现代通信技术第3章(通信光电缆系统)(免费阅读).ppt

第3章 通信光电缆线路系统 本章是对通信传输线路（光、电缆）系统的基本论述，共分为三个部分：第1节是对通信传输介质的各个种类与传导原理的概论，第2-3节分别论述了现代通信电缆和单模光缆的结构与系统工作原理；第4节简述了通信线路的系统路由建筑和建筑物内路由布线原理。 3-1通信传输介质概论 3-2通信双绞线全塑电缆 3-3通信光缆系统介绍 3-4通信线缆工程建筑方式概述 3-1通信传输介质概论 §3-1-1 通信传输的介质 1.信息的传输 任何信息（话音、数据信号）的传输，都是将其转换为电信号或光信号的形式在传输介质中进行；所谓传输介质，是指传输信号的物理通信线路。信息能否成功传输依赖于两个因素：被传输信号本身的质量和传输介质（信道）的特性。1865年，英国物理学家麦克斯韦 (James Clerk Maxwell) 首次预言电子在运动时会以电磁波的形式沿导体或自由空间传播。1887年，德国物理学家赫兹通过实验证明了麦克斯韦电磁场理论的正确性，该理论奠定了现代通信的理论基础。 2．信号与传输系统 就信号而言，无论是电信号还是光信号，本质都是电磁波。实际中用来传输信息的信号都由多个频率成分组成。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。现代通信系统中，数字信号的形式以其优良的传输性能在传输和处理系统中得到广泛的使用，而单模光纤传输系统以其远距离、大容量和低成本等诸多优点，已成为通信系统最主要的传输系统。 §3-1-2 传输介质种类 传输介质分为“有线介质”和“无线介质 ”两大类，有线介质目前常用的有双绞线电缆、同轴电缆和光纤；本章将主要介绍双绞线电缆和单模光缆的特性，这里简单介绍同轴电缆的情况；关于无线传输介质，常用的电磁波段主要有无线电、微波、红外线等。 1．有线介质（1）同轴电缆 同轴电缆是贝尔实验室于1934年发明的，最初用于电视信号的传输，它由内、外导体和中间的绝缘层组成，内导体是比双绞线更粗的铜导线，外导体外部还有一层护套，它们组成一种同轴结构，因而称为同轴电缆，其物理结构如图3.1所示。 由于具有特殊的同轴结构和外屏蔽层，同轴电缆抗干扰能力强于双绞线，适合于高频宽带传输，其主要的缺点是成本高，不易安装埋设。同轴电缆通常能提供500～750 MHz的带宽，目前主要应用于CATV和光纤同轴混合接入网（HFC），以及局内数字信号短距离传输中继线；在室外局域网和局间中继线路中已不再使用。 §3-2通信双绞线全塑电缆 通信接入网的接入线缆主要是“双绞线通信电缆”和“通信光缆”两大类，双绞线电缆使用最普遍的是传统的“电话通信（双绞线）全塑电缆”和“计算机局域网-双绞线电缆”两大类，下面分别予以介绍。 §3-2-1 电缆双绞线原理 1．双绞线电缆简介：双绞线(TP:Twisted Pair-wire)是通信工程布线工程中最常用的一种传输介质； 双绞线一般由两根直径为0.4--0.6mm的具有绝缘保护层的铜导线，按一定长度，采用互相“扭绞”的方式缠绕组成的，由于每一根导线在传输中产生的电磁波，会被另一根导线上的电磁波抵消，故而可以大大降低信号干扰的程度——“双绞线”的名字也是由此而来。从原理上说，扭绞线对的“单位扭绞节距”越密，其抗干扰能力就越强。 按照屏蔽层结构，双绞线可分为非屏蔽双绞线(UTP：Unshilded Twisted Pair)和屏蔽双绞线(STP：Shielded Twisted Pair)两大类；根据电缆接口电阻规格，又可分为100欧姆电缆、大对数电缆和150欧姆屏蔽电缆等。目前计算机通信网络中使用较普遍的是非屏蔽双绞线(UTP)。 2．双绞线电缆规格型号简介： 双绞线电缆分为“电话通信双绞线”和“计算机通信双绞线”；电话通信双绞线电缆是成1对出现的，主要是传统的电话通信行业，用来传输模拟声音信息的，但同样适用于较短距离的数字信号的传输。如采用VDSL2技术时，传码率可达100Mb/s～155Mb/s。计算机通信双绞线电缆是成4对出现的，并进一步纽绞处理。 美国电子和通信工业委员会 （EIA）为双绞线电缆定义了五种不同质量的型号标准，目前的计算机网络综合布线使用第三、四、五类，分别介绍如下： （1）第一类：主要用于传输语音，即“电话通信全塑电缆”，不直接用于计算机数据传输；在国外，主要用于八十年代初之前的电话线缆，我国于1985年之后大量引进该技术和生产线，于其后在通信接入网领域广泛使用；目前的ADSL系列技术也是针对该电缆使用的。 （2）第二类：传输频率为1MHz，用