所有文字資料在 1秒鐘內(nèi)即可傳輸 完畢。 （ 25THz/4Hz） ? 傳輸損耗小，無(wú)中繼器通訊距離長(zhǎng)， 10～ 100km? 抗電磁干擾、抗輻射能力強(qiáng)。 因由石英材料制成絕緣　性能好，不受外界光的影響。? 體積小、重量輕、便于運(yùn)輸和鋪設(shè)。光纖材料比重小，　 18芯的架空 /管道光纜重量約為 150kg/km。 ? 光纖通信 串話小，保密性強(qiáng)，誤碼率低 108，使用安全。? 材料資源豐富。?光纖通信系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展 上世紀(jì) 80年代世界各國(guó)的傳送網(wǎng)普遍采用：準(zhǔn)同步數(shù)字體系 PDH（ Plesiochronous Digitai Hierarchy) 系統(tǒng) 這種傳送網(wǎng)技術(shù)不能適應(yīng)現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸要求。因?yàn)椋孩?傳輸標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一世界上存在二大類三種地區(qū)性 PDH標(biāo)準(zhǔn)：日本 北美 T標(biāo)準(zhǔn) 歐洲 中國(guó)E標(biāo)準(zhǔn)② 準(zhǔn)同步傳輸不是同步傳輸而是異步傳輸，而數(shù)字通信采 用同步傳輸?；谏鲜鰞牲c(diǎn)，國(guó)際范圍內(nèi)的互通難以實(shí)現(xiàn)。同步傳輸概念： 指在數(shù)據(jù)傳輸中 ,使發(fā)送速度和接收速度達(dá)到一致。即它們的傳輸頻率應(yīng)相同，否則出現(xiàn)緩沖為空或重復(fù)取走原來(lái)的數(shù)據(jù)。因此需按固定的間隔時(shí)間發(fā)送，統(tǒng)一時(shí)序，不需要停止位與起始位。 90年代，隨著電信傳輸網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，特別是光纖傳輸網(wǎng)的產(chǎn)生、 ISDN 數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?, 已不可能在 PDH的基礎(chǔ)上修改 , 需要一種全新的同步傳輸體系 , 這就是目前使用的： 同步數(shù)字體系 SDH（ Synchronous Digital Hierarchy)系統(tǒng)異步傳輸概念 : 在 傳輸中采用的速率不同 (逐級(jí)進(jìn)行碼速調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)用 /解復(fù)用 )，所用的時(shí)間長(zhǎng)度可以變化 ,難于實(shí)現(xiàn)傳送信號(hào)之間的直接互通。因此接受者必須被告知何時(shí)開(kāi)始傳輸 ,何時(shí)結(jié)束傳輸，所以對(duì)傳輸內(nèi)容必須添加起始位和終止位。A) SDH標(biāo)準(zhǔn)速率等級(jí)（ 單位 ： Mb/s) 這一工作由美國(guó)貝爾通信研究所完成，他們提出的標(biāo)準(zhǔn)稱之為 SONET（ Synchronous Optical Network 同步光纖網(wǎng) )。 1988年， ITUT（國(guó)際電信聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)化組織）接受了SONET的概念，在 SONET的基礎(chǔ)上作了適當(dāng)修改，制定了 SDH。B) SDH的幀結(jié)構(gòu) SDH標(biāo)準(zhǔn)中采用的幀結(jié)構(gòu)與常用的幀結(jié)構(gòu)不同，它采用的是塊狀幀結(jié)構(gòu)： 9行 270字符 /行 。注 ① ：“ 開(kāi)銷(xiāo)及指針 ” 是用于傳輸、管理、運(yùn)行、維護(hù)用，占 9個(gè)字節(jié)，所以一幀中要使用 81個(gè)字節(jié)，這樣每幀的凈負(fù)荷為 927081=2349 個(gè)字節(jié)量 注 ② ：傳輸一幀的時(shí)間為 125μs , 這樣每秒共傳 8000幀 ,因此，傳輸速率為： 927088000 = 這正是 STM1的標(biāo)準(zhǔn)傳輸速率。C) SDH的主要特點(diǎn)：① 接口標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，全世界統(tǒng)一的 NNI（ Network Node Interface)② 兼容性好，也與 PDH兼容 ③ 網(wǎng)絡(luò)控制、管理統(tǒng)一（幀中的開(kāi)銷(xiāo)與指針）④ 自愈力強(qiáng) ⑤ 同步信息傳輸與復(fù)用 指光信息流在通信網(wǎng)絡(luò)中的傳輸及交換始終以光的形 式存在，不需要經(jīng)過(guò)光 /電、電 /光轉(zhuǎn)換。是光纖通訊 領(lǐng)域的前沿技術(shù)。? 全光網(wǎng) AON（ All Optical Network) 無(wú)線電波 利用電磁波可以在空間自由傳播的特性，通過(guò)調(diào)節(jié)電磁波的振幅、頻率或相位實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸信息。 ? 電磁波譜序號(hào) 頻段名稱 頻段范圍 （含上限） 頻段名稱 波長(zhǎng)范圍（含上限）1 極低頻（ ELF） 3 ～ 30Hz 極長(zhǎng)波 100 ～ 10兆米2 特低頻（ SLF） 30 ～ 300Hz 特長(zhǎng)波 10 ～ 1兆米3 超低頻（ ULF） 300 ～ 3000Hz 超長(zhǎng)波 100 ～ 10萬(wàn)米4 甚低頻（ VLF） 3 ～ 30KHz 甚長(zhǎng)波 10 ～ 1萬(wàn)米5 低頻（ LF） 30 ～ 300KHz 長(zhǎng)波 10 ～ 1千米6 中頻（ MF） 300 ～ 3000KHz 中波 1000 ～ 100米7 高頻（ HF） 3 ～ 30MHz 短波 100 ～ 10米8 甚高頻（ VHF） 30 ～ 300MHz 米波 10 ～ 1米9 超高頻（ UHF） 300 ～ 3000MHz 分米波 微 波10 ～ 1分米10 特高頻（ SHF） 3 ～ 30GHz 厘米波 10 ～ 1厘米11 極高頻（ EHF） 30 ～ 300GHz 毫米波 10 ～ 1毫米12 至高頻 300 ～ 3000GHZ 絲米波 10 ～ 1絲米 ? 電磁波的波段、頻率、波長(zhǎng) ? 電磁波的應(yīng)用領(lǐng)域 ? 電磁波的傳播特點(diǎn)A） 甚長(zhǎng)波、長(zhǎng)波、中波 能 沿地球表面 向不同方向 傳播 （繞射能力強(qiáng)），容易穿過(guò)建筑物，適用于廣播和海上通信。調(diào)幅廣播使用中波波段。B） 短波、超短波 地表電波被地球吸收， 電波 依靠電離層 （距地球 100km～ 500km高度的帶電粒子層）的 反射傳播，適用于環(huán)球通信。調(diào)幅廣播使用短波波段，民用調(diào)頻廣播使用超短波波段。軍方也使用這兩個(gè)波段通信。? 需要隔一段距離設(shè)立一個(gè)中繼站， 兩中繼站之間可視? 微波通信（ 1）微 波的基本概念與特點(diǎn)? 微波是一種具有很高頻率 (300MHz～ 300GHz)的電磁波? 波長(zhǎng)很短，通常為 1m～ 1mm? 直線傳播 (似光性，微波以上的電磁波為光波 ) ,不能沿 地球表面?zhèn)鞑ィo(wú)繞射）? 可從物體上得到反射 , 不能被電離層反射 (穿透電離層 )? 適用于視距或超視距中繼通信 , 廣泛用于長(zhǎng)途電話、蜂 窩電話、全數(shù)字高清晰度電視 （ HDTV） 等的信號(hào)傳輸（ 2） 微波通信的發(fā)展與現(xiàn)狀 ? 20世紀(jì) 30年代中期的模擬微波通信，使用 VHF頻段，采 用 AM調(diào)制技術(shù)，傳輸 12路頻分復(fù)用模擬話音信號(hào)；? 40年代的二戰(zhàn)期間，采用 FM方式的軍用無(wú)線通信系統(tǒng)；? 50年代美國(guó)紐約舊金山的商用微波通信線路 ，途徑 100 多個(gè)中繼站的接力，工作在 4GHz頻段，帶寬 4GHz，承 載 480路模擬話音，首次實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離、中容量通信； ? 我國(guó) “ 七 .五 ” 期間（ 20年前）引入微波通信系統(tǒng)，用于 長(zhǎng)途電話通信； ? 90年代后光纖取代微波傳輸，現(xiàn)在微波只作為光纖通信 的輔助手段，用于緊急通信，無(wú)線接入等用途。（ 3） 微波通信的方式A） 利用 地面微波站接力通信 中繼站設(shè)在地面，中繼站之間的距離大致與塔高平方成正比。一般為 50公里左右。 地面微波為什么采用接力通信 ?① 因?yàn)?微波的似光性 ， 在自由空間中只能沿直線傳播。 若沒(méi)有 B站的接力， 從 A站發(fā)射的微波射線將遠(yuǎn)離地 面，根本不能被 C站接受。② 因?yàn)殡姶挪ㄔ诳臻g傳播過(guò)程中會(huì)受到散射、反射、大 氣吸收等諸多因素的影響，會(huì)使電磁波能量受到損耗， 且頻率越高，距離越長(zhǎng)，損耗越大。因此每經(jīng)過(guò)一段 距離就要進(jìn)行能量補(bǔ)充，才能把信號(hào)傳到遠(yuǎn)方。B）利用 衛(wèi)星進(jìn)行中繼通信中繼站設(shè)在衛(wèi)星上。衛(wèi)星作為無(wú)人值守的中繼站。C）利用 對(duì)流層散射通信這實(shí)際上是利用微波的反射特性。通信衛(wèi)星對(duì)流層不均勻體D） 利用平 流層中繼站的微波通信 這個(gè)概念是 1997年在一次 ITU會(huì)議上提出的 ，稱之為 STS （ Stratospheric Teleunication Service)直譯為： 平 流層通信業(yè)務(wù)。 這是在平 流層空間使用穩(wěn)定的電信平臺(tái)作為 平 流層中繼站與地面控制設(shè)備及無(wú)線用戶構(gòu)成的通信系統(tǒng)。 一項(xiàng)稱之為 Corona 的離子推進(jìn)器的發(fā)明，使得在平流層空間建立電信平臺(tái)成為可能。目前美國(guó)的 Sky Station Internation 公司擁有這一技術(shù)，該公司提出了一個(gè)龐大的全球性的通信計(jì)劃，即 “ 平平 流層通信業(yè)務(wù) ” ， ITU非常重視，相信在今后的十年內(nèi)，一個(gè)嶄新的通信體系將會(huì)出現(xiàn)。（ 4） 微波通信系統(tǒng)及通信線路的構(gòu)成? 微波天線? 微波收 /發(fā)信機(jī)? 波道濾波器? 調(diào)制解調(diào)設(shè)備? 備份與切換設(shè)備通信系統(tǒng)的構(gòu)成：通信線路的構(gòu)成：（ 5） 微波通信線路的波道設(shè)置 為充分使用一條微波線路的帶寬， 通常將帶寬劃分成若干頻率小段，且對(duì)每一個(gè)頻率小段配置一套微波收發(fā)信機(jī)而構(gòu)成一條微波通信的傳輸通道，這樣的傳輸通道便稱之為 波道 。一條微波線路一般可設(shè)置 12個(gè)波道。（ 6） 兩個(gè) 微波天線間的最大視距計(jì)算 （ 7） 微波通信優(yōu)點(diǎn)? 建站快、成本 低（代價(jià)是電纜的 1/5）；? 抗干擾、抗災(zāi)能力強(qiáng) ；；? 容量大 幾千路電話，可用來(lái)傳輸高質(zhì)量的彩色電視， 采用數(shù)字微波傳輸技術(shù)容量則更大，在移動(dòng) 通信、全數(shù)字高清晰度電視 HDTV等方面的 數(shù)據(jù)傳輸將起重要作用。? 可靠性高? 適合長(zhǎng)距離數(shù)據(jù)傳輸 ? 衛(wèi)星通信 利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站轉(zhuǎn)發(fā)無(wú)線電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或多