传输介质及打线方法

1、第一讲传输介质及打线方法 单工通信、半双工通信、全双工通信（按照信号传送方向与 时间的关系划分） 单工通信方式中，信号只能向一个方向传输，任何时候都不能改 变信号的传送方向。如，电视、收音机、BP机。 半双工通信方式中，信号可以双向传送，但必须是交替进行，一 个时间只能向一个方向传送。如，对讲机。 全双工通信方式中，信号可以同时双向传送。如，电话。 数据传输类型 基带传输：利用数字信道直接传输数字数据的方法。 频带传输：利用模拟信道通过调制解调器传输数字数据 的方法。 数字信号在模拟信道（如电话交换网）上传输必须转换为模拟信 号。 发送端将数字数据信号变换成模拟数据信号的过程称为调制 （mod

2、ulation），调制设备称为调制器（modulator）；接收端 把 模 拟 数 据 信 号 还 原 成 数 字 数 据 信 号 的 过 程 称 为 解 调 （demodulation），解调设备称为解调器（demodulator）。同 时具备调制与解调功能的设备，称为调制解调器（modem）。 数据通信的技术指标 带宽：信道能够传送电磁波的有效频率范围（信道固有的特性， 限制了光信号、电信号在信道上传输的频率范围）。单位是赫 （Hz），或千赫（KHz）、兆赫（MHz）、吉赫（GHz）等。 数据传输速率：每秒钟传输的二进制比特数。单位是bps（ 比特 每秒，bit/second，b/s)，或

3、 kbps（千比每秒）、 Mbps（兆比 每秒）、 Gbps（吉比每秒）、Tbps（太比每秒）等。 数据在信道上发送速率（1/t，t是发送1bit所需的时间）。 信道的最大传输速率与信道的带宽是同义语（它们成正比）。 数据传输速率=最大传输速率(带宽)。 每秒 106 个比特 时间 1 0 1 0 1 1 1 s 传输速率 1 Mbps 时间 每秒 4 106 个比特 0.25 s 传输速率 4 Mbps 发送时延（传输时延）：发送数据时，数据块从结点进入到传输 媒体所需要的时间。 传播时延：电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。 （传播速率是固定的，大约为光速的2/3） 处理时延：交

4、换结点为存储转发而进行必要处理所花费的时间。 数据经历的总时延发送时延传播时延处理时延。 传播时延 = 信道长度（米） 信号在信道上的传播速率（米/秒） 发送时延 = 数据块长度（比特） 信道带宽（比特/秒） 1 0 1 1 0 0 1 发送器 队列 在链路上产生 传播时延 结点 B 结点 A 在发送器产生发送时延 (即传输时延) 在队列中产生 处理时延 数据 从结点 A 向结点 B 发送数据 链路 传输介质 双绞线 双绞线由按规则螺旋结构排列的两根、四根或八根绝缘导线组 成。各个线对螺旋排列的目的是为了使各线对之间的电磁干扰 最小。分为屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线。 屏蔽双绞线（STP，shie

5、lded twisted pair）由外部保护层、屏 蔽层与多对双绞线组成。非屏蔽双绞线（UTP，unshielded twisted pair）由外部保护层与多对双绞线组成。 3类双绞线（10Mbps），4类双绞线（16Mbps），5类双绞线 （100Mbps，155Mbps）。 最大距离可达15km，局域网中100m。 抗干扰性取决于相邻线对的扭曲长度及适当的屏蔽。 价格低于其他传输介质，并且安装、维护也非常方便。 同轴电缆 由内导体、外屏蔽层、绝缘层及外部保护层组成。分为基带同 轴电缆、宽带同轴电缆。 基带同轴电缆一般用于数字信号的传输。 宽带同轴电缆可以使用频分多路复用方法，将一条宽带

6、同轴电 缆的频带划分成多条通信信道，使用各种调制方式，支持多路 传输。 基带同轴电缆最大距离在几公里范围内，宽带同轴电缆最大距 离可达几十公里左右。 抗干扰能力较强。 造价介于双绞线与光缆之间，使用与维护方便。 光缆 直径为50100m的柔软、能传导光波的玻璃纤维。多条 光纤构成一条光缆。 光导纤维通过内部的全反射来传输经过编码的光信号。 发送端进行电光转换，接受端进行光电转换。数据编 码采用振幅键控ASK调制方法，即亮度调制。 单模光纤：光纤的光信号仅与光纤轴成单个可分辨角度的 单光线传输。 多模光纤：光纤的光信号与光纤轴成多个可分辨角度的多 光线传输。单模光纤的性能优于多模光纤。 光纤信号衰减极小，传输距离在几公里几百公里。 光纤不受外界电磁干扰与噪声的影响，能在长距离、高速 率的传输中保持低误码率。 安装复杂，价格高于同轴电缆与双绞线。 无线通信 频率低，波长长，可绕过障碍物。 易受天气等因素的影响，容易被干扰。 技术成熟，应用广泛，能用较小的发射功率传输到较远的 距离 微波通信 频率高，波长端，无法绕过障碍物，只能进行直线传播。 大气对微波信号影响较大。 微波频率高，可以获得较大的通信带宽。