计算机网络第7章PPT课件
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
教程P71图7.4归纳了主要的分类。
9
各种电缆
无屏蔽双绞线 UTP
屏蔽双绞线 STP
聚氯乙烯 套层
绝缘层 铜线
聚氯乙烯 屏蔽层
铜线
套层
绝缘层
ห้องสมุดไป่ตู้
同轴电缆
绝缘保护套层 外导体屏蔽层
绝缘层
内导体
10
7.2 导向传输媒体——同轴电缆和屏蔽双绞线
同轴电缆：使用编织导线来代替坚实的金属作为屏蔽 层，可以保持柔韧性，方便灵活。但这种厚实的屏蔽 层还是使得同轴电缆的柔韧性不及双绞线
3
第7章 主要内容
4
7.3 非导向传输媒体 7.4 传输介质的度量与评价
7.11 红外通信技术 7.12 点对点激光通信 7.13 电磁波(无线电)通信 7.14信号传播 7.15 卫星类型 7.16 GEO通信卫星 7.17 GEO对地球的覆盖 7.18 LEO卫星与群集 7.19 介质类型之间的权衡 7.20 对传输介质的度量 7.21 噪声对通信的影响 7.22 信道容量的重要性
使用光的最重要介质类型是光纤(optical fiber)，每 根光纤由封装在塑料封套中的一束细玻璃或透明塑料 丝构成。
一根典型的光纤用于在单个方向上的通信
一端使用激光器或发光二极管LED作为发射器，将光 脉冲发送到光纤里面
另一端则使用光敏元件来检测光脉冲
若要实现双向通信，需要使用两根光纤，每根分别承载 一个方向的信息。
所以它可以起到屏蔽（shield）的作用。因此，如果在噪声
源与通信介质之间放置足够（厚的）金属，即可防止噪声干
扰通信。
返回 7
7.2 导向传输媒体
▪ 双绞线
➢ 屏蔽双绞线 STP (Shielded Twisted Pair)
➢ 无屏蔽双绞线 UTP (Unshielded Twisted
Pair)
第二部分 数据传输
------第7章 传输介质
主讲教师:
2012.2
1
整体 概述
一 请在这里输入您的主要叙述内容
二
请在这里输入您的主要 叙述内容
三 请在这里输入您的主要叙述内容
2
第7章 主要内容
7.1 基本知识 7.2 导向传输媒体
引言 7.2 导向传输与非导向传输 7.3 按能量形式分类 7.4 背景辐射和电气噪声 7.5 双绞线 7.6 屏蔽：同轴电缆和屏蔽双绞线 7.7 双绞线分类 7.8 使用光能的介质及光纤 7.9 光纤类型及光传输 7.10 光纤与铜导线的比较
多模渐变（Multimode，Graded Index）光纤：比 多模突变光纤稍贵。在多模渐变光纤中，纤芯中心处 的密度最高，从中心到边缘逐渐降低，这样可以减少 反射，降低色散程度。
单模（Single Mode）：光纤是最贵的，色散最少。 这种光纤具有较小的直径以及其它有助于减少反射的 特性。单模光纤用于长距离及较高比特率传输的场合14 。
12
7.2 导向传输媒体——光纤的工作原理
低折射率 (包层)
高折射率 (纤芯)
光线在纤芯中传输的方式是不断地全反射
包层 纤 芯
折射角 包层 （低折射率的媒体）
入射角
包层 （低折射率的媒体）13
7.2 导向传输媒体—— 光纤类型
多模突变（Multimode，Step Index）光纤：是最 便宜的，用于对光纤性能要求不高的场合。纤芯的密 度从中心到边缘不变，但与覆层之间的边界密度则是 突变的，这使得光线频繁反射，因此造成色散程度高 。
4
7.1 基本知识——
电信领域使用的电磁波的频谱
•传输介质（传输媒体）：是数据传输系统中在发送 器和接受器之间的物理通路。
f (Hz) 100 102 104 106 108 1010 1012 1014 1016 1018 1020 1022 1024
无线电 微波
红外线
X射线
射线
可见光 紫外线
f (Hz) 104 105 106 107 108 109 1010 1011 1012 1013 1014 1015 1016
双绞线
卫星
光纤
同轴电缆
地面微波
海事 调幅 无线电 无线电
调频 移动 无线电 无线电
电视
波段
LF MF HF VHF UHF SHF EHF THF
5
7.1 基本知识——传输介质分类
两种粗分类方法： 按路径类型：通信可以沿着确切的路径（如导线）传 输信号；也可以没有明确的路径（如无线电传输）。 按能量形式：电气能量应用于有线传输，无线电波应 用于无线传输，光应用于光纤。
使用术语导向传输和非导向传输，以便区分物理介质 传输和无线电波传输。 物理介质（如铜导线或者光纤）提供明确的传输路径 ，而无线电波则通过自由空间在所有方向上传播。
屏蔽双绞线(STP)的缆线： 它使用更细、更柔韧的金属屏蔽层包裹一对或多对 双绞线。 大多数STP类型的电缆其屏蔽层由金属薄片构成，类 似于厨房里（用于烘烤肉品）的铝薄片。
11
7.2 导向传输媒体——
使用光能的介质及光纤
根据图7.1的分类法，有三种介质使用光能来载送信息
：光纤、红外传输、点对点激光。
电缆中的每根导线都被塑料被覆材料包裹，以使导线之间互 相绝缘。再用外围的被覆材料将这两根导线包裹在一起，这 样就使电缆使用起来就更方便了。
随机电磁辐射（称为噪声，noise）弥漫于环境之中。通信系 统本身就会产生少量的电气噪声。
当电磁辐射碰到金属的时候，会感应出小的信号，这意味着
随机噪声会干扰用于通信的信号。因为金属可以吸收辐射，
▪ 同轴电缆
这些形式的导线能帮助 减小电气噪声的干扰
➢ 50 同轴电缆
➢ 75 同轴电缆
▪ 光缆
8
7.2 导向传输媒体—— 双绞线
绞在一起的两根导线其抗噪声干扰的能力明显强于两 根平行放置的导线。
三个标准化组织联合制定了在计算机网络中使用的双 绞线标准。
美国国家标准化组织(ANSI) 电信工业协会(TIA) 电子工业联盟(EIA)
非正式地，工程人员也经常使用有线（wired）和无线（ wireless）这两个术语。应该注意到这两个非正式术语的使 用有点混乱，因为即使当物理介质是光纤的时候，也好象听 到有人称它是有线的(wired)。
6
7.1 基本知识—— 背景辐射和电气噪声
所有电能的传输都要求有两根导线以便形成一个电路——其 中一根连到接收端，另一根则返到发送端。
9
各种电缆
无屏蔽双绞线 UTP
屏蔽双绞线 STP
聚氯乙烯 套层
绝缘层 铜线
聚氯乙烯 屏蔽层
铜线
套层
绝缘层
ห้องสมุดไป่ตู้
同轴电缆
绝缘保护套层 外导体屏蔽层
绝缘层
内导体
10
7.2 导向传输媒体——同轴电缆和屏蔽双绞线
同轴电缆：使用编织导线来代替坚实的金属作为屏蔽 层，可以保持柔韧性，方便灵活。但这种厚实的屏蔽 层还是使得同轴电缆的柔韧性不及双绞线
3
第7章 主要内容
4
7.3 非导向传输媒体 7.4 传输介质的度量与评价
7.11 红外通信技术 7.12 点对点激光通信 7.13 电磁波(无线电)通信 7.14信号传播 7.15 卫星类型 7.16 GEO通信卫星 7.17 GEO对地球的覆盖 7.18 LEO卫星与群集 7.19 介质类型之间的权衡 7.20 对传输介质的度量 7.21 噪声对通信的影响 7.22 信道容量的重要性
使用光的最重要介质类型是光纤(optical fiber)，每 根光纤由封装在塑料封套中的一束细玻璃或透明塑料 丝构成。
一根典型的光纤用于在单个方向上的通信
一端使用激光器或发光二极管LED作为发射器，将光 脉冲发送到光纤里面
另一端则使用光敏元件来检测光脉冲
若要实现双向通信，需要使用两根光纤，每根分别承载 一个方向的信息。
所以它可以起到屏蔽（shield）的作用。因此，如果在噪声
源与通信介质之间放置足够（厚的）金属，即可防止噪声干
扰通信。
返回 7
7.2 导向传输媒体
▪ 双绞线
➢ 屏蔽双绞线 STP (Shielded Twisted Pair)
➢ 无屏蔽双绞线 UTP (Unshielded Twisted
Pair)
第二部分 数据传输
------第7章 传输介质
主讲教师:
2012.2
1
整体 概述
一 请在这里输入您的主要叙述内容
二
请在这里输入您的主要 叙述内容
三 请在这里输入您的主要叙述内容
2
第7章 主要内容
7.1 基本知识 7.2 导向传输媒体
引言 7.2 导向传输与非导向传输 7.3 按能量形式分类 7.4 背景辐射和电气噪声 7.5 双绞线 7.6 屏蔽：同轴电缆和屏蔽双绞线 7.7 双绞线分类 7.8 使用光能的介质及光纤 7.9 光纤类型及光传输 7.10 光纤与铜导线的比较
多模渐变（Multimode，Graded Index）光纤：比 多模突变光纤稍贵。在多模渐变光纤中，纤芯中心处 的密度最高，从中心到边缘逐渐降低，这样可以减少 反射，降低色散程度。
单模（Single Mode）：光纤是最贵的，色散最少。 这种光纤具有较小的直径以及其它有助于减少反射的 特性。单模光纤用于长距离及较高比特率传输的场合14 。
12
7.2 导向传输媒体——光纤的工作原理
低折射率 (包层)
高折射率 (纤芯)
光线在纤芯中传输的方式是不断地全反射
包层 纤 芯
折射角 包层 （低折射率的媒体）
入射角
包层 （低折射率的媒体）13
7.2 导向传输媒体—— 光纤类型
多模突变（Multimode，Step Index）光纤：是最 便宜的，用于对光纤性能要求不高的场合。纤芯的密 度从中心到边缘不变，但与覆层之间的边界密度则是 突变的，这使得光线频繁反射，因此造成色散程度高 。
4
7.1 基本知识——
电信领域使用的电磁波的频谱
•传输介质（传输媒体）：是数据传输系统中在发送 器和接受器之间的物理通路。
f (Hz) 100 102 104 106 108 1010 1012 1014 1016 1018 1020 1022 1024
无线电 微波
红外线
X射线
射线
可见光 紫外线
f (Hz) 104 105 106 107 108 109 1010 1011 1012 1013 1014 1015 1016
双绞线
卫星
光纤
同轴电缆
地面微波
海事 调幅 无线电 无线电
调频 移动 无线电 无线电
电视
波段
LF MF HF VHF UHF SHF EHF THF
5
7.1 基本知识——传输介质分类
两种粗分类方法： 按路径类型：通信可以沿着确切的路径（如导线）传 输信号；也可以没有明确的路径（如无线电传输）。 按能量形式：电气能量应用于有线传输，无线电波应 用于无线传输，光应用于光纤。
使用术语导向传输和非导向传输，以便区分物理介质 传输和无线电波传输。 物理介质（如铜导线或者光纤）提供明确的传输路径 ，而无线电波则通过自由空间在所有方向上传播。
屏蔽双绞线(STP)的缆线： 它使用更细、更柔韧的金属屏蔽层包裹一对或多对 双绞线。 大多数STP类型的电缆其屏蔽层由金属薄片构成，类 似于厨房里（用于烘烤肉品）的铝薄片。
11
7.2 导向传输媒体——
使用光能的介质及光纤
根据图7.1的分类法，有三种介质使用光能来载送信息
：光纤、红外传输、点对点激光。
电缆中的每根导线都被塑料被覆材料包裹，以使导线之间互 相绝缘。再用外围的被覆材料将这两根导线包裹在一起，这 样就使电缆使用起来就更方便了。
随机电磁辐射（称为噪声，noise）弥漫于环境之中。通信系 统本身就会产生少量的电气噪声。
当电磁辐射碰到金属的时候，会感应出小的信号，这意味着
随机噪声会干扰用于通信的信号。因为金属可以吸收辐射，
▪ 同轴电缆
这些形式的导线能帮助 减小电气噪声的干扰
➢ 50 同轴电缆
➢ 75 同轴电缆
▪ 光缆
8
7.2 导向传输媒体—— 双绞线
绞在一起的两根导线其抗噪声干扰的能力明显强于两 根平行放置的导线。
三个标准化组织联合制定了在计算机网络中使用的双 绞线标准。
美国国家标准化组织(ANSI) 电信工业协会(TIA) 电子工业联盟(EIA)
非正式地，工程人员也经常使用有线（wired）和无线（ wireless）这两个术语。应该注意到这两个非正式术语的使 用有点混乱，因为即使当物理介质是光纤的时候，也好象听 到有人称它是有线的(wired)。
6
7.1 基本知识—— 背景辐射和电气噪声
所有电能的传输都要求有两根导线以便形成一个电路——其 中一根连到接收端，另一根则返到发送端。