第一节 物理层下的传输介质 3.光纤(fiber) 申组成:光导纤维(Optical Fiber)简称光纤,由能传导光波的石英玻璃 纤维外加低折射率的保护层组成。 申传输特性:利用光导纤维传递光脉冲来进行 的,有光信号为1,无光信号为0,光信号在光 纤中进行全反射。 串光传输系统一般由光源、光纤线路和光探测器组成。 光源:采用发光二极管或半导体激光器,在电信号脉冲作用下产生出光脉冲; 光纤线路:光脉冲在光纤线路上传送; 光探测器:利用光电二极管做成光探测器,将检测出的光脉冲还原成电脉冲信号
3.光纤(fiber) 组成:光导纤维(Optical Fiber)简称光纤,由能传导光波的石英玻璃 纤维外加低折射率的保护层组成。 传输特性:利用光导纤维传递光脉冲来进行 的,有光信号为1,无光信号为0,光信号在光 纤中进行全反射。 光传输系统一般由光源、光纤线路和光探测器组成。 光源:采用发光二极管或半导体激光器,在电信号脉冲作用下产生出光脉冲; 光纤线路:光脉冲在光纤线路上传送; 光探测器:利用光电二极管做成光探测器,将检测出的光脉冲还原成电脉冲信号。 第一节 物理层下的传输介质
第一节 物理层下的传输介质 申光纤的两种基本传输模式: 多模方式:可以存在多条满足全反射的入射角不同 的光线在同一条光纤中传输;芯的直径约为50-1004m, 光源可以使用普通的发光二极管,数据传输速率受限制。 单模方式:当光纤的直径减少到一个光的波长左右 八 时,光纤像波导那样使光线一直向前传播而没有折射; 芯的直径约为8-104m,用价格较贵的半导体激光器做 光源,衰耗小,效率高,传输距离长。 申特点:传输频带宽、损耗小、中继距离长、无串 音干扰、高保密性、抗雷电和抗电磁干扰性能好且 质量轻、体积小。 申适用:光纤既可以用于局域网也可以用于广域网。 光缆
第一节 物理层下的传输介质 光纤的两种基本传输模式: 多模方式:可以存在多条满足全反射的入射角不同 的光线在同一条光纤中传输;芯的直径约为50-100μm, 光源可以使用普通的发光二极管,数据传输速率受限制。 单模方式:当光纤的直径减少到一个光的波长左右 时,光纤像波导那样使光线一直向前传播而没有折射; 芯的直径约为8-10μm,用价格较贵的半导体激光器做 光源,衰耗小,效率高,传输距离长。 特点:传输频带宽、损耗小、中继距离长、无串 音干扰、高保密性、抗雷电和抗电磁干扰性能好且 质量轻、体积小。 适用:光纤既可以用于局域网也可以用于广域网。 光缆
第一节 物理层下的传输介质 申光纤的连接方法有三种: 賞将断点接入连接头,然后插入连接插座(损耗10%-20%的光,但重新配置系统较容易); X用机械方法将切割好的光纤钳起来(光的损失大约为10%); 賞使用融合的方法将光纤的断点处融合在一起(光的损耗最小,连接好的光纤和单根光纤 差不多)。 ◆三种方法的结合处都有反射,且反射的能量会和信号交互作用! 绕过这种问题的方法是采用环网。 Q计算机 铜线与计算机相连 光纤 接口的结构 光传播的方向 光纤 光接收器信号再生器 光发送器 (光电二极管)(电信号) (发光二极管)
第一节 物理层下的传输介质 光纤的连接方法有三种: 将断点接入连接头,然后插入连接插座(损耗10%-20%的光,但重新配置系统较容易); 用机械方法将切割好的光纤钳起来(光的损失大约为10%); 使用融合的方法将光纤的断点处融合在一起(光的损耗最小,连接好的光纤和单根光纤 差不多)。 三种方法的结合处都有反射,且反射的能量会和信号交互作用! 绕过这种问题的方法是采用环网。 接口的结构 计算机 光纤 与计算机相连 光纤 光发送器 (发光二极管) 信号再生器 (电信号) 光接收器 (光电二极管) 铜线 光传播的方向
第一节 物理层下的传输介质 2.1.2无线传输介质 *无线传输介质(又称为视线媒体)用自由空间作为传输介质来进行数据通信。 *特点:信号沿直线传播。 *适用:架设或铺埋电缆或光缆较困难的地方,广泛应用于电话领域构成的蜂 窝式无线电话网。 *分类:红外通信、激光通信和微波通信(微波通信又主要有两种方式:地面 微波接力通信和卫星通信)。 1.地面微波接力通信 *原理:长距离传输时每隔一段距离就需架中继站, 将前一信号放大向后传。 适用:微波接力通信可传输电话、电报、图像、数据等信息。 优点:频带宽、通信容量大、传输质量高、可靠性较好、投资少、见效快、灵活等。 缺点:相邻站间必须直视,不能有障碍物;受气候干扰较大、保密性差、中继站的使 用与维护问题等
第一节 物理层下的传输介质 2.1.2 无线传输介质 无线传输介质(又称为视线媒体)用自由空间作为传输介质来进行数据通信。 特点:信号沿直线传播。 适用:架设或铺埋电缆或光缆较困难的地方,广泛应用于电话领域构成的蜂 窝式无线电话网。 分类:红外通信、激光通信和微波通信(微波通信又主要有两种方式:地面 微波接力通信和卫星通信)。 1.地面微波接力通信 原理:长距离传输时每隔一段距离就需架中继站, 将前一信号放大向后传。 适用:微波接力通信可传输电话、电报、图像、数据等信息。 优点:频带宽、通信容量大、传输质量高、可靠性较好、投资少、见效快、灵活等。 缺点:相邻站间必须直视,不能有障碍物;受气候干扰较大、保密性差、中继站的使 用与维护问题等
第一节 物理层下的传输介质 2.卫星通信 *原理:用位于36000Km高空的人造同步通信卫星作中继器的一种微波接力通信 *特点:通信距离远、费用与距离远近无关;具 卫星 有较大的传输延迟,且传输延迟相对确定。 *优点:频带很宽,通信容量大,信号受干扰小, 41756Km 35860Km 通信比较稳定。 *缺点:保密性较差,造价较高。 地球 适用:广播电视通信。 3.红外线与毫米波 12752Km *特点:具有一定的方向性。 *优点:价格便宜,易制造,有良好的安全性,不易被窃听或截取。 *缺点:不能穿透坚硬的物体。 *适用:被广泛应用于短距离通信,红外线成为室内无线网的主要选择对象
第一节 物理层下的传输介质 2.卫星通信 原理:用位于36000Km高空的人造同步通信卫星作中继器的一种微波接力通信。 特点:通信距离远、费用与距离远近无关;具 有较大的传输延迟,且传输延迟相对确定。 优点:频带很宽,通信容量大,信号受干扰小, 通信比较稳定。 缺点:保密性较差,造价较高。 适用:广播电视通信。 3.红外线与毫米波 特点:具有一定的方向性。 优点:价格便宜,易制造,有良好的安全性,不易被窃听或截取。 缺点:不能穿透坚硬的物体。 适用:被广泛应用于短距离通信,红外线成为室内无线网的主要选择对象。。 地球 卫星 41756Km 35860Km 12752Km