《物理層傳輸介質(zhì)》PPT課件

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1、課題：傳輸介質(zhì)目的要求：導(dǎo)向傳輸介質(zhì)、非導(dǎo)向傳輸介質(zhì)、寬帶接入技術(shù).教學(xué)重點(diǎn)：雙絞線、xDSL技術(shù)教學(xué)難點(diǎn)：近端串?dāng)_、DLS技術(shù)教學(xué)課時(shí)：2教學(xué)方法：講授、練習(xí)本次課涉及的學(xué)術(shù)前沿：教學(xué)內(nèi)容與步驟：物理層下面的傳輸媒體無(wú)線電微波紅外線可見(jiàn)光紫外線X射線?射線雙絞線同軸電纜衛(wèi)星地面微波調(diào)幅無(wú)線電調(diào)頻無(wú)線電海事無(wú)線電光纖電視(Hz)f(Hz)fLFMFHFVHFUHFSHFEHFTHF波段1041051061071081091010101110121013101410151016100102104106108101

2、01012101410161018102010221024移動(dòng)無(wú)線電電信領(lǐng)域使用的電磁波的頻譜傳輸介質(zhì)及應(yīng)用傳輸介質(zhì)是通信網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送方和接收方之間的物理通路，可以分有線和無(wú)線兩大類。在有線介質(zhì)中，介質(zhì)自身決定傳輸?shù)南拗啤?duì)于無(wú)線介質(zhì)而言，傳輸特性更多地取決于信號(hào)帶寬和方向性。傳輸介質(zhì)的特性對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信的質(zhì)量有很大影響，這些特征是：⑴物理特性：說(shuō)明傳輸介質(zhì)的特性。⑵傳輸特性：包括是使用模擬信號(hào)發(fā)送還是使用數(shù)字信號(hào)發(fā)送、調(diào)制技術(shù)、傳輸容量及傳輸頻率范圍等。⑶連通性：采用點(diǎn)到點(diǎn)連接還是多點(diǎn)連接。⑷地理范圍：在不用中

3、間設(shè)備并將失真限制在允許范圍內(nèi)的情況下，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)所允許的最大距離。⑸抗干擾性：防止噪音、電磁干擾對(duì)傳輸數(shù)據(jù)影響的能力。⑹相對(duì)價(jià)格：包括元件、安裝和維護(hù)等價(jià)格。雙絞線雙絞線是目前使用最廣、價(jià)格相對(duì)便宜的一種傳輸介質(zhì)。每對(duì)雙絞線是由兩條螺旋狀扭在一起相互絕緣的銅導(dǎo)線所組成。目前雙絞線電纜廣泛應(yīng)用于電話系統(tǒng)。雙絞線一般分為屏蔽雙絞線(STP)和非屏蔽雙絞線(UTP)，普通的電話線就是非屏蔽雙絞線(UTP)中的一種，傳輸距離一般為100米。UTP由銅線、絕緣層和外保護(hù)層組成，如圖2-27(b)所示。屏蔽雙絞線STP由銅

4、線、絕緣層、外屏蔽層和外保護(hù)層組成，它的結(jié)構(gòu)如圖2-27(a)所示。屏蔽雙絞線抗干擾性能好，性能高，但成本也較高。按雙絞線的性能來(lái)劃分，目前廣泛應(yīng)用的有七個(gè)不同的等級(jí)，級(jí)別越高性能越好。常見(jiàn)的有3類線，5類線和超5類線，以及最新的6類線，前者線徑細(xì)而后者線徑粗。銅質(zhì)線芯，傳導(dǎo)性能良好，可用于傳輸模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。雙絞線通常用于傳輸10Mbps～100Mbps的數(shù)據(jù)，不過(guò)傳輸速率會(huì)因傳輸差錯(cuò)而降低，如數(shù)據(jù)丟失、數(shù)據(jù)重復(fù)及電磁干擾等。圖2-27雙絞線的結(jié)構(gòu)導(dǎo)向傳輸媒體雙絞線屏蔽雙絞線STP(ShieldedTwi

5、stedPair)無(wú)屏蔽雙絞線UTP(UnshieldedTwistedPair)銅線銅線聚氯乙烯套層聚氯乙烯套層屏蔽層絕緣層絕緣層無(wú)屏蔽雙絞線UTP屏蔽雙絞線STP雙絞線示意圖雙絞線由兩根絕緣銅導(dǎo)線按螺旋狀纏繞在一起,一對(duì)雙絞線形成一條通信鏈路。雙絞線上可以傳輸模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)；帶寬：與導(dǎo)線的粗細(xì)、長(zhǎng)度及螺旋的密度有關(guān)；非屏蔽雙絞線（UTP）和屏蔽雙絞線（STP）；應(yīng)用連接電話機(jī)和電話端局，傳輸模擬信號(hào)，可以傳輸幾公里；用于住宅因特網(wǎng)接入，如使用普通模擬電話線和撥號(hào)調(diào)制解調(diào)器的住宅接入（56Kbps），使用

6、數(shù)字用戶線的寬帶住宅接入（幾個(gè)Mbps）。用于組建計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)3類雙絞線：支持10Mbps；5類雙絞線：支持100Mbps，是目前高速局域網(wǎng)連網(wǎng)的主要方式；超5類雙絞線：支持1000Mbps,傳輸距離100米；…...雙絞線制作近端串?dāng)_與衰減近端串?dāng)_：干擾，發(fā)送端強(qiáng)信號(hào)對(duì)接收端弱信號(hào)的干擾衰減：信號(hào)過(guò)程中在傳輸必然衰減雙絞線可傳輸模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)一般用于點(diǎn)到點(diǎn)鏈路<=100mUTP(UnshieldedTwistedPair)抗干擾性差，STP(ShieldedTwistedPair)抗干擾性好，分3、4、5

7、超5、6類線等。價(jià)格相對(duì)便宜。同軸電纜同軸電纜可以分為基帶同軸電纜與寬帶同軸電纜兩大類。寬帶同軸電纜的阻抗為75歐電纜主要用于傳輸模擬信號(hào)，傳輸最大距離可以達(dá)100km。基帶同軸電纜即同軸電纜，以硬銅線為芯，外包一層絕緣材料，再外一層為密織的網(wǎng)狀導(dǎo)體環(huán)繞，最外面為一層保護(hù)性材料，如下圖所示。單根同軸電纜直徑約為1.02-2.54cm，可在較寬頻率范圍內(nèi)工作。常用于直接傳輸數(shù)字信號(hào)，使用曼徹斯特編碼，數(shù)據(jù)傳輸速率最高可達(dá)10Mbps，阻抗為50Ω，最大距離限制在幾公里。最大優(yōu)點(diǎn)是抗干擾性強(qiáng)，而且支持多點(diǎn)連接。缺點(diǎn)

8、是物理可靠性不好，易出現(xiàn)故障，而且一點(diǎn)發(fā)生故障，整段局域網(wǎng)都無(wú)法通信。可以用于點(diǎn)到點(diǎn)連接或多點(diǎn)連接。為保持同軸電纜的正確電氣特性，電纜必須接地，同時(shí)兩頭要有端接器來(lái)削弱信號(hào)反射作用。當(dāng)它被用來(lái)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，其數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá)每秒幾百兆位。外導(dǎo)體屏蔽層絕緣層絕緣保護(hù)套層內(nèi)導(dǎo)體同軸電纜50?同軸電纜75?同軸電纜同軸電纜同軸電纜示意圖同軸電纜由一對(duì)導(dǎo)體按照“同軸”的形式構(gòu)成。兩類同軸電纜：基帶