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第5章 信道复用 本章学习要求：掌握：信道的定义掌握：无线信道与有线信道 掌握：复用技术和多址技术掌握：频分复用FDM和时分复用TDM了解：分多址FDMA、时分多址TDMA、码分多址CDMA和混合多址等几种方式5．1 通信信道概述信道定义：以传输媒质为基础的信号通道。 狭义信道: 信号的传输媒质明线,电缆,光纤,波导管等。 有线信道：地波、短波电离层反射、超短波或微波视距中继、人造卫星中继等。 无线信道： 广义信道:包括有关的变换装置 调制信道：关心的是调制器输出的信号形式、解调器输入端信号与噪声的最终特性。编码器输出端到译码器输入端的部分。 编码信道：狭义信道调制信道编码信道明线双绞线568A标准：绿白，绿，橙白，蓝，蓝白，橙，棕白，棕 568B标准：橙白，橙，绿白，蓝，蓝白，绿，棕白，棕 抗干扰能力较差。带宽和传输距离：决定于铜线的粗细同轴电缆(Coaxial Cable)同轴电缆的分类基带同轴电缆：50欧姆电缆，用于数字传输。数据传输速率：10Mb/s，信号传输距离：1-1.2km。宽带同轴电缆：75欧姆电缆，用于模拟传输。CATV中标准传输电缆，带宽可达：300-450MHz,传输距离：100km。同轴电缆的优缺点抗干扰能力强带宽宽，数据传输速率高，传输距离远。价格贵，很重，无法结构化布线?应用：电视网络、近距离计算机网络、长途电话传输光纤、光缆轴心：玻璃材质, 用来传送光波讯号。被覆层：折射率极低的物质。外皮：不透光的材质, 用以隔绝外在的干扰源, 保护脆弱的轴心。折射率折射率折射率(a)n2n2n2n1n1n1(b)1257～10(c)单模阶跃折射率光纤光纤结构纤芯包层按折射率分类阶跃型梯度型按模式分类多模光纤单模光纤光电转换器光纤的类型单模光纤：轴心直径较细, 约 5~10 微米, 传输距离长, 散射率小,传输效能极佳。多模光纤：轴心直径较宽,约50~100 微米,传输距离短, 传输效能略差。光纤工作波段目前，在试验室中光纤带宽超过50Tbps；8 ? 2.5 Gbps，8 ? 10 Gbps ，32 ? 10 Gbps的光纤传输已经实用常用的三个波长窗口（光纤波段） 0.85um：衰减（attenuation)大，传输速率和距离受限制，但价格便宜1.30um：衰减小，无色散（dispersion）补偿、功率放大情况下，最大传40km（最坏情况）1.55um：衰减小，无色散补偿、功率放大情况下，最大传80km（最坏情况）电离层平流层60 km对流层地 面10 km0 km 无线信道无线信道电磁波的频率 － 受天线尺寸限制地球大气层的结构对流层：地面上 0 ~ 10 km平流层：约10 ～ 60 km电离层：约60 ～ 400 km电离层对于传播的影响反射散射大气层对于传播的影响散射吸收信号传播路径地 面图 3-2 天波传播图3-1 地波传播传播路径地 面电磁波的分类：地波频率 2 MHz有绕射能力距离：数百或数千千米 天波频率：2 ~ 30 MHz特点：被电离层反射一次反射距离： 4000 km寂静区：复用技术Multiplexing Techniques一般来说，正在通信的两个站点不会完全用尽数据链路的全部带宽。“复用”(multiplexing) 就是使一条数据链路能同时传输多路信号的一组技术。复用技术最常用在使用大容量光纤、同轴电缆或微波链路的长途通信方面，以及广域网的主干连接。P105 图6.1复用与无复用Multiplexing vs. No MultiplexingNote链路和通道（信道）Link and Channel在多路复用技术中，“链路”一词指的是物理路线。“通道”（信道）一词指的链路的一部分，它能在一对给定的线路间实现数据的传输。一条链路可以有许多(n)条通道。In multiplexing, the word link refers to the physical path. The word channel refersto the portion of a link that carries a transmission between a given pair of lines.One link can have many (n) channels. 在多路复用技术中，“链路”一词指的是物理路线。“通道”（信道）一词指的链路的一部分，它能在一对给定的线路间实现数据的传输。 一条链路可以有许多(n)条通道。复用技术种类Categories of Multiplexing异步时分复用: 亦称统计时分复用(STDM)5.2 频分复用(FDM)Frequency-division Multiplexing频分复用Frequency Division Multiplexing