计算机网络通信原理概论

1、1计算机网络通信原理传输信道2第三章第三章 传输信道传输信道1. 信道的定义、模型和分类信道的定义、模型和分类2. 信道的噪声和信噪比信道的噪声和信噪比3. 信道的容量信道的容量4. 常用的传输介质及特性常用的传输介质及特性 计算机网络通信原理传输信道3信道的定义信道的定义 信道是指以传输介质为基础的信号通道。信道是指以传输介质为基础的信号通道。 构成信道的传输介质可以是有线介质，也可以是无线介质。构成信道的传输介质可以是有线介质，也可以是无线介质。 抽象地看，信道是指定的一段频带，它让信号通过，同时抽象地看，信道是指定的一段频带，它让信号通过，同时又给信号以限制和损害。又给信号以限制和损害。

2、 通常，我们将信号的传输介质的这部分信道称为通常，我们将信号的传输介质的这部分信道称为狭义信道狭义信道。如有线信道、无线信道等。如有线信道、无线信道等。 如果信道不仅包括传输介质，而且包括通信系统中的一些如果信道不仅包括传输介质，而且包括通信系统中的一些转换装置，这种信道称为转换装置，这种信道称为广义信道广义信道。如：调制信道、编码如：调制信道、编码信道。信道。计算机网络通信原理传输信道4信道的一般组成信道的一般组成 通常，我们将通常，我们将广义信道简称为信道，它通常由以下几个广义信道简称为信道，它通常由以下几个部分组成：部分组成：计算机网络通信原理传输信道5调制信道调制信道 调制信道调制信道

3、是从研究调制与解调的基本问题出发而定是从研究调制与解调的基本问题出发而定义的，它的范围从调制器的输出端到解调器的输入义的，它的范围从调制器的输出端到解调器的输入端。端。 从调制与解调的角度看，这部分信道只不过是对已从调制与解调的角度看，这部分信道只不过是对已调信号进行了某种变换，我们只须关心变换的最终调信号进行了某种变换，我们只须关心变换的最终结果，而无须关心形成这个结果的中间变换过程。结果，而无须关心形成这个结果的中间变换过程。 因此，定义调制信道有利于研究调制与解调问题。因此，定义调制信道有利于研究调制与解调问题。 调制信道通常用于模拟通信中。调制信道通常用于模拟通信中。计算机网络通信原理

4、传输信道6调制信道的共性调制信道的共性1. 有一对（或多对）输入端和输出端；有一对（或多对）输入端和输出端；2. 绝大多数的信道都是线性的，绝大多数的信道都是线性的， 即满足线性叠加即满足线性叠加原理；原理； 3. 信号通过信道具有信号通过信道具有固定固定的或的或时变时变的延迟时间和的延迟时间和损耗；损耗； 4. 即使没有信号输入，即使没有信号输入， 输出端仍可能有一定的输输出端仍可能有一定的输出（噪声）。出（噪声）。计算机网络通信原理传输信道7时变时变线性线性网络网络ei(t)eo(t)调制器解调器调制信道的模型调制信道的模型 调制信道可以用一个二端口调制信道可以用一个二端口(或多端口或多端

5、口)线性时变线性时变网络来表示，这个网络便称为调制信道模型网络来表示，这个网络便称为调制信道模型:输入信号输入信号输出信号输出信号计算机网络通信原理传输信道8调制信道的模型调制信道的模型对于二端口的调制信道模型，其输出对于二端口的调制信道模型，其输出eo(t)与输入与输入ei(t)的关的关系有系有: eo(t)=K (t) ei(t) +N(t)其中，其中， K (t)为传输函数，是一种乘性干扰，反映了信道为传输函数，是一种乘性干扰，反映了信道特性对信号的影响；特性对信号的影响； N(t)为加性干扰，反映了加性噪声对为加性干扰，反映了加性噪声对信号的影响。信号的影响。根据传输函数根据传输函数K

6、 (t)是否恒定，将调制信道分为：是否恒定，将调制信道分为：1.恒参信道恒参信道：传输函数：传输函数K (t)不随时间变化不随时间变化(或变化缓慢或变化缓慢)2.随参信道随参信道：传输函数：传输函数K (t)随时间快速随机变化随时间快速随机变化计算机网络通信原理传输信道9恒参信道恒参信道信道的特性主要由传输介质决定，如果传输介质信道的特性主要由传输介质决定，如果传输介质是基本不随时间变化的，是基本不随时间变化的， 所构成的广义信道通常所构成的广义信道通常属于恒参信道；属于恒参信道；如由双绞线电缆、同轴电缆、光缆、微波视距传如由双绞线电缆、同轴电缆、光缆、微波视距传播、人造卫星中继、以及光波视距

7、传播等传输介播、人造卫星中继、以及光波视距传播等传输介质构成的广义信道都属于恒参信道。质构成的广义信道都属于恒参信道。计算机网络通信原理传输信道10随参信道随参信道如果传输介质随时间随机快变化，则构成的广义如果传输介质随时间随机快变化，则构成的广义信道通常属于随参信道。信道通常属于随参信道。 如陆地移动信道、短波电离层反射信道、超短波如陆地移动信道、短波电离层反射信道、超短波流星余迹散射信道、超短波及微波对流层散射信流星余迹散射信道、超短波及微波对流层散射信道、超短波电离层散射以及超短波超视距绕射信道、超短波电离层散射以及超短波超视距绕射信道等都属于随参信道。道等都属于随参信道。计算机网络通信

8、原理传输信道11编码信道编码信道 编码信道编码信道是针对编码和译码问题的研究而定义的。是针对编码和译码问题的研究而定义的。它的范围是从编码器的输出端到译码器的输入端它的范围是从编码器的输出端到译码器的输入端所包含的所有转换器和传输介质。所包含的所有转换器和传输介质。 从编码和译码的角度看看，编码器输出的是某一从编码和译码的角度看看，编码器输出的是某一数字序列，而译码器输入的也是一数字序列，而数字序列，而译码器输入的也是一数字序列，而且，它们通常是相同的数字序列。且，它们通常是相同的数字序列。 编码信道是一种数字信道或离散信道。通常用于编码信道是一种数字信道或离散信道。通常用于数字通信中。数字通

9、信中。计算机网络通信原理传输信道12编码信道的特性编码信道的特性 编码信道输入的是离散的时间信号，输出的也是离散的时编码信道输入的是离散的时间信号，输出的也是离散的时间信号，对信号的影响则是将输入数字序列变成另一种输间信号，对信号的影响则是将输入数字序列变成另一种输出数字序列。出数字序列。 由于信道噪声或其他因素的影响，将导致输出数字序列发由于信道噪声或其他因素的影响，将导致输出数字序列发生错误。生错误。 如果编码信道中码元传输出错的事件在统计上是独立的，如果编码信道中码元传输出错的事件在统计上是独立的，则该信道称为则该信道称为无记忆编码信道无记忆编码信道； 反之，如果编码信道中码元传输出错的

10、事件不是独立的，反之，如果编码信道中码元传输出错的事件不是独立的，而是先后关联的，则该信道称为而是先后关联的，则该信道称为有记忆编码信道有记忆编码信道。计算机网络通信原理传输信道13调制器解调器编码信道的模型编码信道的模型 编码信道的模型可用数字信号的转移概率来描述，编码信道的模型可用数字信号的转移概率来描述，常见的常见的二进制无记忆二进制无记忆编码信道如下图所示：编码信道如下图所示： 其中，其中，P(0/0)和和P(1/1) 为正确转移概率，为正确转移概率，P(1/0)和和P(0/1) 为为错误转移概率。根据概率性质可知错误转移概率。根据概率性质可知P(0/0)+ P(1/0)=1， P(1

11、/1) + P(0/1) =10P (0/0)01P (1/0)1P (1/1)P (0/1)计算机网络通信原理传输信道14信道的其它分类方法信道的其它分类方法模拟信道和数字信道模拟信道和数字信道单工、半双工、全双工信道单工、半双工、全双工信道专用（租用）信道和公共交换信道专用（租用）信道和公共交换信道有线信道和无线信道有线信道和无线信道计算机网络通信原理传输信道15模拟信道和数字信道模拟信道和数字信道 按照允许的信号的类型分为按照允许的信号的类型分为模拟信道和数字模拟信道和数字信道：信道： 模拟信道模拟信道只允许传输波形连续变化的模拟信只允许传输波形连续变化的模拟信号，号，通信质量可用失真和

12、输出信噪比来衡量。通信质量可用失真和输出信噪比来衡量。 数字信道数字信道只允许传输离散的数字信号，只允许传输离散的数字信号，数字数字信道的特性可用差错率及差错序列的统计特信道的特性可用差错率及差错序列的统计特性来描述性来描述计算机网络通信原理传输信道16单工、半双工和全双工信道单工、半双工和全双工信道按照信道上的信号的传输方向分为：按照信道上的信号的传输方向分为：1. 单工信道单工信道：信号只能沿一个方向传送，任：信号只能沿一个方向传送，任何时候都不能改变传输方向。何时候都不能改变传输方向。2. 半双工信道半双工信道：信号可沿两个方向交替传送，：信号可沿两个方向交替传送，但同一时间只能沿一个方

13、向传送信号。但同一时间只能沿一个方向传送信号。3. 全双工信道全双工信道：信号可同时沿两个方向传送。：信号可同时沿两个方向传送。相当于两个相反方向的单工信道的组合。相当于两个相反方向的单工信道的组合。计算机网络通信原理传输信道17单工、半双工和全双工信道单工、半双工和全双工信道三种信道的结构：三种信道的结构：计算机网络通信原理传输信道18专用信道和公共交换信道专用信道和公共交换信道按信道的使用方法分为：按信道的使用方法分为：1. 专用信道专用信道是指连接两点或多点的固定线路。它可是指连接两点或多点的固定线路。它可以是用户自己铺设的，也可以是租用的。以是用户自己铺设的，也可以是租用的。2. 公共

14、交换信道公共交换信道是一种通过交换机转接可为大量用是一种通过交换机转接可为大量用户服务的信道。在计算机通信网中主要采用这种户服务的信道。在计算机通信网中主要采用这种信道。信道。计算机网络通信原理传输信道19有线信道和无线信道有线信道和无线信道按照信道采用的传输介质分类：按照信道采用的传输介质分类：1.有线传输信道（导向传输介质）：有线传输信道（导向传输介质）：信号的电磁波沿着固定媒体（铜线或光纤）传播。信号的电磁波沿着固定媒体（铜线或光纤）传播。双绞线（双绞线（twisted pair）：）：UTP、STP同轴电缆（同轴电缆（coaxial cable）：细缆和粗缆）：细缆和粗缆光纤（光纤（f

15、iber）：单模和多模）：单模和多模2.无线传输信道（非导向传输介质）：无线传输信道（非导向传输介质）：信号的电磁波在自由空间中传播。信号的电磁波在自由空间中传播。无线电波（无线电波（wireless radio）：微波、红外线、激光、卫星）：微波、红外线、激光、卫星线路。线路。计算机网络通信原理传输信道20第三章第三章 传输信道传输信道1. 信道的定义、模型和分类信道的定义、模型和分类2. 信道的噪声和信噪比信道的噪声和信噪比3. 信道的容量信道的容量4. 常用的传输介质及特性常用的传输介质及特性 计算机网络通信原理传输信道21信道的噪声信道的噪声 在数据传输过程中，接收到的信号往往与发送在

16、数据传输过程中，接收到的信号往往与发送的信号不一致。这是因为除了在传输过程中产的信号不一致。这是因为除了在传输过程中产生的各种畸变之外，还额外混入了一些有害信生的各种畸变之外，还额外混入了一些有害信号。号。 我们把这些额外混入的非期望信号称为噪声。我们把这些额外混入的非期望信号称为噪声。 噪声是影响数据传输质量的主要因素。噪声是影响数据传输质量的主要因素。计算机网络通信原理传输信道22噪声的类型噪声的类型 噪声的种类很多，也有多种分类方式。噪声的种类很多，也有多种分类方式。 若根据噪声的来源进行分类，一般可以分为人若根据噪声的来源进行分类，一般可以分为人为噪声、自然噪声和内部噪声三类。为噪声、

17、自然噪声和内部噪声三类。 根据噪声产生的原因进行分类，可以分为热噪根据噪声产生的原因进行分类，可以分为热噪声、交调噪声、串音和脉冲噪声四类。声、交调噪声、串音和脉冲噪声四类。计算机网络通信原理传输信道23热噪声热噪声 热噪声热噪声是由带电粒子在导电介质中的布朗运动引起的，它是由带电粒子在导电介质中的布朗运动引起的，它存在于任何工作在绝对零度以上的电路或系统中。存在于任何工作在绝对零度以上的电路或系统中。 在通信系统中，电阻器件噪声、天线噪声、馈线噪声以及在通信系统中，电阻器件噪声、天线噪声、馈线噪声以及接收机产生的噪声均可以等效成热噪声。接收机产生的噪声均可以等效成热噪声。 热噪声属于热噪声属

18、于高斯白噪声高斯白噪声，其概率密度函数满足正态分布统，其概率密度函数满足正态分布统计特性，同时它的功率谱密度函数是均匀分布的（常数）。计特性，同时它的功率谱密度函数是均匀分布的（常数）。 热噪声始终存在，不可排除。热噪声始终存在，不可排除。计算机网络通信原理传输信道24交调噪声交调噪声 不同频率的信号进入通信系统后，由于通信系统不同频率的信号进入通信系统后，由于通信系统的非线性，将在系统的输出端产生这些频率之间的非线性，将在系统的输出端产生这些频率之间的差频信号或倍频信号及其组合。的差频信号或倍频信号及其组合。 我们将这种附加的频率干扰称为我们将这种附加的频率干扰称为交调噪声交调噪声。 交调噪

19、声可以通过人为校正系统的非线性部分得交调噪声可以通过人为校正系统的非线性部分得到补偿。到补偿。计算机网络通信原理传输信道25串音串音 串音串音是一个通路的信号在相邻的另一个通路引起是一个通路的信号在相邻的另一个通路引起的干扰现象。这是由于信号线路之间的电磁感应的干扰现象。这是由于信号线路之间的电磁感应引起的有害耦合。引起的有害耦合。 为了消除线路之间的有害耦合，可以将每一对线为了消除线路之间的有害耦合，可以将每一对线拧成一定扭绞节距的线缆。拧成一定扭绞节距的线缆。计算机网络通信原理传输信道26脉冲噪声脉冲噪声 脉冲噪声脉冲噪声是由于电火花或其他原因造成的突发振是由于电火花或其他原因造成的突发振

20、幅很大、持续时间比间隔时间短得多的离散脉冲幅很大、持续时间比间隔时间短得多的离散脉冲耦合到信号通路中的干扰。耦合到信号通路中的干扰。 脉冲噪声也称为冲击噪声，它将引起一连串的数脉冲噪声也称为冲击噪声，它将引起一连串的数据比特出错，它是数据传输差错的主要根源。据比特出错，它是数据传输差错的主要根源。 脉冲噪声产生的干扰很难消除，只能采用脉冲噪声产生的干扰很难消除，只能采用差错控差错控制制的方法来实现可靠传输。的方法来实现可靠传输。计算机网络通信原理传输信道27信噪比信噪比 信噪比信噪比是信道上同一点上信号功率和噪声功率之比，记为是信道上同一点上信号功率和噪声功率之比，记为S/N，通常用分贝数表示

21、。，通常用分贝数表示。 设信号的平均功率为设信号的平均功率为Ps，噪声的平均功率为，噪声的平均功率为Pn，则信噪比，则信噪比的分贝表达式为：的分贝表达式为：S/NdB= 10log10(Ps /Pn) 实际上，在信道各处的信噪比是不会相同的。通常，人们实际上，在信道各处的信噪比是不会相同的。通常，人们在信号接收端测量信噪比。在信号接收端测量信噪比。 信噪比越大，信号功率相对噪声功率在信号与噪声的混合信噪比越大，信号功率相对噪声功率在信号与噪声的混合波形中所占比例越大，恢复原始信号就越容易。波形中所占比例越大，恢复原始信号就越容易。计算机网络通信原理传输信道28第三章第三章 传输信道传输信道1.

22、 信道的定义、模型和分类信道的定义、模型和分类2. 信道的噪声和信噪比信道的噪声和信噪比3. 信道的容量信道的容量4. 常用的传输介质及特性常用的传输介质及特性 计算机网络通信原理传输信道29信道的容量信道的容量 定义：在传输差错率任意趋近于零的情况下，定义：在传输差错率任意趋近于零的情况下，信道在单位时间内可以传输的最大信息量，即信道在单位时间内可以传输的最大信息量，即信道在单位时间里所能传输信息的最大速率。信道在单位时间里所能传输信息的最大速率。单位：比特单位：比特/ /秒秒计算机网络通信原理传输信道30有扰模拟信道的信道容量有扰模拟信道的信道容量 香农香农(Shannon)定律：定律：

23、在信号平均功率受限的高斯白噪声信道中，在信号平均功率受限的高斯白噪声信道中，信道容量为信道容量为C=Blog2(1+S/N) (b/s) 其中：其中：C为信道容量，为信道容量，B为信道带宽，为信道带宽，S/N为为平均信号噪声功率比。平均信号噪声功率比。计算机网络通信原理传输信道31例：计算模拟信道的信道容量例：计算模拟信道的信道容量 例：设电话语音信道的带宽为例：设电话语音信道的带宽为3000Hz，通过该信道传输，通过该信道传输数字数据，信道上只存在加性高斯白噪声，信噪比为数字数据，信道上只存在加性高斯白噪声，信噪比为20dB。 因为信噪比的分贝值：因为信噪比的分贝值：20dB= 10lg(S

24、/N) 所以平均信号噪声功率比为：所以平均信号噪声功率比为：S/N=100 则该信道的容量为：则该信道的容量为：C=Blog2(1+S/N)=3000log2(1+100)19975(b/s)计算机网络通信原理传输信道32模拟信道的特性模拟信道的特性 根据香农公式可得出以下结论：根据香农公式可得出以下结论： 对任何一个模拟信道，如果信息源的信息传输速率对任何一个模拟信道，如果信息源的信息传输速率R小于小于等于信道容量等于信道容量C，则在理论上存在一种方法，使得信息源，则在理论上存在一种方法，使得信息源输出能以任意小的差错率通过信道进行传输；输出能以任意小的差错率通过信道进行传输； 如果如果RC

25、，那么无差错传输在理论上是不可能的。，那么无差错传输在理论上是不可能的。计算机网络通信原理传输信道33模拟信道的特性模拟信道的特性 根据香农公式可知：根据香农公式可知： 信道容量信道容量C与带宽与带宽B和信噪比和信噪比S/N有关。若有关。若C固定，则固定，则B与与S/N可互为替换，宽带系统呈现出较好的抗干扰能力。可互为替换，宽带系统呈现出较好的抗干扰能力。 若信道容量若信道容量C=I/T，则，则I=TBlog2（1+S/N），其中，其中，I为传为传输的信息量，输的信息量，T为传输时间。为传输时间。 此式表明：当此式表明：当S/N一定时，一定时，B和和T之间存在某种转换关系之间存在某种转换关系。

26、计算机网络通信原理传输信道34典型的数字信道典型的数字信道典型数字信道是平稳、无记忆、对称、离散的信道，典型数字信道是平稳、无记忆、对称、离散的信道，可为二进制或多进制。可为二进制或多进制。1.对称：指任何数码正确传输和错误传输的概率与其他对称：指任何数码正确传输和错误传输的概率与其他数码一样；数码一样；2.无记忆：接收到的第无记忆：接收到的第i个码元仅与发送的第个码元仅与发送的第i个码元有关，个码元有关，与前面的其他码元无关；与前面的其他码元无关；3.平稳：对任何码元来说，正确或错误传输的概率与发平稳：对任何码元来说，正确或错误传输的概率与发生时间无关。生时间无关。计算机网络通信原理传输信道

27、35无噪声数字信道的信道容量无噪声数字信道的信道容量 根据奈奎斯特根据奈奎斯特(Nyquist)准则，带宽为准则，带宽为 的信道，所能传送的信道，所能传送的信号的最高码元速率为的信号的最高码元速率为波特波特(Baud)。 因此，理想无噪声数字信道的最大数据传输速率为：因此，理想无噪声数字信道的最大数据传输速率为：(b/s)计算机网络通信原理传输信道36例：计算数字信道的信道容量例：计算数字信道的信道容量 问题：问题：对于带宽为对于带宽为3kHz的信道，设有的信道，设有16种不同的物理状态来表种不同的物理状态来表示数据，则按奈奎斯特定理，最大限制的数据速率是多少示数据，则按奈奎斯特定理，最大限制

28、的数据速率是多少? 解答：解答： B=3000Hz，L=16 C=23000log216=24000bps计算机网络通信原理传输信道37有扰数字信道的信道容量有扰数字信道的信道容量 对于有噪声的、平稳对称的二进制数字信道，设对于有噪声的、平稳对称的二进制数字信道，设Pe为码元为码元传错的概率，则传输正确的概率为传错的概率，则传输正确的概率为1- Pe 。 当发送当发送 “1”比特和比特和“0”比特的概率均为比特的概率均为0.5时，收到一个时，收到一个码元，所能得到的最大信息量为：码元，所能得到的最大信息量为：1+Pelog2Pe+(1-Pe) log2(1-Pe) （bit） 其中后两项是传输

29、差错引起的信息量损失。其中后两项是传输差错引起的信息量损失。 则，信道容量为则，信道容量为C=2B1+Pelog2Pe+(1-Pe) log2(1-Pe) （b/s） 设误码率设误码率Pe=10-4 ，则，则C=2B0.9985 （bit/s）计算机网络通信原理传输信道38第三章第三章 传输信道传输信道1. 信道的定义、模型和分类信道的定义、模型和分类2. 信道的噪声和信噪比信道的噪声和信噪比3. 信道的容量信道的容量4. 常用的传输介质及特性常用的传输介质及特性 计算机网络通信原理传输信道39常用的传输介质常用的传输介质计算机网络通信原理传输信道40传输介质的特性传输介质的特性计算机网络通信

30、原理传输信道411. 双绞线双绞线TP(Twisted-Pair)计算机网络通信原理传输信道42双绞线电缆双绞线电缆计算机网络通信原理传输信道43RJ-45连接器连接器计算机网络通信原理传输信道44EIA/TIA的的UTP布线标准布线标准计算机网络通信原理传输信道45EIA/TIA568布线标准布线标准EIA/TIA-568A EIA/TIA-568B计算机网络通信原理传输信道46双绞线的性能指标双绞线的性能指标计算机网络通信原理传输信道472. 同轴电缆同轴电缆(Coaxial Cabel) 计算机网络通信原理传输信道48同轴电缆的种类同轴电缆的种类计算机网络通信原理传输信道49光缆（光缆（

31、Fiber Optical Cabel)计算机网络通信原理传输信道50光纤的种类光纤的种类 按制作材料划分：按制作材料划分：石英光纤、多组分玻璃光纤、石英光纤、多组分玻璃光纤、塑料光纤、氟化物光纤塑料光纤、氟化物光纤 按传输模式划分：按传输模式划分：单模光纤、多模光纤单模光纤、多模光纤 按折射率分布划分：按折射率分布划分：突变型光纤、渐变型光纤、突变型光纤、渐变型光纤、三角形光纤、三角形光纤、W W型光纤型光纤 按工作波段不同划分：按工作波段不同划分：短波长光纤、长波长光纤、短波长光纤、长波长光纤、超长波长光纤超长波长光纤计算机网络通信原理传输信道51光纤的特性光纤的特性 计算机网络通信原理传

32、输信道52光纤的工作原理光纤的工作原理计算机网络通信原理传输信道53多模光纤与单模光纤多模光纤与单模光纤计算机网络通信原理传输信道54常见光纤接头常见光纤接头FCPC型光尾纤接头外形图型光尾纤接头外形图SCPC型光尾纤接头外形图型光尾纤接头外形图ST-PC型光尾纤接头外形图型光尾纤接头外形图FC/PCSC/PC型光尾纤外形图型光尾纤外形图计算机网络通信原理传输信道55光纤的特性光纤的特性计算机网络通信原理传输信道56光纤的特性光纤的特性计算机网络通信原理传输信道57光纤的特性光纤的特性计算机网络通信原理传输信道58 光光纤信道的基本部件是光源、光调制器和光探测器。纤信道的基本部件是光源、光调制

33、器和光探测器。光纤信道的组成光纤信道的组成电端机电端机光光调制调制器器光光探探测测器器判决再生判决再生放放大大光光中继中继器器光发光发射射机机光接收机光接收机光源光源光源光源光光探探测测器器电端机电端机计算机网络通信原理传输信道59光源光源 光源是光纤信道中的关键部件。光源必须有足够的亮度，光源是光纤信道中的关键部件。光源必须有足够的亮度，并能有效地耦合到光纤中去。并能有效地耦合到光纤中去。 光源分为两种：发光二极管光源分为两种：发光二极管(LED)和半导体激光器和半导体激光器(LD)。 前者的光源温度特性好、可靠性高、寿命高达百万小时以前者的光源温度特性好、可靠性高、寿命高达百万小时以上、成

34、本低，广泛用于小容量光纤信道中。上、成本低，广泛用于小容量光纤信道中。 后者的发散角度小后者的发散角度小(1830)，耦合到光纤中的效率远，耦合到光纤中的效率远远高于远高于LED，且射入光纤的功率也比前者大，且射入光纤的功率也比前者大1015dB。计算机网络通信原理传输信道60光源的特性光源的特性计算机网络通信原理传输信道61光调制器光调制器 光调制器是发送装置中的电光转换部件。它把输光调制器是发送装置中的电光转换部件。它把输入的电信号转换为光信号后发射到光纤线路上。入的电信号转换为光信号后发射到光纤线路上。 它根据电信号的状态去改变光载波信号的某些特它根据电信号的状态去改变光载波信号的某些特

35、性参数，如光波的振幅、相位，以及偏振等等。性参数，如光波的振幅、相位，以及偏振等等。计算机网络通信原理传输信道62光探测器光探测器 光探测器是接收装置中的光电转换部件，它将输光探测器是接收装置中的光电转换部件，它将输入的已调光波解调为电信号。入的已调光波解调为电信号。 光探测器中的主要部件是光电二极管，由已调光光探测器中的主要部件是光电二极管，由已调光波控制二极管的开与关，从而实现光电转换。波控制二极管的开与关，从而实现光电转换。计算机网络通信原理传输信道63光中继器光中继器在光纤信道中可设置光中继器来扩展传输距离。在光纤信道中可设置光中继器来扩展传输距离。光中继器分为两种：光中继器分为两种：1. 直接中继器直接中继器是光放大器，它直接将光信号放是光放大器，它直接将光信号放大，以补偿传输损耗；大，以补偿传输损耗；2. 间接中继器间接中继器先将光信号解调为电信号，经放先将光信号解调为电信号，经放大、限幅和再生后，再调制到光载波上。大、限幅和再生后，再调制到光载波上。计算机网络通信原理传输信道64无线传输介质无线传