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文檔簡介

1、第二章 網絡傳輸介質2.1概述概述r傳輸介質傳輸介質也稱為傳輸媒體或傳輸媒介,它是網絡中也稱為傳輸媒體或傳輸媒介,它是網絡中連接主機或設備的物理通路。連接主機或設備的物理通路。r傳輸系統可分為傳輸系統可分為兩大類兩大類:r有線有線傳輸系統:電磁波在介質內部被導向沿著傳輸系統:電磁波在介質內部被導向沿著固體媒體傳播。例如:電信號在銅、鋁等金屬固體媒體傳播。例如:電信號在銅、鋁等金屬導體內傳輸或光信號在玻璃光纖中傳輸導體內傳輸或光信號在玻璃光纖中傳輸r無線無線傳輸系統:電磁波在自由空間中傳播傳輸系統:電磁波在自由空間中傳播2.1概述概述n導向媒體導向媒體 有線有線n非導向媒體非導向媒體 無線無線n

2、通信的特性和質量取決于傳輸媒體和信號通信的特性和質量取決于傳輸媒體和信號n對導向媒體,媒體對傳輸的影響更為重要對導向媒體,媒體對傳輸的影響更為重要n對非導向媒體,天線發出的信號帶寬對傳輸的影響更為重要對非導向媒體,天線發出的信號帶寬對傳輸的影響更為重要n主要考慮因素:數據率和傳輸距離主要考慮因素:數據率和傳輸距離2.1概述概述雙絞線同軸電纜光 纜導向媒體2.2 同軸電纜同軸電纜n電纜結構 同軸電纜由同軸電纜由內導體銅質芯線內導體銅質芯線( (單股實心線或多股絞合線單股實心線或多股絞合線) )、絕緣層絕緣層、網狀編織的網狀編織的外導體屏蔽層外導體屏蔽層( (也可以是單股的也可以是單股的) )以及

3、以及保護塑料外絕緣護套保護塑料外絕緣護套所組成。所組成。2.2 同軸電纜同軸電纜n電纜分類 基帶同軸電纜(基帶同軸電纜(5050 ) 一條電纜只用于一個信道,一條電纜只用于一個信道,用于數字傳輸。用于數字傳輸。 寬帶同軸電纜(寬帶同軸電纜(75 75 ) 一條電纜同時傳輸不同頻率的多路模擬信號,一條電纜同時傳輸不同頻率的多路模擬信號,用于模擬傳輸用于模擬傳輸。2.2 同軸電纜同軸電纜n什么是以太網1975年,美國Xerox PARC(Xerox Palo Alto Research Center,施樂帕克研究中心)以曾經在歷史上表示傳播電磁波的以太來命名基帶總線局域網,稱為以太網(Ethern

4、et)。PARC最初設計了數據率為2.94Mbps的以太網。1980年,Xerox, DEC, Intel共同制定了10Mbps的CSMA/CD以太網標準(DIX Ethernet),1982年,修改為DIX Ethernet V2。2.2 同軸電纜同軸電纜n什么是以太網在DIX開展以太網標準化工作的同時,美國電氣和電子工程學會(Institute of Electrical and Electronic Engineers,IEEE )于1980年2月,成立了專門制定局域網和城域網標準的機構,稱為IEEE 802委員會1983年,IEEE定義了采用CSMA/CD協議的802.3局域網標準,速

5、率從1M到10Mbps,802.3標準與DIX Ethernet V2略有差別。因此: “以太網”應特指DIX Ethernet V2,它與IEEE802.3略有區別。但在忽略網絡協議細節時, 人們習慣將IEEE802.3稱為”以太網”。3.3使用廣播信道的數據鏈路層使用廣播信道的數據鏈路層 IEEE 802又稱為LMSC(LAN /MAN Standards Committee, 局域網/城域網標準委員會),致力于研究局域網和城域網的物理層和MAC層中定義的服務和協議。 IEEE 802也指IEEE標準中關于局域網和城域網的一系列標準。這一系列標準中的每一個子標準都由委員會中的一個專門工作組

6、負責。 IEEE電氣和電子工程師協會,一個國際性的電子技術與信息科學工程師的協會,是目前全球最大的非營利性專業技術學會,制定各種電子、通信、網絡方面的標準。3.3使用廣播信道的數據鏈路層使用廣播信道的數據鏈路層 IEEE 802委員會迫于商業上的激烈競爭,并沒有統一局域網標準,而是為不同的局域網分別制定了一套標準。當時可以與IEEE 802.3局域網(以太網)標準相提并論的還有IEEE 802.4令牌總線局域網標準,IEEE 802.5令牌環型局域網標準。 但是由于以太網技術與其他LAN類型相比,具有易用、易安裝、易維護、低成本等諸多優點,滿足了用戶不斷增長的需求,這使得以太網技術脫穎而出,最

7、終成為局域網的主流技術。2.2 同軸電纜同軸電纜n電纜分類 基帶同軸電纜(基帶同軸電纜(50 )又分為:粗纜又分為:粗纜 細纜細纜 2.2 同軸電纜同軸電纜n粗纜的連接2.2 同軸電纜同軸電纜n粗纜結構的特點 具有較高的可靠性,網絡抗干擾能力強。 具有較大的地理覆蓋范圍,最長距離可達2500米。 線纜笨重,網絡安裝、維護和擴展比較困難。 造價高。 2.2 同軸電纜同軸電纜n細纜的連接 2.2 同軸電纜同軸電纜n細纜的連接 BNC電纜連接器包括BNC連接器連接器外套、尾管和觸針三部分 2.2 同軸電纜同軸電纜n細纜的連接 2.2 同軸電纜同軸電纜n細纜的連接 BNCBNC接頭接頭T T型接頭型接

8、頭BNCBNC接口接口工作站工作站同軸細纜同軸細纜網卡網卡BNCBNC終接器終接器2.2 同軸電纜同軸電纜n細纜的連接 2.1 雙雙 絞絞 線線n雙絞線的結構把兩根互相絕緣的銅導線并排放在一起,然后用規則的方法按一定密度絞合(twist)起來就構成了雙絞線。2.1 雙雙 絞絞 線線n平行導線的噪聲效應 如果兩條導線互相平行,離噪聲源(如電動機)近的導線中產生的噪聲電平就會比另一條導線中的更高,從而導致負載不平衡以及信號損益。2.1 雙雙 絞絞 線線n雙絞線上的噪聲導線絞合并不保證一定能消除噪聲,但是能顯著減弱它的影響。所以“雙絞”的作用是減少相鄰導線的電磁干擾。2.1 雙雙 絞絞 線線n雙絞線

9、的外觀撕剝線撕剝線 用于網絡連接的雙絞線內部有八根銅線,每根銅線都由絕緣層包裹,絕緣層使用不同的顏色來區分每一根導線。 雙絞線內部的八根導線是兩兩互絞的,分別是橙色線與橙白線互絞,藍色線與藍白線互絞,綠色線與綠白線互絞,棕色線和棕白線互絞 。2.1 雙雙 絞絞 線線n雙絞線的分類屏蔽雙絞線,在導線與封套之間有一個金屬的網狀屏蔽層,用來減小幅射,這可以防止外部的電磁干擾,并且避免雙絞線內部的電磁輻射傳到外部,從而防止通信線路上的竊聽,保證了一定的安全性。 整體屏蔽雙絞線 每對屏蔽雙絞線2.1 雙雙 絞絞 線線n雙絞線的分類屏蔽雙絞線 安裝時必須配有支持屏蔽功能的特殊連結器和相應的安裝技術,并且屏

10、蔽層必須嚴格接地,才能真正起到抗干擾作用,否則有可能使屏蔽層自身成為一個很大的干擾源。 全屏蔽解決方案主要應用于嚴重電磁干擾環境,如一些廣播站、電臺等。另外,應用于那些出于安全目的,要求電磁輻射極低的環境。 2.1 雙雙 絞絞 線線n雙絞線的分類非屏蔽雙絞線,是由一對分別用絕緣層包封的單股銅線雙絞而成,它沒有屏蔽層,直徑小, 重量輕、易彎曲、易安裝,具有良好的傳導率,適用于結構化綜合布線。典型的非屏蔽雙絞線 阻水型非屏蔽雙絞線 (適合室外布線) 2.1 雙雙 絞絞 線線n雙絞線的分類 無屏蔽雙絞線 (UTP) 普通電話線等 最便宜 最容易安裝 外部電磁場干擾影響大 屏蔽雙絞線 (STP) 通過

11、一層金屬網罩或金屬箔層來減弱干擾 價格更高 安裝不便 (又粗又重)2.1 雙雙 絞絞 線線n雙絞線的規格型號1類:主要用于傳輸語音(1類標準主要用于八十年代初之前的電話線纜),不用于數據傳輸。2類:傳輸頻率為1MHz,用于語音傳輸和最高傳輸速率4Mbps的數據傳輸,常見于使用4Mbps規范令牌傳遞協議的舊的令牌網。3類:指目前在ANSI和EIA/TIA568標準中指定的電纜。該電纜的傳輸頻率為16MHz,用于語音傳輸及最高傳輸速率為10Mbps的數據傳輸,主要用于10Base-T。4類:該類電纜的傳輸頻率為20MHz,用于語音傳輸和最高傳輸速率16Mbps的數據傳輸,主要用于基于令牌的局域網以

12、及10Base-T和100Base-T。2.1 雙雙 絞絞 線線n雙絞線的規格型號5類:該類電纜增加了繞線密度,外套一種高質量的絕緣材料,最高傳輸頻率為100MHz,用于語音傳輸和最高傳輸速率為100Mbps的數據傳輸,主要用于10Base-T 和100Base-T網絡,這是較常用的以太網電纜。 超5類(Enhanced Cat 5):它是將現在的五類非屏蔽雙絞線的性能加以改善,不少參數的性能,例如近端串擾 (NEXT),衰減串擾比(ACR)、帶寬等都有提高。主要用于低于千兆位/秒的以太網。6類是一個新級別的電纜,與5類或超5類相比,在各項性能參數都有較大提高。6類系統工作在250MHz的頻率

13、上,在相等條件下提供兩倍于5類系統的帶寬。主要用于千兆位或更高的以太網。 2.1 雙雙 絞絞 線線n雙絞線的規格型號普通百兆線的線芯是一根普通百兆線的線芯是一根單一銅絲,而千兆線的線單一銅絲,而千兆線的線芯是芯是7根鍍銀線組成。根鍍銀線組成。 絕緣骨架:保持四對雙絞線的相對位置,絕緣骨架:保持四對雙絞線的相對位置, 提高電纜的平衡特性和串擾衰減。提高電纜的平衡特性和串擾衰減。2.1 雙雙 絞絞 線線nRJ-45插頭與插槽 RJ-45插頭與RJ-11插頭的外觀比較2.1 雙雙 絞絞 線線nRJ-45插頭與插槽 RJ-45插頭又稱水晶頭2.1 雙雙 絞絞 線線nRJ-45插頭與插槽 RJ-45插槽

14、2.1 雙雙 絞絞 線線nRJ-45插頭與插槽 HUBRJ-45插頭(水晶頭)2.1 雙雙 絞絞 線線nRJ-45插頭與插槽 帶有“V”型刀口的銅片2.1 雙雙 絞絞 線線nRJ-45插頭與插槽 EIA( Electronic Industries Alliance )電子工業聯盟TIA ( Telecommunication Industry Association )電信工業協會 2.1 雙雙 絞絞 線線n線序 EIA/TIA568AEIA/TIA568A標準標準EIA/TIA568BEIA/TIA568B標準標準引腳引腳順序順序介質直接介質直接連接信號連接信號雙絞線繞對雙絞線繞對的排列順

15、序的排列順序引腳引腳順序順序介質直接介質直接連接信號連接信號雙絞線繞對雙絞線繞對的排列順序的排列順序1 1TX+TX+(傳輸)(傳輸)白綠白綠1 1TX+TX+(傳輸)(傳輸)白橙白橙2 2TX-TX-(傳輸)(傳輸)綠綠2 2TX-TX-(傳輸)(傳輸)橙橙3 3RX+RX+(接收)(接收)白橙白橙3 3RX+RX+(接收)(接收)白綠白綠4 4沒有使用沒有使用藍藍4 4沒有使用沒有使用藍藍5 5沒有使用沒有使用白藍白藍5 5沒有使用沒有使用白藍白藍6 6RX-RX-(接收)(接收)橙橙6 6RX-RX-(接收)(接收)綠綠7 7沒有使用沒有使用白棕白棕7 7沒有使用沒有使用白棕白棕8 8沒

16、有使用沒有使用棕棕8 8沒有使用沒有使用棕棕2.1 雙雙 絞絞 線線n制作 RJ-45接頭(水晶頭)壓線鉗2.1 雙雙 絞絞 線線n制作( EIA/TIA568A ) EIA/TIA568AEIA/TIA568A白白綠綠,綠綠,白,白橙橙,藍藍,白,白藍藍,橙橙,白,白棕棕,棕棕 水晶頭塑料彈片突起的一面朝下,棕線在最右邊水晶頭塑料彈片突起的一面朝下,棕線在最右邊2.1 雙雙 絞絞 線線n制作( EIA/TIA568B ) EIA/TIA568BEIA/TIA568B水晶頭塑料彈片突起的一面朝下,棕線在最右邊水晶頭塑料彈片突起的一面朝下,棕線在最右邊白白橙橙,橙橙,白,白綠綠,藍藍,白,白藍藍

17、,綠綠,白,白棕棕,棕棕 2.1 雙雙 絞絞 線線n制作直通線 白白橙橙橙橙白白綠綠藍藍白白藍藍綠綠白白棕棕 棕棕 2345678白白橙橙橙橙白白綠綠藍藍白白藍藍綠綠白白棕棕 棕棕 2345678RX+RX-TX+未使用未使用TX-未使用未使用TX+TX-RX+未使用未使用RX-未使用未使用2.1 雙雙 絞絞 線線n制作直通線 適用場合:適用場合:交換機(或集線器)交換機(或集線器)UPLINKUPLINK口口 -交換機(或集線器)普通端口交換機(或集線器)普通端口交換機(或集線器)普通端口交換機(或集線器)普通端口 - - 計算機(終端)網卡計算機(終端)網卡2.1 雙雙 絞絞 線線n制作交

18、叉線 EIA/TIAEIA/TIA568B568B白白橙橙橙橙白白綠綠藍藍白白藍藍綠綠白白棕棕 棕棕 23456782345678EIA/TIAEIA/TIA568A568A白白綠綠綠綠白白橙橙藍藍白白藍藍橙橙白白棕棕棕棕 TX+TX-RX+未使用未使用RX-未使用未使用TX+TX-RX+未使用未使用RX-未使用未使用2.1 雙雙 絞絞 線線n制作交叉線 適用場合:適用場合:交換機(或集線器)普通端口交換機(或集線器)普通端口 - 交換機(或集線器)普通端口交換機(或集線器)普通端口計算機網卡(終端)計算機網卡(終端)- 計算機網卡(終端)計算機網卡(終端)2.1 雙雙 絞絞 線線n制作反轉線

19、:用于連接計算機到路由器或交換機的ConSole口(配置端口)n 2.1 雙雙 絞絞 線線n制作過程 插入插頭用壓線鉗夾緊,使用測試儀測試剪齊線頭2.3 光纖光纖n光纖之父早年,最好的光學玻璃的透光率換算成衰減系數是早年,最好的光學玻璃的透光率換算成衰減系數是10dB/m, 10dB/m, 即傳輸即傳輸1 1 米后能量已經降到十分之一米后能量已經降到十分之一。19661966年,年,高錕高錕發表了一篇題為發表了一篇題為光頻率介質纖維表面光頻率介質纖維表面波導波導的論文,開創性地提出光導纖維在通信上應用的基本原理,的論文,開創性地提出光導纖維在通信上應用的基本原理,描述了長程及高信息量光通信所需

20、絕緣性纖維的結構和材料特性。描述了長程及高信息量光通信所需絕緣性纖維的結構和材料特性。簡單地說,簡單地說,只要解決好玻璃純度和成分等問題,玻璃透光性不好不只要解決好玻璃純度和成分等問題,玻璃透光性不好不是不可克服的。是不可克服的。從此,科技界和工業界在這一方向上開展了賽跑,人們摒棄了采用從此,科技界和工業界在這一方向上開展了賽跑,人們摒棄了采用天然玻璃砂原材料的傳統方法,而天然玻璃砂原材料的傳統方法,而使用如半導體工業那樣的高純原使用如半導體工業那樣的高純原材料合成玻璃,制造光纖材料合成玻璃,制造光纖。 美國美國Corning Corning 公司于公司于1970 1970 年首先宣告成功獲得

21、衰減低達年首先宣告成功獲得衰減低達10dB/km 10dB/km 的光纖的光纖( (衰減系數減少到傳統的優質光學玻璃的千分之一衰減系數減少到傳統的優質光學玻璃的千分之一) )。光纖從。光纖從此從書本概念變成了工業產品。此從書本概念變成了工業產品。 n能以能以數百數百Gbps的數據率傳輸幾十千米的數據率傳輸幾十千米 (比較比較: 同軸電纜能以數百同軸電纜能以數百Mbps的數據率傳輸的數據率傳輸1千米千米; 雙絞線能以幾雙絞線能以幾Mbps 的數據率傳輸的數據率傳輸1千千米,或以米,或以100 Mbps 至至 1 Gbps的數據率傳輸數十米)的數據率傳輸數十米) 。n不受外部電磁場影響不受外部電磁

22、場影響( (干擾、沖激噪聲和串擾影響小干擾、沖激噪聲和串擾影響小) )n無能量輻射,也難以分接(防竊聽功能無能量輻射,也難以分接(防竊聽功能) )2.3 光纖光纖 實際的光纖2.3 光纖光纖 光纖桌布光纖桌布光纖燈光纖燈2.3 光纖光纖 2.3 光纖光纖光從一種介質入射到另一種介質時會產生光從一種介質入射到另一種介質時會產生折射折射。折射量取決。折射量取決于兩種介質的折射率。當入射角于兩種介質的折射率。當入射角臨界值時產生臨界值時產生全反射全反射,不,不會泄漏。會泄漏。 光纖中心是光纖中心是玻璃或塑料的芯材(纖玻璃或塑料的芯材(纖芯)芯),外面包裹著密度相對較小的,外面包裹著密度相對較小的玻璃

23、或塑料材料(包層)玻璃或塑料材料(包層); 纖芯纖芯( (高密度介質高密度介質) )的折射率高、玻的折射率高、玻璃包層璃包層( (低密度介質低密度介質) )的折射率低;的折射率低; 光纖利用全反射使光線在信道內定光纖利用全反射使光線在信道內定向傳輸向傳輸。2.3 光纖光纖 Frequency (Hz)UV可見光可見光(750 - 380 nm)X-RaysIRAMRadioWavelength (m)101210810141010101610181UHFVHF10610-310-9集中在紅外線到可見光的區域范圍。集中在紅外線到可見光的區域范圍。常用的光波長有: 660,850,1300,131

24、0和1550 nm2.3 光纖光纖 發送端光源有兩種類型,皆為施加發送端光源有兩種類型,皆為施加電壓便可發射光束的半導體裝置電壓便可發射光束的半導體裝置 (即(即它們在電脈沖的作用下能產生它們在電脈沖的作用下能產生光脈沖光脈沖)。)。 LED (發光二極管發光二極管) 價廉,工作溫度范圍較大,工作價廉,工作溫度范圍較大,工作壽命較長,但只能發射壽命較長,但只能發射發散的發散的光線光線,只在短距離內使用。,只在短距離內使用。 ILD (注入式激光二極管注入式激光二極管) 根據激光原理工作,光線具有根據激光原理工作,光線具有高高度集中性度集中性,高效高數據速率長,高效高數據速率長距離。距離。 有光

25、脈沖有光脈沖-1,無光脈沖,無光脈沖-0 2.3 光纖光纖 LEDILD波段波段0.66m,0.85m或或1.30m1.31m或或1.55m(常用),(常用),0.85m或或1.30m光譜寬度光譜寬度50m10m功率功率低低大大數據速率數據速率低低高高模式模式多模多模多模和單模多模和單模距離距離短短長長生命期生命期長長短短溫度敏感度溫度敏感度較小較小較敏感較敏感價格價格低低貴貴2.3 光纖光纖 光纖模式光纖模式多模光纖多模光纖單模光纖單模光纖多模突變多模突變多模漸變多模漸變2.3 光纖光纖 多模光纖多模光纖是指在給定的工作波長上,能以多個模式同時是指在給定的工作波長上,能以多個模式同時傳輸的光

26、纖。傳輸的光纖。 其其光纖芯徑在光纖芯徑在50到到100m的范圍內的范圍內,多條入射角度不,多條入射角度不同的光線可以同時在一根光纖中反射式地傳播,傳輸距同的光線可以同時在一根光纖中反射式地傳播,傳輸距離離2km(100M帶寬)。帶寬)。 多模光纖根據折射率的分布特性,可分為多模光纖根據折射率的分布特性,可分為突變型突變型(step-index)和)和漸變型漸變型(graded-index)兩種。)兩種。2.3 光纖光纖 多模光纖之多模光纖之折射率突變型折射率突變型同樣距離下,同樣距離下,入射角較小的光束需要更多的反射,所以經過的入射角較小的光束需要更多的反射,所以經過的路程更長。路程更長。這

27、種路程差意味著到達時間會有所不同。當這些光這種路程差意味著到達時間會有所不同。當這些光束在接收端重新組合時,所生成的信號就會畸變。束在接收端重新組合時,所生成的信號就會畸變。任何在到達時間上的差異將造成模式色散。任何在到達時間上的差異將造成模式色散。2.3 光纖光纖 多模光纖之多模光纖之折射率漸變型折射率漸變型是一種是一種具有變化的密度的光纖具有變化的密度的光纖。其。其芯材中心密度最高,向外逐漸變芯材中心密度最高,向外逐漸變小,在邊界處最小小,在邊界處最小。密度的不斷變化使得光線逐漸彎曲成一條曲線,。密度的不斷變化使得光線逐漸彎曲成一條曲線,這樣每隔一定間距不同的光線就會相交。把接收裝置精心放

28、置在這這樣每隔一定間距不同的光線就會相交。把接收裝置精心放置在這些相交處,就可以獲得高精度的重組信號。些相交處,就可以獲得高精度的重組信號。2.3 光纖光纖 單模光纖單模光纖使用折射率突變型光纖。其使用折射率突變型光纖。其芯徑被減少到某個波長級芯徑被減少到某個波長級,這樣,這樣只有一只有一個角度即個角度即“模式模式”的光線可以通過的光線可以通過:軸心光線。于是所有光線都能:軸心光線。于是所有光線都能“同時同時”到達,并能無失真地重新組合,到達,并能無失真地重新組合,傳輸距離大大高于多模光傳輸距離大大高于多模光纖纖,通常用于長距離的傳輸。但需用昂貴的注入式激光二極管作光,通常用于長距離的傳輸。但

29、需用昂貴的注入式激光二極管作光源。源。2.3 光纖光纖 光纖的直徑減小光纖的直徑減小到一個光波波長到一個光波波長多束光線以不同的反射角傳播多束光線以不同的反射角傳播單束光線沿直線傳播單束光線沿直線傳播2.3 光纖光纖 電信號電信號光信號光信號光光檢檢測測判判決決再再生生光光源源驅驅動動光光源源光光檢檢測測放放大大光信號光信號電信號電信號光纖中繼器光纖中繼器光發送器光發送器光接收器光接收器光纖中繼光纖中繼器器光纖收發器光纖收發器2.3 光纖光纖 包層包層保護外套保護外套纖芯纖芯纖芯纖芯保護外套保護外套包層包層2.3 光纖光纖 芯芯封套封套外套外套加強芯加強芯光纖光纖外鞘外鞘加強芯加強芯光纖束光纖

30、束2.3 光纖光纖 一根光纖跳線中只含有一根光一根光纖跳線中只含有一根光纖,只能進行纖,只能進行單向的數據傳輸單向的數據傳輸。一般使用光纖軟跳線需要兩根,一般使用光纖軟跳線需要兩根,一根發送數據,一根接收數據一根發送數據,一根接收數據。 2.3 光纖光纖 2.3 光纖光纖 n光纖網絡的組件 帶有光纖模塊的交換機光纖連接器用以實現光纖的接續,連接兩根光纖或光纜形成連續光通光纖連接器用以實現光纖的接續,連接兩根光纖或光纜形成連續光通路,其種類眾多,結構各異。路,其種類眾多,結構各異。 光纖接口類型很多光纖接口類型很多,SC光纖接光纖接口主要用于局網交換環境口主要用于局網交換環境,在一,在一些高性能

31、千兆交換機和路由器上些高性能千兆交換機和路由器上提供了這種接口,它與提供了這種接口,它與RJ-45接接口看上去很相似,不過口看上去很相似,不過SC接口接口顯得更扁些,其明顯區別還是里顯得更扁些,其明顯區別還是里面的觸片,如果是面的觸片,如果是8條細的銅觸條細的銅觸片,則是片,則是RJ-45接口,如果是一接口,如果是一根銅柱則是根銅柱則是SC光纖接口。光纖接口。 SC光纖接口光纖接口2.3 光纖光纖 n常見的幾種光纖連接器常見的幾種光纖連接器MIC:用于:用于FDDI,雙光纜,雙光纜ST:插入鎖定:插入鎖定光耦合器(光耦合器(ST)SC:568A標準,標準, 方形,插入鎖定方形,插入鎖定FC:旋

32、緊鎖定:旋緊鎖定MT-RJMUn光纖缺點光纖缺點費用高費用高由于纖芯材料的任何不純凈或是不完善都可能導致信號丟失,由于纖芯材料的任何不純凈或是不完善都可能導致信號丟失,必須萬分精確地進行制造。同樣,激光光源費用較高。必須萬分精確地進行制造。同樣,激光光源費用較高。安裝安裝/ /維護難維護難布設光纜時,一點點粗糙和斷折都將導致光線散射和信號丟布設光纜時,一點點粗糙和斷折都將導致光線散射和信號丟失;失;所有的接頭都必須打磨并精確地接合;所有的接頭都必須打磨并精確地接合;脆弱性脆弱性比銅導線容易斷裂,不適合在移動頻繁的環境中使用。比銅導線容易斷裂,不適合在移動頻繁的環境中使用。2.3 光纖光纖 2.

33、4 無線傳輸無線傳輸p 美國藝術家美國藝術家尼克雷尼克雷- -萊姆萊姆(Nickolay Lamm)(Nickolay Lamm)p 每個種顏色代表一種每個種顏色代表一種頻率頻率p Wi-Fi Wi-Fi信號(上)信號(上)p 蜂窩網絡信號(下)蜂窩網絡信號(下)p 特點:特點:AnytimeAnytimeAnywhereAnywhereAnywayAnyway2.4 無線傳輸無線傳輸紅外線通信和激光通信是把要傳輸的信號分別轉換紅外線通信和激光通信是把要傳輸的信號分別轉換成成紅外光信號紅外光信號和和激光信號激光信號直接直接在自由空間沿直線進在自由空間沿直線進行傳播行傳播。2.4 無線傳輸無線傳

34、輸2.4 無線傳輸無線傳輸n紅外線國際標準有兩種紅外線國際標準有兩種nIrDA V1.0 nIrDA V1.1nIrDA Infrared ray Data Access(紅外線數據收發)紅外線數據收發)n滿足滿足IrDA標準的紅外線設備標準的紅外線設備n可以不受各個國家不同的無線電法規的約束可以不受各個國家不同的無線電法規的約束n是全球適用的無線通信工具是全球適用的無線通信工具2.4 無線傳輸無線傳輸n紅外線通信標準由紅外線通信標準由Infrared Data Association制定制定n標準分為標準分為IrDA DATA 和和IrDA Control兩大類兩大類IrDA DATA(紅外

35、線數字信息交換標準)紅外線數字信息交換標準)n適用于臺式電腦、筆記本電腦、掌上電腦、打印機、適用于臺式電腦、筆記本電腦、掌上電腦、打印機、數碼相機、公用電話、蜂窩電話、尋呼機及其它移動數碼相機、公用電話、蜂窩電話、尋呼機及其它移動通信裝置的紅外線數據傳輸。通信裝置的紅外線數據傳輸。IrDA CONTROL(紅外線數字控制技術標準)紅外線數字控制技術標準)n適用于無線鍵盤、無線鼠標等裝置對適用于無線鍵盤、無線鼠標等裝置對PC機和家用電器機和家用電器等受控對象進行控制。等受控對象進行控制。2.4 無線傳輸無線傳輸總結:總結:IrDA DATA是是高速、直線、點對點的無線近程高速、直線、點對點的無線

36、近程雙向通信方案雙向通信方案。2.4 無線傳輸無線傳輸非導向媒體非導向媒體光電探測器光電探測器激光束激光束發射器發射器光電探測器光電探測器激光束激光束發射器發射器成本低,帶寬高,不受管制。但成本低,帶寬高,不受管制。但受天氣影響大,如雨、霧、雪。受天氣影響大,如雨、霧、雪。非導向媒體非導向媒體無線電波的三種傳播方式無線電波的三種傳播方式地波傳輸地波傳輸天波傳輸天波傳輸視距傳輸視距傳輸非導向媒體非導向媒體非導向媒體非導向媒體2.4 無線傳輸無線傳輸2.4 無線傳輸無線傳輸n兩個地面站之間傳送兩個地面站之間傳送n距離:距離:50 -100 km2.4 無線傳輸無線傳輸地球同步衛星地球同步衛星衛星通

37、信是在地面微波接力和空間技術的基礎上發展起衛星通信是在地面微波接力和空間技術的基礎上發展起來的。而來的。而通信衛星的作用相當于離地面很高的微波中繼通信衛星的作用相當于離地面很高的微波中繼站站。由于作為中繼的衛星離地面很高,因此經過一次中。由于作為中繼的衛星離地面很高,因此經過一次中繼轉接之后即可進行長距離的通信。繼轉接之后即可進行長距離的通信。2.4 無線傳輸無線傳輸n最少使用最少使用3 3個衛星就可以覆個衛星就可以覆蓋全球蓋全球n傳播時延較大傳播時延較大2.4 無線傳輸無線傳輸n每兩顆相鄰衛星都有一定每兩顆相鄰衛星都有一定的重疊覆蓋區,但南、北的重疊覆蓋區,但南、北兩極地區則為盲區。兩極地區

38、則為盲區。極通信衛星1地球通信衛星2通信衛星3靜止軌道2.4 無線傳輸無線傳輸衛星地球表面衛星發送多點接收多點接收2.4 無線傳輸無線傳輸2.4 無線傳輸無線傳輸2.4 無線傳輸無線傳輸非導向媒體非導向媒體在有線通信系統中,信號在實體的線路中傳播,由于線路自身是相互隔離的,它們在有線通信系統中,信號在實體的線路中傳播,由于線路自身是相互隔離的,它們之間的干擾是有限的。而之間的干擾是有限的。而在無線通信系統中沒有實體的通信線路,信號在開放的空在無線通信系統中沒有實體的通信線路,信號在開放的空間中傳播,為了避免混亂,一般所采用的方式是透過頻段(波段)的分配來進行隔間中傳播,為了避免混亂,一般所采用

39、的方式是透過頻段(波段)的分配來進行隔離離。這種分配通常都是由政府立法來執行,將電磁頻譜分段,依據不同的應用目的。這種分配通常都是由政府立法來執行,將電磁頻譜分段,依據不同的應用目的分配使用。無線電頻譜如同土地和能源一樣,是有限的自然資源,其使用必須獲得分配使用。無線電頻譜如同土地和能源一樣,是有限的自然資源,其使用必須獲得許可并付費。許可并付費。 在電磁波譜中有一些頻段的使用是無需授權的,在電磁波譜中有一些頻段的使用是無需授權的,即這些頻段的使用沒有根據應用目的分配,可以任即這些頻段的使用沒有根據應用目的分配,可以任意使用。大多數政府都預留了這樣的頻段,稱為意使用。大多數政府都預留了這樣的頻

40、段,稱為ISM(Industrial,Scientific and Medical),即工),即工業、科學和醫療領域中所有使用電磁波的設備都可業、科學和醫療領域中所有使用電磁波的設備都可以任意使用這些頻段以任意使用這些頻段,當然不同的國家,當然不同的國家ISM頻段的頻段的位置會有所不同,圖是三個位置會有所不同,圖是三個ISM頻段,其中頻段,其中2.4GHz頻段幾乎所有國家都開放使用。頻段幾乎所有國家都開放使用。 2.4 無線傳輸無線傳輸短波902-928MHz26MHz2.4-2.4835MHz83.5MHz5.735-5.860 GHz125MHz2.4 無線傳輸無線傳輸 三個三個ISM頻段

41、:頻段: 1)900MHz頻段頻段,用于無繩電話、蜂窩電話和其他消費品,用于無繩電話、蜂窩電話和其他消費品,頻段范圍小,數據速率最大為頻段范圍小,數據速率最大為1Mb/s,但傳輸距離較長。,但傳輸距離較長。該段已十分擁擠,從而有時造成用戶受到干擾或無法接入該段已十分擁擠,從而有時造成用戶受到干擾或無法接入網絡。網絡。 2)2.4GHz頻段頻段,頻段范圍比,頻段范圍比900MHz頻段要寬,頻段要寬,無線標準無線標準802.11b工作在該段工作在該段,能提供最高,能提供最高11Mb/s的數據速率。大的數據速率。大多數無線網絡設備采用該頻帶作為主要傳輸頻率。多數無線網絡設備采用該頻帶作為主要傳輸頻率

42、。 3)5GHz頻段頻段,較以上兩個頻段開放的晚,較以上兩個頻段開放的晚,無線標準無線標準802.11a工作在該段,工作在該段,能提供最高能提供最高54Mb/s的數據速率,但的數據速率,但傳輸距離較短。傳輸距離較短。 2.4 無線傳輸無線傳輸窄頻技術窄頻技術 - - 采用專用頻帶采用專用頻帶 - - 提供傳輸信號所需要的最小帶寬提供傳輸信號所需要的最小帶寬擴頻技術擴頻技術 - - 采用公用頻帶采用公用頻帶 - - 把原始信號把原始信號“擴展擴展”到一個寬頻范圍到一個寬頻范圍2.4 無線傳輸無線傳輸將數據分成許多小片,再將它們分別以不同頻率將數據分成許多小片,再將它們分別以不同頻率的無線電波發送

43、出去。(需要經常改變載波頻率的無線電波發送出去。(需要經常改變載波頻率 )2.4 無線傳輸無線傳輸即:將很寬的頻帶細分成許多小頻道,每次傳送數據所即:將很寬的頻帶細分成許多小頻道,每次傳送數據所使用的頻道都不一樣。使用的頻道都不一樣。時間不同頻率不同時間不同頻率不同 ABCDE2.402.412.422.432.442.45頻率(GHz)12345時間時間頻率(GHz)12.4222.4032.4342.4152.44跳頻模式:CADBE2.4 無線傳輸無線傳輸 跳頻圖案體現了跳頻通信中載波頻率改變的跳頻圖案體現了跳頻通信中載波頻率改變的規律。規律。 通常我們希望頻率跳變的規律不被敵方所識通常

44、我們希望頻率跳變的規律不被敵方所識破破,所以需要隨機地改變以至無規律可循才好。,所以需要隨機地改變以至無規律可循才好。但是若真的無規律可循的話,通信的雙方(或但是若真的無規律可循的話,通信的雙方(或友軍)也將失去聯系而不能建立通信。因此,友軍)也將失去聯系而不能建立通信。因此,常采用常采用偽隨機偽隨機改變的跳頻圖案。改變的跳頻圖案。所謂所謂“偽隨機偽隨機”,就是,就是“假假”的隨機,其實是有規律性可循的,的隨機,其實是有規律性可循的,但當敵方不知跳頻圖案時,就很難猜出其跳頻的規律來。但當敵方不知跳頻圖案時,就很難猜出其跳頻的規律來。2.4 無線傳輸無線傳輸與定頻通信系統的通俗比較:與定頻通信系

45、統的通俗比較:在敵我雙方的通信對抗中,敵方企圖發現我方的通信頻在敵我雙方的通信對抗中,敵方企圖發現我方的通信頻率,以便于截獲所傳送的信息內容,或者發現我方通信率,以便于截獲所傳送的信息內容,或者發現我方通信機所在的方位,以便于引導炮火摧毀。所以對于定頻通機所在的方位,以便于引導炮火摧毀。所以對于定頻通信系統,容易暴露目標且易于被截獲。信系統,容易暴露目標且易于被截獲。 跳頻通信是跳頻通信是“打一槍換一個地方打一槍換一個地方”的游擊通信策略、使的游擊通信策略、使敵方不易發現通信使用的頻率,一旦被敵方發現,通信敵方不易發現通信使用的頻率,一旦被敵方發現,通信的頻率也已經的頻率也已經“轉移轉移”到另外一個頻率上了。當敵方摸到另外一個頻率上了。當敵方摸不清不清“轉移規律轉移規律”時,就很難截獲我方的通信內容。時,就很難截獲我方的通信內容。

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