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1、计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院复习上次课内容复习上次课内容1、物理连接类型、物理连接类型点点-点连接（主要应用于点连接（主要应用于WAN）多点连接（主要应用于多点连接（主要应用于LAN、MAN）2、数据通信方式（信道通信方式）、数据通信方式（信道通信方式）全双工、半双工与单工方式全双工、半双工与单工方式3、数据传输方式、数据传输方式串行传输方式、并行传输方式串行传输方式、并行传输方式4、数据传输类型、数据传输类型模拟传输、数字传输模拟传输、数字传输5、数据同步方式、数据同步方式同步通信、异步通信同步通信、异步通信6、数据通信性能指标、数据通信性能指标误码率、信息速率、信道容量、信道带
2、宽误码率、信息速率、信道容量、信道带宽1计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院3.2.3 物理层下面的传输介质物理层下面的传输介质(媒体媒体)传输介质传输介质(媒体媒体)：有线介质和无线介质：有线介质和无线介质有线介质中，光波、电磁波沿着物理通路有线介质中，光波、电磁波沿着物理通路呈导向性传播，呈导向性传播，也称也称导向传输媒体。导向传输媒体。无线介质可以传播电磁波，但无线介质可以传播电磁波，但并不为它们导向。并不为它们导向。也称也称非导向传输媒体。非导向传输媒体。有线介质：双绞线、同轴电缆、光纤等有线介质：双绞线、同轴电缆、光纤等无线介质：通常指自由空间（大气、真空）无线介质：通常指自由空
3、间（大气、真空）2计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院计算机网络常用的主要传输介质计算机网络常用的主要传输介质1 1、双绞线、双绞线2 2、同轴电缆、同轴电缆3 3、光纤电缆、光纤电缆4 4、无线与卫星通信信道、无线与卫星通信信道3计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院1.双绞线（Twisted-Pair Cable；TP）屏蔽双绞线屏蔽双绞线 非屏蔽双绞线非屏蔽双绞线4计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院双绞线的特征？双绞线的特征？双绞线是由一对或多对绝缘铜导线组成，为双绞线是由一对或多对绝缘铜导线组成，为减少信号传输中减少信号传输中串扰及电磁干扰（串扰及电磁干扰（EMI，Elec
4、tro Magnetic Interference）影响的程度，通常将绝影响的程度，通常将绝缘铜导线按一定的缘铜导线按一定的密度密度(扭距扭距)互相缠绕在一起。互相缠绕在一起。类别越高，扭绕得越紧密。类别越高，扭绕得越紧密。双绞线的种类非屏蔽双绞线非屏蔽双绞线 UTPUTP,Unshielded Twisted Pair 屏蔽双绞线屏蔽双绞线 STPSTP,Shielded Twisted Pair5计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院UTP示意图示意图6第第3 3章章 物理层物理层计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院常用的双绞线品牌常用的双绞线品牌安普（安普（AMP）、百通）、百通(
5、Belden)朗讯（朗讯（Lucent）、西蒙（）、西蒙（Siemon）7第第3 3章章 物理层物理层计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院非屏蔽双绞线（非屏蔽双绞线（UTP）由由4对双绞线对双绞线和和一层塑料护套一层塑料护套构成构成完全依靠完全依靠双绞线对双绞线对产生的消除效果来限制由电磁干扰和无线电产生的消除效果来限制由电磁干扰和无线电频率干扰而引起的信号退化频率干扰而引起的信号退化非屏蔽双绞线必须遵守关于非屏蔽双绞线必须遵守关于每英尺每英尺允许有允许有多少次的绞合多少次的绞合或交织或交织的规定的规定CAT3：绞合长度是：绞合长度是7.510cmCAT5：绞合长度是：绞合长度是0.60.
6、85cm。绞距是一条曲线两次出现在同一个平面上的直线距离，目数是一英寸绞距是一条曲线两次出现在同一个平面上的直线距离，目数是一英寸(25.4MM)中有多少个绞距数，绞合系数概念类似如真圆度，条数越多中有多少个绞距数，绞合系数概念类似如真圆度，条数越多越接近于越接近于1。TIA/EIA为非屏蔽双绞线定义了六种不同的质量类别，常用的为非屏蔽双绞线定义了六种不同的质量类别，常用的有有3类、类、4类、类、5类、类、6类类。目前用的最多的是目前用的最多的是超超5类类，比普通，比普通5类衰减更小，近端串扰类衰减更小，近端串扰（NEXT）更少，同时具有更高的）更少，同时具有更高的衰减与串扰的比值衰减与串扰的
7、比值（ACR）和和信噪比信噪比（SNR）及更小的）及更小的时延误差时延误差，性能得到了很大的提高。，性能得到了很大的提高。6类带宽在类带宽在200MHz时具有较好的时具有较好的综合衰减串扰比综合衰减串扰比（PS-ACR）。）。提供的带宽是提供的带宽是5类的类的2倍。倍。8第第3 3章章 物理层物理层计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院7类类 UTP（EIA）何时发布？）何时发布？2002年开始讨论年开始讨论EIA 7类类UTP、ISO 8类类STP2006年发布增强型年发布增强型6类类UTP，10GBASE-T，TIA 568-B7类带宽达到类带宽达到400 MHz，在，在320 MHz时
8、的信道时的信道ACR为为0dB，保留了目前的，保留了目前的RJ45连接器，其重点是通过连接器，其重点是通过改善改善插入损耗插入损耗，而不是，而不是NEXT(近端串扰近端串扰)来改善来改善ACR(衰减衰减对串扰比值对串扰比值)性能和数据传输质量，这表明与改善性能和数据传输质量，这表明与改善NEXT相比，相比，改善插入损耗对保留信号质量的影响要改善插入损耗对保留信号质量的影响要更大。更大。布线结构保持不变布线结构保持不变，但导线规格提高到，但导线规格提高到20号号，与常用，与常用的的24号导线相比，导线直径从号导线相比，导线直径从0.511毫米提高到毫米提高到0.813毫米，或者导线截面面积提高了
9、毫米，或者导线截面面积提高了253%。9第第3 3章章 物理层物理层计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院7类类 STP（EIA）成为新标准？）成为新标准？6类类UTP标准之后应该是标准之后应该是7类类UTP？两者之间却没有？两者之间却没有延伸关系。延伸关系。7类是一种全屏蔽的双绞线系统类是一种全屏蔽的双绞线系统STP，与，与6类采用完类采用完全不同的电缆结构和连接器设计，其成本之高与全不同的电缆结构和连接器设计，其成本之高与6类类UTP相距甚远。相距甚远。由于由于7类电缆设有两层屏蔽，并采用复杂的、不一类电缆设有两层屏蔽，并采用复杂的、不一定基于定基于 RJ45 的连接器，以致其成本较的连
10、接器，以致其成本较6类类 UTP 高高出出2至至3倍。倍。尽管尽管7类类STP拥有拥有6类类 UTP不能处理的极高噪音及讯不能处理的极高噪音及讯号灵敏度，但由于其成本与光纤相近，谁愿意支付号灵敏度，但由于其成本与光纤相近，谁愿意支付较较6类高出数倍成本的企业用户？著名布线产品厂类高出数倍成本的企业用户？著名布线产品厂商自然首选性能更高及噪音及干扰更低的光纤系统商自然首选性能更高及噪音及干扰更低的光纤系统7类的吸引力实在成疑？类的吸引力实在成疑？10第第3 3章章 物理层物理层计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院CAT6 UTP&STP11第第3 3章章 物理层物理层计算机科学与工程学院计算
11、机科学与工程学院CAT6、CAT7双屏蔽层双屏蔽层STP12第第3 3章章 物理层物理层计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院UTP的优、缺点的优、缺点优点：1、比其它类型的网络介质便宜；、比其它类型的网络介质便宜；2、无屏蔽外套，尺寸较小，节省空间；、无屏蔽外套，尺寸较小，节省空间；3、重量轻、易弯曲，容易安装；、重量轻、易弯曲，容易安装；4、可减少或消除串扰；、可减少或消除串扰；5、具有阻燃性；、具有阻燃性；6、独立、灵活，适用于结构化布线。、独立、灵活，适用于结构化布线。缺点：1、易受电磁信号干扰；、易受电磁信号干扰；2、传输距离短（、传输距离短（100米以内）米以内）13第第3 3章
12、章 物理层物理层计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院UTP的类别的类别类别类别传输带宽传输带宽 主要用途（主要用途（信息传输速率信息传输速率）备注备注CAT 1电话连接（电话连接（早期军用被覆线早期军用被覆线）不传数据不传数据CAT 21MHzISDN、E1/T1CAT 316MHz10Mbps以太网、以太网、4/16Mbps令牌环网、令牌环网、电话连接电话连接成熟成熟CAT 420MHz10Mbps以太网、以太网、4/16Mbps令牌环网令牌环网很少用很少用CAT 5100MHz100Mbps以太网和以太网和FDDI成熟成熟CAT 6200MHz1000Mbps以太网以太网主干网主干网C
13、AT 7400MHZ10GBASE-T，万兆以太网，万兆以太网试验阶段试验阶段14第第3 3章章 物理层物理层计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院UTP的性能指标的性能指标衰减衰减衰减衰减(Attenuation)是沿链路的信号损失度量，与线缆长度有关，越是沿链路的信号损失度量，与线缆长度有关，越长衰减越大，单位是长衰减越大，单位是db。近端串扰近端串扰串扰分近端串扰串扰分近端串扰(NEXT)和远端串扰和远端串扰(FEXT)NEXT是指来自一对导体的信号在另一对导体上发生的耦合现象。近是指来自一对导体的信号在另一对导体上发生的耦合现象。近端指的是耦合发生时被传输的信号进入链路时又耦合到同一
14、端的接端指的是耦合发生时被传输的信号进入链路时又耦合到同一端的接收导体，即近端发送的信号被近端接收线收到。收导体，即近端发送的信号被近端接收线收到。直流电阻直流电阻双绞线的直流电阻不得大于双绞线的直流电阻不得大于19.2 ，每对间的差异不能太大，每对间的差异不能太大(小于小于0.1 ),否则表示接触不良，会消耗信号的能量。否则表示接触不良，会消耗信号的能量。阻抗特性阻抗特性包括电阻、频率为包括电阻、频率为1100MHz的电感及电容阻抗。有的电感及电容阻抗。有100 、120 、150 几种。几种。衰减串扰比（衰减串扰比（ACR）衰减串扰比越大，表示搞干扰能力越强，一般要求大于衰减串扰比越大，表
15、示搞干扰能力越强，一般要求大于10db15第第3 3章章 物理层物理层计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院屏蔽双绞线（屏蔽双绞线（STP）屏蔽双绞线结合了屏蔽双绞线结合了屏蔽技术屏蔽技术和和消除技术消除技术4对线缆全由对线缆全由金属薄片金属薄片包围着包围着优点优点：屏蔽双绞线能对所有类型的外界：屏蔽双绞线能对所有类型的外界干扰更有效地进行阻止干扰更有效地进行阻止缺点缺点：在安装费用和难度方面，它比非：在安装费用和难度方面，它比非屏蔽双绞线要昂贵和更困难屏蔽双绞线要昂贵和更困难16第第3 3章章 物理层物理层计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院STP示意图示意图17第第3 3章章 物理层
16、物理层计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院UTP、STP的衰减与近端串扰比较的衰减与近端串扰比较18第第3 3章章 物理层物理层计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院EIA/TIA-568标准标准1991年，美国电子协会年，美国电子协会EIA（Electronic Industries Association）和电信工业协会）和电信工业协会TIA联合发布了一个标准联合发布了一个标准EIA/TIA-568，即，即“商用商用建筑物电信布线标准建筑物电信布线标准”（Commercial Building Telecommunications Cabling Standard）1995年将布线标
17、准更新年将布线标准更新 为为EIA/TIA-568A、B19第第3 3章章 物理层物理层计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院双绞线制作及使用双绞线制作及使用双绞线与水晶头双绞线与水晶头的的连接方法连接方法有两种国际标准有两种国际标准EIA/TIA568AEIA/TIA568B二种标准没本质区别，只是颜色区分不同而已。二种标准没本质区别，只是颜色区分不同而已。12345678绿白绿白绿绿橙白橙白蓝蓝蓝白蓝白橙橙棕白棕白棕棕12345678橙白橙白橙橙绿白绿白蓝蓝蓝白蓝白绿绿棕白棕白棕棕20第第3 3章章 物理层物理层计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院RJ45连接器连接器RJ-45 连接
18、器连接器188Pair 4 R41234567线对线对T 是是 发送发送R 是是 接收接收Pair 2 T2Pair 2 R2Pair 3 T3Pair 1 R1Pair 1 T1Pair 3 R3Pair 4 T4管脚管脚21第第3 3章章 物理层物理层计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院直通电缆直通电缆电缆两端线序相同电缆两端线序相同管脚标识管脚标识1RD+2RD-3TD+4NC5NC6TD-7NC8NC10BaseT/100BaseT 直接连接直接连接管脚标识管脚标识1TD+2TD-3RD+4NC5NC6RD-7NC8NC服务器服务器/路由器路由器8 1woobwbwggbrwbr1
19、8直通电缆直通电缆8集线器集线器/交换机交换机8 1woobwbwggbrwbr1双绞线两端与水晶头的连接使用双绞线两端与水晶头的连接使用相同标准相同标准，均为，均为568A或者或者568B。22第第3 3章章 物理层物理层计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院交叉电缆交叉电缆电缆两端部分线交叉电缆两端部分线交叉8 1woowbwgbgbr wbr10BaseT/100BaseT 交叉连接交叉连接管脚标识管脚标识1RD+2RD-3TD+4NC5NC6TD-7NC8NC管脚标识管脚标识1RD+2RD-3TD+4NC5NC6TD-7NC8NC交叉电缆交叉电缆181881wggwbwobobr w
20、br集线器集线器/交换机交换机集线器集线器/交换机交换机双绞线两端与水晶头的连接使用双绞线两端与水晶头的连接使用不同标准不同标准，一端为，一端为568A，另一端为，另一端为568B。23第第3 3章章 物理层物理层计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院只有一端端口被指定为只有一端端口被指定为X时使用直通电缆连接时使用直通电缆连接1x 2x 3x 4x 1x 2x 3x 4x 1x 2x 3x 4x 当两端端口均指定为当两端端口均指定为X时使用一根交叉电缆连接时使用一根交叉电缆连接24第第3 3章章 物理层物理层计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院用交叉电缆连接两台计算机用交叉电缆连接两台
21、计算机1 1、制作网线、制作网线一端的一端的RJ45RJ45头头1 1、3 3线交换，线交换，2 2、6 6线交换，另一端不变线交换，另一端不变制作工具：剥线钳、压线钳制作工具：剥线钳、压线钳2 2、设置、设置TCP/IPTCP/IP每台计算机的每台计算机的IPIP地址都不能相同，如第一台计算机为地址都不能相同，如第一台计算机为192.168.215.1192.168.215.1子网掩码为子网掩码为255.255.255.0255.255.255.0。第二台计算机的。第二台计算机的IPIP地址为地址为192.168.215.2192.168.215.2，子网掩码为，子网掩码为255.255.2
22、55.0255.255.255.0。3 3、对线路进行通断测试、对线路进行通断测试 硬件测试方法：使用硬件测试方法：使用RJ-45RJ-45测线仪，如：测线仪，如：FLUCK测试仪测试仪软件测试方法：使用软件测试方法：使用Ping Ping 命令命令 ，如，如Cping 192.168.215.2Cping 192.168.215.2 25第第3 3章章 物理层物理层计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院用直通电缆连接计算机和用直通电缆连接计算机和Hub使用直通电缆，电缆两端使用直通电缆，电缆两端RJ45RJ45头线序一致头线序一致其它设置方法与前面相同其它设置方法与前面相同SW/HUB26
23、第第3 3章章 物理层物理层计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院2.同轴电缆同轴电缆(Coaxial Cable)结构：内导体、绝缘材料、外导体（屏蔽层）、保护套结构：内导体、绝缘材料、外导体（屏蔽层）、保护套基带同轴电缆基带同轴电缆(50 )、宽带同轴电缆、宽带同轴电缆(75)粗缆粗缆连接距离长，可靠性高但安装难度大，造价高连接距离长，可靠性高但安装难度大，造价高细缆细缆安装较简单，造价也低，但需切断电缆安装网络连接头安装较简单，造价也低，但需切断电缆安装网络连接头BNC，当，当接头多时容易产生接触不良的现象接头多时容易产生接触不良的现象27第第3 3章章 物理层物理层计算机科学与工程学
24、院计算机科学与工程学院同轴电缆比较同轴电缆比较同轴电缆规格按同轴电缆规格按RG(射频级测量单位射频级测量单位)来度量来度量RG越高，铜芯导线越细，越高，铜芯导线越细，RG越低，铜芯导线越粗越低，铜芯导线越粗。类别类别阻抗阻抗最大距离最大距离RG用途用途带宽带宽粗缆粗缆50 500mRG-8/11粗缆以太网粗缆以太网10Mbps细缆细缆50 200m(185m)RG-58A/U或或C/U细缆以太网细缆以太网10Mbps电缆电缆75 3600m RG-59CATV100150Mbps28第第3 3章章 物理层物理层计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院3.光纤光纤(Fiber Optics)光纤
25、是一种可以传输光纤是一种可以传输调制的光信号调制的光信号的网络介质的网络介质,由石英玻璃纤维或塑料制成。由石英玻璃纤维或塑料制成。优点：优点：抗电磁干扰能力强抗电磁干扰能力强低损耗低损耗高传输速率高传输速率缺点：缺点：费用高费用高不易安装和维护不易安装和维护质地脆易断裂，机械性能差质地脆易断裂，机械性能差29第第3 3章章 物理层物理层计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院光纤结构光纤结构30第第3 3章章 物理层物理层计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院光纤特点光纤特点纤纤芯：具有芯：具有高折射率高折射率的纯玻璃的纯玻璃包层：具有包层：具有较低折射率较低折射率的玻璃或塑料制成的玻璃或塑
26、料制成护套：塑料制成的保护套护套：塑料制成的保护套特点：特点：带宽更宽带宽更宽可靠性高可靠性高安全性好安全性好信号衰减低信号衰减低重量轻，体积小重量轻，体积小成本高、分支比较困难成本高、分支比较困难31第第3 3章章 物理层物理层计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院光线在光纤中的折射光线在光纤中的折射光波在纤芯中的传播光波在纤芯中的传播32第第3 3章章 物理层物理层计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院光纤模式类型光纤模式类型多模光纤多模光纤MMF不同的光线以不同的反射角传播，可以认为每一束光线不同的光线以不同的反射角传播，可以认为每一束光线有一个不同的模式有一个不同的模式特点：存在色
27、散现象，适于中短距离中小容量的通信特点：存在色散现象，适于中短距离中小容量的通信多模光纤的光源可使用便宜的发光二极管多模光纤的光源可使用便宜的发光二极管芯芯线线多模光纤多模光纤光束光束包包层层33第第3 3章章 物理层物理层计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院光纤模式类型光纤模式类型单模光纤单模光纤SMF光纤的直径被减小到光纤的直径被减小到一个光波波长一个光波波长大小，光在其中没有大小，光在其中没有反射，而是沿直线传播反射，而是沿直线传播特点：传输距离远；衰减小；传输速率高；但价格昂贵；特点：传输距离远；衰减小；传输速率高；但价格昂贵；适于大容量远距离通信适于大容量远距离通信单模光纤的光源
28、要使用昂贵的半导体激光器单模光纤的光源要使用昂贵的半导体激光器。芯芯线线单模光纤单模光纤光束光束包包层层34第第3 3章章 物理层物理层计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院单模光纤与多模光纤的比较单模光纤与多模光纤的比较 35第第3 3章章 物理层物理层计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院光纤传输系统光纤传输系统光源：光源：LED(发光二极管发光二极管)、ILD(注入式激光二极管注入式激光二极管)光检测器：光电二极管光检测器：光电二极管(PIN)、雪崩光电二极管、雪崩光电二极管(APD)36第第3 3章章 物理层物理层计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院LED与与ILD比较比较LE
29、D(发光二极管)ILD(激光二极管)数据速率低高模式多模多模或单模传输距离短长使用寿命长短工作温度范围较宽较窄造价低高37第第3 3章章 物理层物理层计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院光纤规格光纤规格(单位：单位：1m=10-6m)光纤类型玻璃芯(m)覆层(m)62.5/12562.512550/12550125100/1401001408.3/125(单模)8.312538第第3 3章章 物理层物理层计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院4、无线传输介质、无线传输介质大气和外层空间是提供电磁信号传输的无线介质，大气和外层空间是提供电磁信号传输的无线介质，它们不为信号提供导向，这种传输
30、形式被称为无线它们不为信号提供导向，这种传输形式被称为无线传输。传输。无线介质的频率范围无线介质的频率范围无线电波无线电波是频率范围为是频率范围为104Hz108Hz的电磁波的电磁波 微波微波微波是频率在微波是频率在108Hz1011Hz之间的电磁波，微波的方向性好，频带较宽之间的电磁波，微波的方向性好，频带较宽 红外线红外线红外线的穿透性比较差，多用在一个较小的区域内红外线的穿透性比较差，多用在一个较小的区域内，1011Hz1014Hz常用的无线传输：常用的无线传输：地面微波地面微波卫星微波卫星微波红外传输红外传输自由空间光传输自由空间光传输39第第3 3章章 物理层物理层计算机科学与工程学
31、院计算机科学与工程学院地面微波通信是一种在地面微波通信是一种在对流层视距范围内对流层视距范围内，利用微，利用微波波段的电磁波进行信息传输的通信方式波波段的电磁波进行信息传输的通信方式这种方式进行长途通信时，需要在终端站之间建立这种方式进行长途通信时，需要在终端站之间建立中继站中继站，中继站的功能是进行变频、放大和功率补，中继站的功能是进行变频、放大和功率补偿，其数量的多少则与传输距离和地形有关，偿，其数量的多少则与传输距离和地形有关，如图如图所示所示，也即微波。，也即微波。微波天线完成信号的发送和接收工作，天线之间的微波天线完成信号的发送和接收工作，天线之间的最大距离计算公式为：最大距离计算公
32、式为：d=7.14 d天天线间线间距离距离,km；h 天天线线的高度的高度,m；K 调节调节因子，一般取因子，一般取4或或3若若h=100m，则则dmax=100km（1）、地面微波通信概念）、地面微波通信概念40第第3 3章章 物理层物理层计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院地面微波通信种类地面微波通信种类视距传播视距传播电离层反射电离层反射41第第3 3章章 物理层物理层计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院地面微波通信特征地面微波通信特征微波通信面临的微波通信面临的主要问题是传输损耗主要问题是传输损耗产生损耗的主要原因是衰减产生损耗的主要原因是衰减传输损耗可由下式计算：传输损耗可由
33、下式计算：D=10lg(4 d/)2优点：优点：频带宽，通信容量大；通信质量好，可靠性高；建设频带宽，通信容量大；通信质量好，可靠性高；建设费用较低费用较低缺点：缺点：相邻站点之间不得有障碍物相邻站点之间不得有障碍物中继站不便于建立和维护中继站不便于建立和维护通信保密性差通信保密性差42第第3 3章章 物理层物理层计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院(2)、卫星微波通信、卫星微波通信卫星微波通信是在地面微波技术的基础卫星微波通信是在地面微波技术的基础上发展起来的上发展起来的通信卫星实际上就是一个通信卫星实际上就是一个无人值守的微无人值守的微波通信中继站波通信中继站，两个或多个地球站通过，两
34、个或多个地球站通过它实现相互间的通信它实现相互间的通信,定位于定位于3.6*104km(3.6万公里万公里)的的同步地球卫星同步地球卫星。三颗相隔三颗相隔120度，即可实现全球通信。度，即可实现全球通信。卫星传输的最佳频段在卫星传输的最佳频段在1 10GHz之间之间43第第3 3章章 物理层物理层计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院卫星微波通信示意图卫星微波通信示意图44第第3 3章章 物理层物理层计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院卫星微波通信线路卫星微波通信线路45第第3 3章章 物理层物理层计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院卫星微波通信卫星微波通信频段上行下行C5.925-
35、6.425GHz3.7-4.2GHzKu14-14.5GHz11.7-12.2GHzKa27.5-31GHz17.7-21GHz卫星频带范围卫星频带范围v优点：优点：v覆盖区域大，传输距离远；覆盖区域大，传输距离远；v以广播方式工作，可实现多向多地址通信；以广播方式工作，可实现多向多地址通信；v频带宽，通信容量大；频带宽，通信容量大；v机动灵活，不受地理条件的影响机动灵活，不受地理条件的影响v缺点：缺点：v远距离传输导致延时过大；远距离传输导致延时过大；v发射功率高；发射功率高；v传播时延大。传播时延大。46第第3 3章章 物理层物理层计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院（3）、红外传输）
36、、红外传输红外线通信是以红外线为载体将信息从发射端传至红外线通信是以红外线为载体将信息从发射端传至接收端，从而实现信息传递的通信方式。接收端，从而实现信息传递的通信方式。优点：优点：便于基带信号调制；便于基带信号调制；有较高的数据传输速率；有较高的数据传输速率；接收装置和发送装置成本低廉等。接收装置和发送装置成本低廉等。示例：示例：1、笔记本电脑现在一般都安装有红外传输的网卡。用于、笔记本电脑现在一般都安装有红外传输的网卡。用于无线上网。无线上网。2、手机红外传输，用于手机上网等。、手机红外传输，用于手机上网等。47第第3 3章章 物理层物理层计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院（4）、自
37、由空间光传输）、自由空间光传输自由空间光通信系统（自由空间光通信系统（FSOFSO）是以大气作为传输媒质来）是以大气作为传输媒质来进行光信号的传送的。进行光信号的传送的。只要在收发两个端机之间存在无遮挡的视距路径和足够的光只要在收发两个端机之间存在无遮挡的视距路径和足够的光发射功率，通信就可以进行。发射功率，通信就可以进行。自由空间光通信可在以下一些范围发挥重要作用。自由空间光通信可在以下一些范围发挥重要作用。1 1）作为光纤通信和微波通信冗余）作为光纤通信和微波通信冗余链路的备份链路的备份；2 2）应用于移动通信基站间的互连，无线基站数据回传；）应用于移动通信基站间的互连，无线基站数据回传；
38、3 3）应用于）应用于城域网城域网MANMAN的建设以及的建设以及最后一公里接入最后一公里接入；4 4）在技术上或经济上不宜敷设光缆的地区，在不宜采用或限）在技术上或经济上不宜敷设光缆的地区，在不宜采用或限制使用无线电通信的地方；制使用无线电通信的地方；5 5）在军事设施或其他要害部门需要严格保密的场合。）在军事设施或其他要害部门需要严格保密的场合。6 6）在企业内部网互连和数据传输。）在企业内部网互连和数据传输。48第第3 3章章 物理层物理层计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院多址接入方法：多址接入方法：频分多址接入（频分多址接入（FDMA）时分多址接入（时分多址接入（TDMA）码分多
39、址接入（码分多址接入（CDMA）（5）、蜂窝无线通信）、蜂窝无线通信 49第第3 3章章 物理层物理层计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院传输媒体的比较传输媒体的比较传输媒体传输媒体费用费用速度速度衰减衰减电磁干扰电磁干扰安全性安全性UTP低低11000Mbps高高高高低低同轴电缆同轴电缆中等中等1Mbps1Gbps中等中等中等中等低低光纤光纤高高10Mbps2.5Gbps低低低低高高无线电无线电中等中等155Mbps低低高高高高低低微波微波高高1Mbps10Gbps变化变化高高中等中等卫星卫星高高1Mbps10Gbps变化变化高高中等中等50第第3 3章章 物理层物理层计算机科学与工程学
40、院计算机科学与工程学院本次课课堂小结本次课课堂小结1、传输介质、传输介质(媒体媒体)分类：有线介质和无线介质分类：有线介质和无线介质2、有线介质：、有线介质：双绞线双绞线UTP、STP、直通和交叉电缆制作、直通和交叉电缆制作同轴电缆同轴电缆宽带同轴电缆：阻抗宽带同轴电缆：阻抗75 。如：。如：CATV。基带同轴电缆：阻抗基带同轴电缆：阻抗50。如：。如：细缆以太网，粗缆以太网。细缆以太网，粗缆以太网。性能指标性能指标RG：射频级测量单位，射频级测量单位，RG越高，铜芯导线越细，越高，铜芯导线越细，RG越低，铜芯导线越粗越低，铜芯导线越粗。光纤光纤SMF、MMF、光缆、光纤规格、光缆、光纤规格62.5/125um等3、无线介质：、无线介质：无线电波、地面微波、卫星微波、红外传输无线电波、地面微波、卫星微波、红外传输自由空间光传输自由空间光传输51第第3 3章章 物理层物理层计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院作业作业P101，三、问答题，三、问答题(交交)2补充：补充：1、如何制作、如何制作UTP直通电缆和直通电缆和UTP交叉电缆交叉电缆？有什么基本要求？有什么基本要求？2、SMF和和MMF有何区别？有何区别？课后复习与思考课后复习与思考(不交不交)：P98，一、二，一、二 52第第3 3章章 物理层物理层