通讯原理第三章传输通道介绍.ppt

第三章：傳輸通道介紹 通訊原理第三章：傳輸通道介紹 內容 * 教育部資通訊科技人才培育先導型計畫 * 教育部資通訊科技人才培育先導型計畫 有線通道 (電纜、光纖) 無線通道 (微波、衛星通訊) 3.1 有線通道 (電纜、光纖) 雙絞線 (Twisted Pair) 雙絞線包含有二條絞在一起、互相絕緣的導線，對絞的主要目的是減少每對雙絞線之間的電磁干擾 (Electromagnetic Interference, EMI)。 雙絞線依組成方式，可分為無遮蔽式雙絞線 (Unshieled Twisted Pair, UTP)及遮蔽式雙絞線(Shieled Twisted Pair, STP)兩種。遮蔽式雙絞線，是絞線多了一層金屬遮蔽物及一條接地銅線，因此有較好的防止雜訊、電磁波干擾能力，但是價格較為昂貴。 雙絞線依照所使用的線材不同而有不同的傳輸效能，目前最普遍的是類(Category) 5， 速度可達 100 Mbps，而Category 6 用於 1000BaseT 網路，速度可達1000 Mbps，在特定的實驗狀況下甚至可達到 2.4 Gbps 。 表3-1 雙絞線的線材等級 等級 傳輸速率 常見用途 Category 1 2 Mbps 語音通訊 Category 2 4 Mbps 語音通訊、4Mbps記號環(Token Ring)網路 Category 3 16 Mbps 10BaseT、16Mbps記號環網路 Category 4 20Mbps 100BaseT4、16Mbps記號環網路 Category 5 100 Mbps 100BaseTX Category 5e 1000 Mbps 1000BaseT Category 6 2400 Mbps 1000BaseT 3.1 有線通道 (電纜、光纖) 同軸電纜 (Coaxial Cable) 同軸電纜可區分為基頻帶同軸電纜(50歐姆)和寬頻帶同軸電纜(75歐姆)兩種阻抗規格。 基頻帶同軸電纜 (Baseband Coaxial Cable ) 可分為細同軸電纜和粗同軸電纜兩種，都可用於直接傳輸數位信號 。 電纜較粗可傳送距離較遠，傳輸頻寬也較高。 傳輸速率約為10~100Mbps 。 傳輸的距離可達數公里(依照纜線粗細而定，一般約為2.5公里)。 3.1 有線通道 (電纜、光纖) 寬頻帶同軸電纜 (Broadband Coaxial Cable) 用於分頻多工的類比信號傳輸，也可用於不使用分頻多工的高速數位信號和類比信號傳輸。 頻寬約為300~750MHz。 傳輸的距離可達數十公里，有線電視(Cable Television, CATV)最遠可達80公里。 3.1 有線通道 (電纜、光纖) 3.1 有線通道 (電纜、光纖) 圖3-1同軸電纜依結構區分 (a)中空式 (b)可彎曲式 光纖 (Optical Fiber) 光纖有極大的通信頻寬，頻寬可達20 GHz 以上。 光纖傳遞的是光訊號，因此沒有電磁波干擾的問題。 訊號衰減率非常低。 光纖的類型有單模光纖及多模光纖。單模光纖 (Single Mode Fiber, SMF)的軸芯直徑較細，約 5 ~ 10 微米，適合長距離傳輸，價格昂貴，散射率小，傳輸效能極佳。多模式光纖 (Multi Mode Fiber, MMF) 的軸芯直徑約 50 ~ 100 微米，適合短距離傳輸，價格較低，傳輸效率略差於單模式光纖。 3.1 有線通道 (電纜、光纖) 3.2 無線通道 (微波、衛星通訊) 微波 (Microwave) 微波的頻率範圍在 1GHz～40GHz 之間。 微波是直線傳播的，具有直接視線(line-of-sight)的特性，即傳送與接收端之間不能存有障礙物體阻隔，才能收到良好訊號。 微波常用於不適合鋪設電纜的情況，如：人煙稀少地區的電話服務，或都市裏兩點之間的視訊、數據通信。 微波傳輸的衰減必須考慮所使用的傳輸頻帶、距離、氣候(下雨)、等因素。 衛星通訊 (Satellite Communication) 3.2 無線通道 (微波、衛星通訊) 衛星通訊是把訊號傳送上衛星，再由衛星轉送下來，由地面上的天線接收訊號。 由於衛星通訊的傳輸距離很長，會導致較長的傳播時間延遲(long propagation delay)。 微波傳輸的衰減必須考慮所使用的傳輸頻帶、距離、氣候(下雨)、等因素。 3.2 無線通道 (微波、衛星通訊) 3.2 無線通道 (微波、衛星通訊) 表3-3 衛星通訊的傳輸頻率波段 波段 上行頻率 (GHz) 下行頻率 (GHz) L 1.6465~1.66 1.545~1.5585 C 5.925~6.425 3.7~4.2 Ku 14.0~14.5 11.7