通信导论第二章传输介质
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通信导论传输介质
生反射。反射一般在地球表面，建筑物、墙壁表面发生。 （3）绕射：当电磁波被尖锐的物体边缘阻挡时，会发生
绕射； （4）散射：当电磁波遇到比波长小的物体，并且单位体
积内这种障碍物的数量较多的时，会发生散射。散射发生 在粗糙的表面、小物体或其它不规则物体上，例如，树叶、 灯柱等会引起散射。
18
2.4 无线信道（3）
20
类型
室外宏蜂窝 模型
室外微蜂窝 模型
室内传播模 型
名称 自由空间传播模型
平面大地传播模型
杂乱因子模型（Clutter Factor Model） 奥村模型（Okumura-Hata Model） COST 231-Hata模型 Lee模型
特征
备注
在理想的、均匀的、各向同性的介质中传播，不发生发射、 经验模型 折射、绕射、散射现象
第二章 传输介质
2.1 传输介质的基本概念 2.2 双绞线 2.3 同轴电缆 2.4 无线信道 2.5 微波 2.6 光纤
1
2.1 传输介质的基本概念（1）
2.1.1 传输介质
传输介质是连接通信设备的媒介，是通信设备之间 的物理通道，是信号的实际载体。
传输介质的多样性源于通信环境和业务的多样性。
（2）传播时延：包括传播时延的平均值、传播时延的最大值和 传播时延的统计特性等；
（3）时延扩展：信号通过不同的路径、沿不同的方向到达接收 端会引起时延扩展，时延扩展是对信道色散效应的描述；
（4）多普勒扩展：是一种由于多普勒频移现象引起的衰落过程 的频率扩散，又称时间选择性衰落，是对信道时变效应的描述；
2、无线信道的指标
多种传播机制的存在使得任何一点接收到的无线信号都极少是经 过直线传播的原有信号。
（1）传播损耗：无线信号的损耗主要以下三种： ① 路径损耗：由于电波的弥散特性造成的，反映了在公里级 的空间距离内，接收信号电平的衰减，也称大尺度衰落； ② 阴影衰落（慢衰落）：接收信号的场强在长时间内的缓慢 变化，一般由于电波在传播路径上遇到由于障碍物的电磁场 阴影区所引起的； ③ 多径衰落（快衰落）：接收信号场强在整个波长内迅速的 随机变化，一般主要由于多径效应引起的。
绕射； （4）散射：当电磁波遇到比波长小的物体，并且单位体
积内这种障碍物的数量较多的时，会发生散射。散射发生 在粗糙的表面、小物体或其它不规则物体上，例如，树叶、 灯柱等会引起散射。
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2.4 无线信道（3）
20
类型
室外宏蜂窝 模型
室外微蜂窝 模型
室内传播模 型
名称 自由空间传播模型
平面大地传播模型
杂乱因子模型（Clutter Factor Model） 奥村模型（Okumura-Hata Model） COST 231-Hata模型 Lee模型
特征
备注
在理想的、均匀的、各向同性的介质中传播，不发生发射、 经验模型 折射、绕射、散射现象
第二章 传输介质
2.1 传输介质的基本概念 2.2 双绞线 2.3 同轴电缆 2.4 无线信道 2.5 微波 2.6 光纤
1
2.1 传输介质的基本概念（1）
2.1.1 传输介质
传输介质是连接通信设备的媒介，是通信设备之间 的物理通道，是信号的实际载体。
传输介质的多样性源于通信环境和业务的多样性。
（2）传播时延：包括传播时延的平均值、传播时延的最大值和 传播时延的统计特性等；
（3）时延扩展：信号通过不同的路径、沿不同的方向到达接收 端会引起时延扩展，时延扩展是对信道色散效应的描述；
（4）多普勒扩展：是一种由于多普勒频移现象引起的衰落过程 的频率扩散，又称时间选择性衰落，是对信道时变效应的描述；
2、无线信道的指标
多种传播机制的存在使得任何一点接收到的无线信号都极少是经 过直线传播的原有信号。
（1）传播损耗：无线信号的损耗主要以下三种： ① 路径损耗：由于电波的弥散特性造成的，反映了在公里级 的空间距离内，接收信号电平的衰减，也称大尺度衰落； ② 阴影衰落（慢衰落）：接收信号的场强在长时间内的缓慢 变化，一般由于电波在传播路径上遇到由于障碍物的电磁场 阴影区所引起的； ③ 多径衰落（快衰落）：接收信号场强在整个波长内迅速的 随机变化，一般主要由于多径效应引起的。
《传输介质》课件2
2 选择合适的传输介质的重要性
根据需求和条件选择合适的传输介质，以提供最佳的传输性能。
3 未来发展趋势
随着技术的不断进步，传输介质将更加高效、可输介质的重要性及选择合适的传输介质的重要性。涵盖传输介质的定 义、分类，以及有线和无线传输介质的特点、应用和选择标准。
简介
定义
传输介质是指电信传输系统中用于传输信号和 数据的物质或设备。
分类
传输介质可分为有线传输介质和无线传输介质 两大类。
有线传输介质
双绞线
常用于局域网，分类为UTP 和STP，具有良好的抗干扰性 能和较高的传输速率。
同轴电缆
主要用于电视信号传输，具 有较强的抗干扰能力和较大 的传输带宽。
光纤
信息传输速度快、传输距离 远，具有较高的带宽和抗干 扰能力。
无线传输介质
无线电波
应用于无线通信，分为不同 频率范围的信号，编码方式 多样，如蓝牙和Wi-Fi。
微波
高频无线电波，主要应用于 卫星通信和雷达等领域。
卫星
通过卫星传输信号和数据， 分类为地球同步卫星和低轨 道卫星。
传输介质的选择
1 距离
根据传输距离选择传输介质，光纤适合远距 离传输。
2 带宽
根据传输数据量选择传输介质，双绞线适合 小规模局域网。
3 抗干扰能力
4 成本
根据环境条件选择抗干扰能力强的传输介质， 同轴电缆适合高干扰环境。
根据预算选择传输介质，无线传输介质通常 成本较低。
总结
1 传输介质的重要性
传输介质是信息传输的基础，直接影响通信质量和效率。
根据需求和条件选择合适的传输介质，以提供最佳的传输性能。
3 未来发展趋势
随着技术的不断进步，传输介质将更加高效、可输介质的重要性及选择合适的传输介质的重要性。涵盖传输介质的定 义、分类，以及有线和无线传输介质的特点、应用和选择标准。
简介
定义
传输介质是指电信传输系统中用于传输信号和 数据的物质或设备。
分类
传输介质可分为有线传输介质和无线传输介质 两大类。
有线传输介质
双绞线
常用于局域网，分类为UTP 和STP，具有良好的抗干扰性 能和较高的传输速率。
同轴电缆
主要用于电视信号传输，具 有较强的抗干扰能力和较大 的传输带宽。
光纤
信息传输速度快、传输距离 远，具有较高的带宽和抗干 扰能力。
无线传输介质
无线电波
应用于无线通信，分为不同 频率范围的信号，编码方式 多样，如蓝牙和Wi-Fi。
微波
高频无线电波，主要应用于 卫星通信和雷达等领域。
卫星
通过卫星传输信号和数据， 分类为地球同步卫星和低轨 道卫星。
传输介质的选择
1 距离
根据传输距离选择传输介质，光纤适合远距 离传输。
2 带宽
根据传输数据量选择传输介质，双绞线适合 小规模局域网。
3 抗干扰能力
4 成本
根据环境条件选择抗干扰能力强的传输介质， 同轴电缆适合高干扰环境。
根据预算选择传输介质，无线传输介质通常 成本较低。
总结
1 传输介质的重要性
传输介质是信息传输的基础，直接影响通信质量和效率。
《传输介质》课件
详细描述
同轴电缆常用于电视信号、网络信号等传输，特别是在需要较高传输质量和抗 干扰能力的场合。同轴电缆的传输距离较远，但成本较高，安装和维护相对复 杂。
光纤
总结词
光纤是一种传输介质，利用光的全反射原理传递信号，具有高速、高带宽、低损耗等特点。
详细描述
光纤广泛应用于长距离、高速数据传输领域，如互联网、电视信号等。光纤传输不受电磁干扰和雷电影响，传输 质量高，损耗低，能够支持更高的数据传输速率和更远的传输距离。光纤的制造和维护成本较高，需要专业的技 术和设备支持。
03 无线传输介质
无线电波
无线电波的传播方式
无线电波的应用
无线电波是通过空间传播的电磁波， 可以在自由空间中传播，也可以在导 电介质中传播。
无线电波广泛应用于通信、广播、电 视、雷达、导航、测向等领域。
无线电波的频段
无线电波的频段非常广泛，根据不同 的应用和频段，可以分为长波、中波 、短波、超短波和微波等。
双绞线广泛应用于电话线、局域网等场合，传输距离较短，但价格低廉，易于安 装和维护。常见的双绞线有屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线两种，其中屏蔽双绞线具 有较好的抗干扰性能，适用于高速数据传输和干扰较大的场合。
同轴电缆
总结词
同轴电缆是一种结构特殊的传输介质，由内导体、绝缘层和外部的金属网组成 ，具有较好的抗干扰性能和传输质量。
《传输介质》课件
目录
Contents
• 传输介质概述 • 有线传输介质 • 无线传输介质 • 传输介质的选择 • 传输介质的发展趋势
01 传输介质概述
传输介质的定义
传输介质
指在网络中传输信息的物理通道 ，是实现网络连接的基础。
传输介质的作用
传输介质负责将数据从一个设备 传输到另一个设备，是实现网络 通信的重要环节。
同轴电缆常用于电视信号、网络信号等传输，特别是在需要较高传输质量和抗 干扰能力的场合。同轴电缆的传输距离较远，但成本较高，安装和维护相对复 杂。
光纤
总结词
光纤是一种传输介质，利用光的全反射原理传递信号，具有高速、高带宽、低损耗等特点。
详细描述
光纤广泛应用于长距离、高速数据传输领域，如互联网、电视信号等。光纤传输不受电磁干扰和雷电影响，传输 质量高，损耗低，能够支持更高的数据传输速率和更远的传输距离。光纤的制造和维护成本较高，需要专业的技 术和设备支持。
03 无线传输介质
无线电波
无线电波的传播方式
无线电波的应用
无线电波是通过空间传播的电磁波， 可以在自由空间中传播，也可以在导 电介质中传播。
无线电波广泛应用于通信、广播、电 视、雷达、导航、测向等领域。
无线电波的频段
无线电波的频段非常广泛，根据不同 的应用和频段，可以分为长波、中波 、短波、超短波和微波等。
双绞线广泛应用于电话线、局域网等场合，传输距离较短，但价格低廉，易于安 装和维护。常见的双绞线有屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线两种，其中屏蔽双绞线具 有较好的抗干扰性能，适用于高速数据传输和干扰较大的场合。
同轴电缆
总结词
同轴电缆是一种结构特殊的传输介质，由内导体、绝缘层和外部的金属网组成 ，具有较好的抗干扰性能和传输质量。
《传输介质》课件
目录
Contents
• 传输介质概述 • 有线传输介质 • 无线传输介质 • 传输介质的选择 • 传输介质的发展趋势
01 传输介质概述
传输介质的定义
传输介质
指在网络中传输信息的物理通道 ，是实现网络连接的基础。
传输介质的作用
传输介质负责将数据从一个设备 传输到另一个设备，是实现网络 通信的重要环节。
通信概论第2章.
3、光纤
2
＊各种通信技术对电磁波频谱的使用（表2-1)）
频率范围
3-30 Hz
波
长
符号
VLF
传输介质
普通有线电缆、 长波无线电
典型应用
长波电台
104- 108 m
30 Hz - 300kHz
300kHz – 3 MHz 3 – 30 MHz 30 – 300 MHz 300MHz – 3GHz 3 – 30 GHz 30 – 300 GHz 105 – 107 GHz
约1000m
五、双绞线的应用
1、ISDN
窄带ISDN(N-ISDN)中的基本速率接口(BRI, Basic Rate Interface)和基群速率接口(PRI,Primary
RateInterface)的传输介质。
13
2、xDSL 例如ADSL（非对称数字用户电路）的传输介质。
3、以太网 10M或100M以太网用2对双绞线 1000M以太网用4对双绞线
是在串扰、衰减和信噪比等方面有较大改善。
主要应用于千兆网络中。11ຫໍສະໝຸດ 、七类线四对双绞线，屏蔽。
是最新的一种双绞线，主要为了适应万兆位以
太网技术的应用和发展。传输频率至少可达
500MHz，是6类线和超6类线的2倍以上，传输速
率可达10Gb/s。
12
四、双绞线的特点
1、 优点 （1）成本低，易于安装 （2）应用广泛 2、缺点 （1) 带宽有限 (2) 信号传输距离短 (3) 抗干扰能力不强
3、光纤的分类
⑴根据光纤横截面上折射率的不同分 阶跃（突变）型光纤 渐变型光纤
30
⑵按传输模式分
单模光纤（Single Mode Fiber）
2
＊各种通信技术对电磁波频谱的使用（表2-1)）
频率范围
3-30 Hz
波
长
符号
VLF
传输介质
普通有线电缆、 长波无线电
典型应用
长波电台
104- 108 m
30 Hz - 300kHz
300kHz – 3 MHz 3 – 30 MHz 30 – 300 MHz 300MHz – 3GHz 3 – 30 GHz 30 – 300 GHz 105 – 107 GHz
约1000m
五、双绞线的应用
1、ISDN
窄带ISDN(N-ISDN)中的基本速率接口(BRI, Basic Rate Interface)和基群速率接口(PRI,Primary
RateInterface)的传输介质。
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2、xDSL 例如ADSL（非对称数字用户电路）的传输介质。
3、以太网 10M或100M以太网用2对双绞线 1000M以太网用4对双绞线
是在串扰、衰减和信噪比等方面有较大改善。
主要应用于千兆网络中。11ຫໍສະໝຸດ 、七类线四对双绞线，屏蔽。
是最新的一种双绞线，主要为了适应万兆位以
太网技术的应用和发展。传输频率至少可达
500MHz，是6类线和超6类线的2倍以上，传输速
率可达10Gb/s。
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四、双绞线的特点
1、 优点 （1）成本低，易于安装 （2）应用广泛 2、缺点 （1) 带宽有限 (2) 信号传输距离短 (3) 抗干扰能力不强
3、光纤的分类
⑴根据光纤横截面上折射率的不同分 阶跃（突变）型光纤 渐变型光纤
30
⑵按传输模式分
单模光纤（Single Mode Fiber）
第二讲传输介质
射保证光波只在玻璃纤维中传播
2019/10/28
46
2.5.3 光纤的相关概念(续)
光纤的结构
玻璃纤维(信号的传输) 包层(将光信号封闭在纤芯中) 涂覆层
光缆：将多条光纤固定在一起构成
2019/10/28
47
2.5.3 光纤的相关概念(续)
光纤的分类
单模光纤和多模光纤 模式：光纤中的一个特定的入射角对应一个模
2019/10/28
41
2.4.6 无线电波与红外线
无线电波
一般为全向性的 3kHz-300GHz
红外线
视距范围传播
与微波区别：无法穿透墙体，不存在频率分配 问题
2019/10/28
42
2.5 光纤
2.5.1 概述 2.5.2 光纤部件 2.5.3 光纤的优点和缺点 2.5.4 光纤的应用
观察着时变低
多普勒效应适用于所有类型的波 对移动通信系统的影响：移动过程中频率偏移
当移动台移向基站时，频率变高； 当移动台远离基站时，频率变低
2019/10/28
31
距离损耗 时延扩展：多径传播造成信号时延扩展 多径衰落：移动台移动造成接收信号的瞬时值
出现快速衰落 阴影衰落：移动台接收信号的场强值随着地区
2019/10/28
9
2.2.1 双绞线概述(续)
区分双绞线类型的特征
导线直径 含铜量 单位长度绕数 屏蔽措施
2019/10/28
10
2.2.1 双绞线概述(续)
双绞线的类型
屏蔽双绞线STP 非屏蔽双绞线UTP
1类 2类 3类 4类 5类 超5类等
2019/10/28
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2.5.3 光纤的相关概念(续)
光纤的结构
玻璃纤维(信号的传输) 包层(将光信号封闭在纤芯中) 涂覆层
光缆：将多条光纤固定在一起构成
2019/10/28
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2.5.3 光纤的相关概念(续)
光纤的分类
单模光纤和多模光纤 模式：光纤中的一个特定的入射角对应一个模
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2.4.6 无线电波与红外线
无线电波
一般为全向性的 3kHz-300GHz
红外线
视距范围传播
与微波区别：无法穿透墙体，不存在频率分配 问题
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2.5 光纤
2.5.1 概述 2.5.2 光纤部件 2.5.3 光纤的优点和缺点 2.5.4 光纤的应用
观察着时变低
多普勒效应适用于所有类型的波 对移动通信系统的影响：移动过程中频率偏移
当移动台移向基站时，频率变高； 当移动台远离基站时，频率变低
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距离损耗 时延扩展：多径传播造成信号时延扩展 多径衰落：移动台移动造成接收信号的瞬时值
出现快速衰落 阴影衰落：移动台接收信号的场强值随着地区
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2.2.1 双绞线概述(续)
区分双绞线类型的特征
导线直径 含铜量 单位长度绕数 屏蔽措施
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2.2.1 双绞线概述(续)
双绞线的类型
屏蔽双绞线STP 非屏蔽双绞线UTP
1类 2类 3类 4类 5类 超5类等
传输介质.ppt
• 局域网中最常用的光纤是62.5μm/125μm的 光纤，其中62.5μm是内芯直径，而125μm 是反射层的直径。
25
光纤的类型
•多模光纤(Multimode Fiber, MMF)
光信号不止一种波长，典型的多模光纤尺寸 为62.5μm/125μm
•单模光纤(Singlemode Fiber, SMF ) 光信息只有一种波长，典型的单模光纤尺寸
3类
16Mbit/s 不超过16Mbit/s的局域网数据传输。
4类
20Mbit/s 不超过20Mbit/s的局域网数据传输。
5类 100Mbit/s 100Mbit/s距离100米的局域网数据传输。
E5类 1000Mbit/s 1000Mbit/s的局域网数据传输
6类 2.4Gbit/s 1000Mbit/s以上的的局域网数据传输。
12
准备工具和材料
UTP
RJ45接头
护套
压线钳
简易测线仪
13
连接UTP和RJ45接头(1)
14
连接UTP和RJ45接头(2)
15
连接UTP和RJ45接头(3)
16
2.2 传输介质
一、双绞线(twisted pair) 由螺旋状扭在一起的两根绝缘导线组成，线对扭在一起可
以减少相互之间的电磁辐射干扰。可用于模拟信号和数字信号 传输。根据包装不同，分为非屏蔽双绞线UTP和屏蔽双绞线 STP。 1. 物理特性：双绞线一般是铜制的，能够提供良好的传导率。 2. 传输特性：可用于不同的通信场合，提供不同的通信带宽。 3. 连通性：普遍用于点到点连接，也可用于多点连接。 4. 地理范围：可以在15km范围内(或更大范围内)提供数据传输。 5. 抗干扰性：在低频传输时，双绞线的抗干扰性相当于同轴电 缆，在高频传输时，双绞线抗干扰性远比同轴电缆要差。 6. UTP电缆价格便宜，STP电缆价格昂贵。
25
光纤的类型
•多模光纤(Multimode Fiber, MMF)
光信号不止一种波长，典型的多模光纤尺寸 为62.5μm/125μm
•单模光纤(Singlemode Fiber, SMF ) 光信息只有一种波长，典型的单模光纤尺寸
3类
16Mbit/s 不超过16Mbit/s的局域网数据传输。
4类
20Mbit/s 不超过20Mbit/s的局域网数据传输。
5类 100Mbit/s 100Mbit/s距离100米的局域网数据传输。
E5类 1000Mbit/s 1000Mbit/s的局域网数据传输
6类 2.4Gbit/s 1000Mbit/s以上的的局域网数据传输。
12
准备工具和材料
UTP
RJ45接头
护套
压线钳
简易测线仪
13
连接UTP和RJ45接头(1)
14
连接UTP和RJ45接头(2)
15
连接UTP和RJ45接头(3)
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2.2 传输介质
一、双绞线(twisted pair) 由螺旋状扭在一起的两根绝缘导线组成，线对扭在一起可
以减少相互之间的电磁辐射干扰。可用于模拟信号和数字信号 传输。根据包装不同，分为非屏蔽双绞线UTP和屏蔽双绞线 STP。 1. 物理特性：双绞线一般是铜制的，能够提供良好的传导率。 2. 传输特性：可用于不同的通信场合，提供不同的通信带宽。 3. 连通性：普遍用于点到点连接，也可用于多点连接。 4. 地理范围：可以在15km范围内(或更大范围内)提供数据传输。 5. 抗干扰性：在低频传输时，双绞线的抗干扰性相当于同轴电 缆，在高频传输时，双绞线抗干扰性远比同轴电缆要差。 6. UTP电缆价格便宜，STP电缆价格昂贵。
第2章 光纤通信传输介质
计算机与信息工程学院 15
渐变多模光纤
• 阶跃多模光纤的主要缺点是存在大的模间色散， 光纤带宽很窄； • 而单模光纤没有模间色散，只有模内色散，所 以带宽很宽。 • 但是随之出现的问题是，因单模光纤芯径很小， 所以把光耦合进光纤很困难。 • 那么是不是制造一种光纤，既没有模间色散， 带宽较宽，芯径较大，又使光耦合容易，我们 说这就是如图2.1.1b所示的渐变折射率多模光 纤，简称渐变多模光纤。
17
图2.2.4 渐变（GI）多模光纤内光线传输路径不同
但同时到达终点说明
全反射 nc c 光线2 n b B'' b na 光线1 M na > nb > nc (a) a O' a b r= 0 O (c) O' 光纤轴线 r= a n . . . c b r= 0 a O r= a B' B r= 0 光 纤 轴 线O 2
2
2.1 光纤结构和类型
光纤由玻璃（石英SiO2）制成的纤芯和包层组成，为了保护光 纤，包层外面还增加尼龙外层。实际光纤通信系统使用的光纤都 是包在光缆内； 光缆有许多光纤组成，光纤外面是松套管，松套管内是填充物。 光缆的中心是一条增加强度用的钢丝，最外面是保护用的护套。
3
光纤结构
• 纤芯折射率n1比包层折射率n2大。 • 纤芯材料主要成分为掺杂的二氧化硅（SiO2），纯 度达99.999 %，其余成分为极少量的掺杂剂如二氧 化锗（GeO2）等，以提高纤芯的折射率。 • 纤芯直径2a为8~100 m。 • 包层材料一般也为SiO2，外径2b为125 m，其作用 是把光强限制在纤芯内。 • 为了增强光纤的柔韧性、机械强度和耐老化特性， 还在包层外增加一层涂覆层，其主要成分是环氧树 脂和硅橡胶等高分子材料。光在纤芯与包层的界面 上发生全反射而被限制在纤芯内传播，包层为光的 传输提供反射面和光隔离，并起一定的机械保护作 用。
渐变多模光纤
• 阶跃多模光纤的主要缺点是存在大的模间色散， 光纤带宽很窄； • 而单模光纤没有模间色散，只有模内色散，所 以带宽很宽。 • 但是随之出现的问题是，因单模光纤芯径很小， 所以把光耦合进光纤很困难。 • 那么是不是制造一种光纤，既没有模间色散， 带宽较宽，芯径较大，又使光耦合容易，我们 说这就是如图2.1.1b所示的渐变折射率多模光 纤，简称渐变多模光纤。
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图2.2.4 渐变（GI）多模光纤内光线传输路径不同
但同时到达终点说明
全反射 nc c 光线2 n b B'' b na 光线1 M na > nb > nc (a) a O' a b r= 0 O (c) O' 光纤轴线 r= a n . . . c b r= 0 a O r= a B' B r= 0 光 纤 轴 线O 2
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2.1 光纤结构和类型
光纤由玻璃（石英SiO2）制成的纤芯和包层组成，为了保护光 纤，包层外面还增加尼龙外层。实际光纤通信系统使用的光纤都 是包在光缆内； 光缆有许多光纤组成，光纤外面是松套管，松套管内是填充物。 光缆的中心是一条增加强度用的钢丝，最外面是保护用的护套。
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光纤结构
• 纤芯折射率n1比包层折射率n2大。 • 纤芯材料主要成分为掺杂的二氧化硅（SiO2），纯 度达99.999 %，其余成分为极少量的掺杂剂如二氧 化锗（GeO2）等，以提高纤芯的折射率。 • 纤芯直径2a为8~100 m。 • 包层材料一般也为SiO2，外径2b为125 m，其作用 是把光强限制在纤芯内。 • 为了增强光纤的柔韧性、机械强度和耐老化特性， 还在包层外增加一层涂覆层，其主要成分是环氧树 脂和硅橡胶等高分子材料。光在纤芯与包层的界面 上发生全反射而被限制在纤芯内传播，包层为光的 传输提供反射面和光隔离，并起一定的机械保护作 用。
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（2）什么是信道带宽
所谓信道，就是信号传输的通道；一般的通信系 统包括了信源编码、信道编码、调制解调、物理信道；
从信源编码到信源解码这一系列过程都可以认为是广 义信道；狭义的信道仅仅指物理信道，即传输介质和
媒介；物理信道的带宽由传输介质决定；广义信道带 宽（即系统带宽，通信理论中通常所指的信道带宽） 指进入物理信道前允许的最大信号基带频谱宽度（最 大信号带宽），这是由系统所决定的。
（２）模拟信号和数字 信号均可传
铜线
绝缘层 外屏蔽层
外部保护层
铜线
（a）屏蔽双绞线 绝缘层
外部保护层
（b）非屏蔽双绞线
图2.2 双绞线的构成
双绞线主要分成两类：
非屏蔽(UTP：Unshielded Twisted Pair)和屏蔽(STP： Shielded Twisted Pair )。屏蔽双绞线除了应用在IBM的令 牌环网中以外，其他领域并无太多应用。目前电话用户线 和局域网中都使用非屏蔽双绞线，例如普通电话线多采用 24号UTP。常用UTP的性能如表2.1所示。
在通信理论研究中多用第一种解释， 在计算机网络中信道带宽常常指传输速
率。
（5）传输介质的特性 － 物理特性：对传输介质物理结构的描述 － 传输特性：传输介质允许传送数字或模
拟信号，以及调制技术、传送容量与传送的 频率范围等
－ 连通特性：允许点－点或多点连接 － 地理范围：传送介质的最大传输距离 － 抗干扰性：传输介质防止噪声与电磁干 扰对传输数据影响的能力 － 相对价格：包括器件费用、安装与维护
（3）什么是信号带宽
信号包含的频率成分的范围称为频谱， 而信号的带宽就是频谱的绝对宽度。由于信 号所携带的能量并不是在其频谱上均匀分布 的，因此又引入了有效带宽的概念，它指包 含信号主要能量的那一部分带宽。如不加说 明，带宽通常均指有效带宽。
（4）什么是信道速率
传输速率和带宽的关系可以由香农 公式和Nyquist准则确定。
•类别• •三类• •四类• •五类•
•
表2.1 常用UTP的性能
10－带宽 base－数字基带传输 T－双绞线5类和3类
都可以,3类更合适
•规格•AWG• •性能•
•典型应用•
•22•和•24•
•16 MHz•
•E1/T1•、令牌环网、•10 Base••-T •网等•
•各种•
•20 MHz• •4/16 Mb/s•令牌环网•
2.同轴电缆：
➢ 同轴电缆由一根实心的铜质线作为内导体、一个空心的 铜质圆形薄皮作为外导体，内外导体之间由塑料绝缘材 料隔离，外导体之外再被覆聚氯乙烯或其它绝缘材料，
➢ 外导体以内导体为同心轴，所以称为同轴电缆。
特点：抗干扰性能很强。
50Ω的同轴电缆：局域网基带传输。传输带宽为1～20M 传输距离1～1.2km
双绞线
有线介质
同轴电缆
传
光纤
输 介
无线电
质
无线介质
微波
红外线
1．双绞线
双绞线是指由一对绝缘的铜导线扭绞在一起组成的一条物理 通信链路。采用双线扭绞的形式主要是为减少线间的低频干扰， 扭绞得越紧密抗干扰能力越好。
扭距
图2.1 双绞线的物理结构
传输特性：
（１）串音会随频率的 升高而增加，抗干扰能 力差，通常用作电话用 户线和局域网传输介质， 在局域网范围内传输速 率可达100 Mb/s，但其 很难用于宽带通信和长 途传输线路。
（6）传输介质的选择
可以用传输介质的有效传输距离和带宽
来衡量其质量，其中传输距离与带宽成反比， 同时带宽越宽，成本越高。而在数字传输中， 具有一定带宽的传输介质的最大传输速率与 信号的调制方式也紧密相关。另一方面，不 同的传输介质都有自己独特的传输特性，因 此传输介质的选择，应从性能、成本、适用 场合等方面综合考虑。
•各种•
•100 MHz•
•4/16 Mb/•s•令牌环网、•1•0/100 Base••-T •网等•
T1和E1是物理连接技术，T1是美 国标准，1.544M，E1是欧洲标准， 2.048M，我国的专线一般都是E1，
然后根据用户的需要再划信道分配
（以64K为单位）。比如PPP的 DDN线路以及frame-relay的线路 等都可以使用他们
(7)基带传输
基带信号(Baseband Signal) ：是指信源发出的没有经过调制（进行频 谱搬移和变换）的原始电信号。 基带信号（包括模拟基带信号和数字基带 信号）的传输方法有基带传输和频带传输 （又称载波传输、调制传输）两种。
基带传输:将基带信号直接送往信道中传
输的传输方式；
➢如在某些有线信道中，特别是传输距离不太远 的情况下，可以让基带信号直接进行传输。
75Ω的同轴电缆：闭路电视系统（CATV）。频分多路复用50个 信道。支持的带宽：300～450MHz。距离：100km
2.1.2 传输介质
传输介质分为有线介质和无线介质两大类，无论何种 情况，信号都是以电磁波的形式传输的。
在有线介质中，电磁波信号会沿着有形的固体介质传 输，有线介质目前常用的有双绞线、同轴电缆和光纤；
在无线介质中，电磁波信号通过地球外部的大气或外 层空间进行传输，大气或外层空间并不对信号本身进行制 导。无线传输常用的电磁波段主要有无线电、微波、红外 线等。
➢基带传输是一种最基本的数据传输方式。线路 设备简单，信道利用率低。
频带传输:将基带信号对载波进行调制后，以
载波传输的传输方式。
➢比如在无线信道和光信道中，基带信号则必须 经过调制，以载波传输的方式在信道中传输。
宽带传输
将信道分成多个子信道，分别传送音频、 视频和数字信号，称为宽带传输。宽带是比音 频带宽更宽的频带，它包括大部分电磁波频谱。 使用这种宽频带传输的系统，称为宽带传输系 统。其通过借助频带传输，可以将链路容量分 解成两个或更多的信道，每个信道可以携带不 同的信号，这就是宽带传输。如CATV
第2章 传 送 网
2.1 传输介质 2.2 多路复用 2.3 SDH传送网
课堂练习题ຫໍສະໝຸດ 2.1 传 输 介 质2.1.1 基本概念 (1) 什么是传输介质 所谓传输介质，是指传输信号的物理通信线路。
任何数据在实际传输时都会被转换成电信号或光信 号的形式在传输介质中传输，数据能否成功传输则 依赖于两个因素：被传输信号本身的质量和传输介 质的特性。