變電站綜合自動化的通信系統(tǒng)

第十章變電電站綜合自動動化的通信系系統(tǒng)Vivi參考書：清華大學出版版社《數(shù)據(jù)通信基礎礎》、人民郵電出版版社《通信原理教程程》、1.0數(shù)據(jù)通信的基基本概念thedevelopmentofcommunicationtechnicandcommunicationsociety我國古代最早早的通信方式式是warflame。文字發(fā)明后，，利用驛站傳傳遞文書。1837年莫爾斯電報telex發(fā)報收報傳輸線克服距離上的的障礙，迅速速而準確的傳傳送信息是通通信的主要任任務?，F(xiàn)代社會離不不開信息（商商務活動中信信息就是金錢錢，軍事中信信息是戰(zhàn)爭勝勝利的保證，，日常生活中中廣播、電視視、電話、計計算機網(wǎng)給人人們帶來了極極大的方便））?？朔嚯x上的的障礙，迅速速而準確的傳傳送信息是通通信的任務。。利用電來傳送送信息（消息息）使近100來年的事情，，在此以前人人們采用一些些其它方式，，例如我國古古代最早的通通信方式是烽烽火狼煙。為為了抵御外來來侵入，在高高山高處筑造造烽火臺，點點火表示有敵敵人入侵，這這可以說是最最早的光通信信。國外也有有用擊鼓的方方式來傳遞信信息。這種古古老的方式傳傳送的信息的的距離很短，，而且信息量量很少。文字發(fā)明以后后，人們利用用驛站來傳遞遞文書，我國國周代建立了了許多驛站，，通過騎馬將將書信一個驛驛站、一個驛驛站地傳送。。馬速一般每每小時15公里，所以這這種方式傳送送信息的速度度太慢、時間間長。利用電來進行行通信是1837年由美國人莫莫爾斯發(fā)明的的。莫爾斯原原是一名畫家家，在一次外外游時，他的的親密女友因因一場橫禍家家破人亡了，，而莫爾斯知知道消息已經(jīng)經(jīng)半年以后，，他深為沒能能及早得到消消息趕回挽救救女友而痛心心，發(fā)誓要發(fā)發(fā)明一種快速速的通信工具具。在一次乘乘船旅行中，，他看見一乘乘客表演磁鐵鐵的奇異功能能，即在馬蹄蹄形鐵芯上饒饒絕緣銅線，，當導線通電電流時，鐵塊塊產(chǎn)生磁力吸吸大頭針、鐵鐵片螺釘?shù)?，，電流一旦中中斷，磁力立立刻消失。這這一情景觸發(fā)發(fā)了莫爾斯的的靈感，經(jīng)過過多次試驗努努力，終于發(fā)發(fā)明了莫爾斯斯電報。發(fā)報方按下鍵鍵，電流接通通，收報方的的磁鐵吸引水水平桿，水平平桿下?lián)舭l(fā)出出聲音。水平平桿下?lián)舻臅r時間長短（快快慢），收報報方可聽到““嘀”()“答”(-)的聲音。由于于事先約定長長短組合次序序，就能知道道發(fā)報方發(fā)出出信號的意思思。莫爾斯電電報的不足是是必須把電報報稿變成電碼碼交專門的報報務員發(fā)送，，比較繁瑣。。話筒耳機1876年貝爾電話1864年麥克斯韋從理論上預言了電磁波的存在通信技術的發(fā)發(fā)展與信息社社會1887年赫茲用實驗驗證實了電磁磁波的存在1976年美國人亞歷歷山大格雷厄姆貝爾研制出了了可以發(fā)送說說話聲音的裝裝置（話筒、、耳機），取取名為“電話話機”，并建建立了貝爾電電話公司。從從此通信進入入了電話通信信時代。莫爾斯斯電報報和貝貝爾電電話都都是有有線通通信，，當時時人們們認為為電只只能沿沿導線線傳輸輸?？煽僧敃r時的英英國科科學家家麥克克斯韋韋爾不不這樣樣認為為，早早在1864年麥克克斯韋韋爾就就從理理論上上預言言了電電磁波波的存存在，，他認認為電電能可可以在在空間間移電電磁波波的形形式存存在，，1864年麥克克斯韋韋爾在在英國國皇家家學院院發(fā)表表了他他的第第三篇篇著名名論文文——《《電磁場場力學學的理理論》，在這這篇論論文中中，麥麥克斯斯韋爾爾嚴格格推導導出完完善的的電磁磁波方方程（（麥克克斯韋韋爾方方程））并得得出電電磁波波的傳傳播速速度等等于光光速（（30萬公里里）的的重要要結論論。1887年德國國物理理學家家赫茲茲用實實驗證證實了了電磁磁波的的存在在證明明了麥麥克斯斯韋爾爾預見見的正正確性性。1906年德弗弗雷斯斯特發(fā)發(fā)明了了valve(電子管管)1895年意大利的馬可尼和俄國的波波夫把電磁波應用到無線電報通信中通信技技術的的發(fā)展展與信信息社社會1895年，意意大利利的馬馬可尼尼和俄俄國的的波波波夫把把電磁磁波應應用到到無線線電報報通信信中，，但當當時電電波的的傳送送距離離較近近（20~300公里）），而而且聲聲音很很微弱弱，只只能用用耳機機收聽聽，距距離遠遠了就就聽不不見。。直到到1906年，26歲的美美國青青年，，業(yè)余余無線線電愛愛好者者德福福雷斯斯特發(fā)發(fā)明了了具有有放大大能力力的真真空三三極管管后，，通信信技術術有了了突飛飛猛進進的發(fā)發(fā)展，，先后后出現(xiàn)現(xiàn)了無無線電電廣播播，電電視，，無線線電話話，并并發(fā)展展到今今天的的計算算機通通信、、衛(wèi)星星通信信，光光纖通通信，，網(wǎng)絡絡通信信，移移動通通信等等。表1―1通信技技術發(fā)發(fā)展歷歷史簡簡表表1―1通信技技術發(fā)發(fā)展歷歷史簡簡表（（續(xù)續(xù)）10項重大大通信信技術術值得得人們們紀念念(1)摩爾斯斯發(fā)明明有線線電報報。有有線電電報開開創(chuàng)了了人類類信息息交流流的新新紀(2)馬克尼尼發(fā)明明無線線電報報。無無線電電報為為人類類通信信技術術開辟辟了一一個嶄嶄新的的領域域。(3)載波通通信。。載波波通信信的出出現(xiàn)，，改變變了一一條線線路只只能傳傳送一一路電電話的的局面面，使使一個個物理理介質質上傳傳送多多路音音頻電電話信信號成成為可可能。。(4)電視。。電視視極大大地改改變了了人們們的生生活，，使傳傳輸和和交流流信息息從單單一的的聲音音發(fā)展展到實實時圖圖像。。(5)電子計計算機機。計計算機機被公公認為為是20世紀最最偉大大的發(fā)發(fā)明，，它加加快了了各類類科學學技術術的發(fā)發(fā)展進進程。。(6)集成電電路。。集成成電路路為各各種電電子設設備提提供了了高速速、微微小、、功能能強大大的““心””，使使人類類的信信息傳傳輸能能力和和信息息處理理能力力達到到了一一個新新的高高度。。(7)光纖通通信。。光導導纖維維的發(fā)發(fā)明，，使人人們尋尋求到到一種種真正正能夠夠承擔擔起構構筑未未來信信息化化基礎礎設施施傳輸輸平臺臺重任任的通通信介介質。。(8)衛(wèi)星通通信。。衛(wèi)星星通信信將人人類帶帶入了了太空空通信信時代代。(9)蜂窩移移動通通信。。蜂窩窩移動動通信信為人人們提提供了了一種種前所所未有有、方方便快快捷的的通信信手段段。(10)因特網(wǎng)網(wǎng)。因因特網(wǎng)網(wǎng)的出出現(xiàn)意意味著著信息息時代代的到到來，，使地地球變變成了了一個個沒有有距離離的小小村落落-“地球村村”。。TVvalve電子管管transistor晶體管管IC集成電電路大規(guī)模模可編編程器器件radio計算機網(wǎng)絡通信電視長途電話衛(wèi)星通信衛(wèi)星地面站移動通通信基站基站站基站站example1：telephonesystemtelephonetransmitter送話話器器、wire電線線、交交換換機機、、carrier載波波機機、telephonereceiver受話話器器。例2：廣廣播播通通信信系系統(tǒng)統(tǒng)構構成成要要素素：：microphone麥克克風風、、amplifier放大大器器、、sendequipment發(fā)送送設設備備、、radiowave無線線電電波波、、radio收音音機機等等。。如下下圖圖所所示示數(shù)據(jù)據(jù)通通信信數(shù)字字通通訊訊系系統(tǒng)統(tǒng)是是以以計計算算機機為為中中心心，，結結合合分分散散在在遠遠程程的的終終端端裝裝置置或或其其他他計計算算機機，，通通過過通通訊訊線線路路彼彼此此連連接接起起來來，，進進行行數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)或或信信息息的的傳傳輸輸、、交交換換、、存存儲儲和和處處理理的的設設備備總總稱稱。sourcemediumreceiveSignalconversionmodulateSignalrecoverdemodulate信道信源信宿噪聲傳輸媒介發(fā)送設備接收設備通信信系系統(tǒng)統(tǒng)模模型型產(chǎn)生生或或發(fā)發(fā)出出消消息息的的人人或或機機器器接受受消消息息的的人人或或機機器器——傳遞和交換模擬信號的系統(tǒng)?！獋鬟f和交換數(shù)字信號的系統(tǒng)通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng)模擬通信系統(tǒng)將信信源源產(chǎn)產(chǎn)生生的的消消息息信信號號變換換成成便便于于傳傳送送的的形形式式從帶帶有有干干擾擾的的接接收收信信號號中中正正確確恢恢復復出出原原始始信信號號通信信系系統(tǒng)統(tǒng)的的組組成成信源源———發(fā)送送信信息息的的源源（（產(chǎn)產(chǎn)生生或或發(fā)發(fā)出出消消息息的的人人或或機機器器）），，如如電電話話機機（（話話筒筒））、、攝攝像像（（放放像像））機機、、VCD、計算算機機等等等等。。信宿宿———傳送送信信息息的的歸歸宿宿點點（（接接受受消消息息的的人人或或機機器器）），，如如電電話話機機（（耳耳機機））、、收收音音機機、、電電視視機機、、計計算算機機等等等等。。發(fā)送送設設備備的的基基本本功功能能是是將將信信源源產(chǎn)產(chǎn)生生的的消消息息信信號號變變換換成成便便于于傳傳送送的的形形式式，，送送往往傳傳輸輸媒媒介介。。接收收設設備備的的功功能能是是完完成成發(fā)發(fā)射射設設備備的的反反變變換換，，即即從從帶帶有有干干擾擾的的接接收收信信息息中中正正確確恢恢復復出出原原始始信信號號來來。。傳輸輸媒媒介介———從發(fā)發(fā)射射設設備備到到接接收收設設備備之之間間信信號號傳傳遞遞所所經(jīng)經(jīng)過過的的媒媒介介，，可可以以是是無無線線的的（（利利用用空空間間電電磁磁波波傳傳遞遞信信息息，，如如無無線線廣廣播播、、衛(wèi)衛(wèi)星星通通信信、、移移動動通通信信…等等等，，也也可可以以使使有有線線的的（（利利用用電電線線、、光光纜纜傳傳遞遞信信息息，，如如固固定定電電話話、、有有線線電電視視….等等等。。目目前前的的遠遠距距離離通通信信中中都都往往往往要要經(jīng)經(jīng)過過多多種種傳傳輸輸媒媒介介，，如如有有線線電電視視（（電電纜纜、、光光纜纜、、微微波波接接力力、、衛(wèi)衛(wèi)星星））、、手手機機（（基基站站無無線線900MHz、1800MHz,→→移動局通過過電纜、光光纜→固定定電話局））。連續(xù)信號tf(t)tf(nt)抽樣信號模擬信號波波形110010031231數(shù)字信號波波形多進制碼tf(t)3210模擬信號特征量取值值連續(xù)的信信號數(shù)字信號特征量取值值離散的信信號二進制碼tf(t)10通信系統(tǒng)根根據(jù)所傳信信息的信號號表示形式式，又分為為模擬通信信系統(tǒng)和數(shù)數(shù)字通信系系統(tǒng)。模擬通信系系統(tǒng)——傳遞和交換換模擬信號號的系統(tǒng)。。數(shù)字通信系系統(tǒng)——傳遞和交換換數(shù)字信號號的系統(tǒng)。。模擬信號——特征量（幅幅度、頻率率或相位））取值連續(xù)續(xù)的信號。。數(shù)字信號——特征量（幅幅度、頻率率或相位））取值離散散的信號。。模擬通信系統(tǒng)的的組成通信系統(tǒng)的的組成信源發(fā)送設備接收設備信宿噪聲調(diào)制解調(diào)傳輸媒介信道混頻放大混頻放大調(diào)幅調(diào)頻調(diào)相頻譜搬移頻譜搬移檢波鑒頻鑒相通信系統(tǒng)的的組成數(shù)字通信系統(tǒng)的的組成接收設備信源發(fā)送設備信宿噪聲信源編碼信道編碼調(diào)制信源譯碼信道譯碼解調(diào)傳輸媒介信道把信源發(fā)出出的模擬信號變變?yōu)閿?shù)字信信號。另外為了降降低數(shù)碼率率而進行壓縮編碼。信源編碼的的逆處理信道編碼的的逆處理為了提高通通信抗干擾擾能力，進進行波形編碼和糾錯編碼。調(diào)幅、調(diào)頻頻、調(diào)相調(diào)制的逆變變換模擬通信系系統(tǒng)如圖所所示（見投投影模擬通信系系統(tǒng)）。調(diào)制——為了解決無無線信道傳傳輸中，信信號頻率低低時天線尺尺寸大和頻頻率混疊的的問題，把把信息加載載到高頻信信號（載波波上）進行行傳遞，調(diào)調(diào)制的方式式有調(diào)頻(AF)、調(diào)幅(AM)、調(diào)相(PM)。混頻放大——把收到的高高頻信號變變換到中頻頻進行放大大。解調(diào)——是調(diào)制的逆逆過程。從從中頻信號號中提取有有用信息。。數(shù)字通信系系統(tǒng)如圖所所示（見投投影數(shù)字通信系系統(tǒng)）。信源編碼——把信源發(fā)出出的模擬信信號變?yōu)閿?shù)數(shù)字信號，，另外為了了降低數(shù)碼碼率而進行行壓縮編碼碼。信源譯碼——是信源編碼碼的逆處理理。信道編碼——信道傳輸中中會出現(xiàn)誤誤碼，為了了能夠自動動檢出錯誤誤和糾正錯錯誤，采用用糾錯編碼碼，又叫信信道編碼。。信道譯碼——是信道編碼碼的逆處理理。調(diào)制——用數(shù)字信號號控制載波波的某個參參數(shù)（幅度度ASK、頻率FSK、相位PAK)。解調(diào)——同前。單向點→點點通信系統(tǒng)統(tǒng)模型信源信宿傳輸信道發(fā)送設備接收設備雙向點←→→點通信系系統(tǒng)模型交換的概念念信源信宿傳輸信道發(fā)送設備接收設備用戶終端通信線路用戶終端點←→點通信用戶終端用戶終端通信線路123456交換系統(tǒng)網(wǎng)絡通信多點通信中繼線用戶線用戶終端交換局交換的概念念多路復用技技術根據(jù)用戶終終端的請求求建立和拆拆除用戶之之間連接的的過程稱為為交換我們用表表示一一個雙向的的點→點的的通信，其其中表表示信源源和信宿，，稱之為用用戶終端。。兩點之間間的連線表表示發(fā)送設設備和信道道，稱之為為通信線路路。那么對對于多個用用戶終端之之間進行通通信，最簡簡單的辦法法是將多個個用戶相互互之間成對對的連接起起來。如6個用戶之間間能相互通通信最簡單單的方法如如圖，需要要6（6-1）/2=15對通信線路路。如果N個用戶之間間需要相互互傳遞信息息需要N(N-1)/2通信線路。。這種連接接，當N很小時還算算可行，若若N較大時就難難以實現(xiàn)。。例如將1000個用戶用這這種方式連連接，則需需要1000××999÷÷2=499500，約50萬對通信線線路顯然不不經(jīng)濟，且且無法實現(xiàn)現(xiàn)。因為一一個用戶不不可能同時時與其他所所有用戶通通信，而且且在一天24小時內(nèi)，也也并非時時時刻刻都需需要通信，，所以這種種接法十分分浪費。上面介紹的的模型是單單向的點→→點的通信信系統(tǒng)模型型，它只能能為一對用用戶提供單單方向的信信息傳送，，如果要構構成雙向相相互傳送信信息，還需需要一套相相同的設備備進行反方方向傳送（（見投影雙向通信系系統(tǒng)）。電電視信號、、廣播信號號、GPS信號都屬于于單方向傳傳送的信息息，而電話話、通信電電臺、手機機….都是雙向傳傳送信息。。交換的作用用就是用有有限的通信信線路將用用戶終端連連接起來。。如圖所示示，在多個個用戶之間間設立交換換局，每個個用戶只需需要一對用用戶通信線線路與交換換局連接即即可。交換換系統(tǒng)根據(jù)據(jù)用戶終端端的請求建建立用戶之之間的連接接，如“1”與“5”、“3”與“6”之間，帶用用戶通信完完畢后，這這種連接將將拆除。根根據(jù)用戶終終端的請求求建立用戶戶之間的連連接的過程程稱為交換換。在用戶數(shù)量量多，服務務區(qū)域大的的地方，單單獨一個交交換局是不不能滿足要要求的，而而需要若干干個交換局局按一定方方式組成交交換網(wǎng)來完完成眾多用用戶的連接接，如圖所所示（投影影）。這就就是利用通通信網(wǎng)絡交交換信息的的概念。為了有效利利用信道，，在通信網(wǎng)網(wǎng)中常常把把多個用戶戶的信息用用某種方式式連接在一一起，用同同一信道傳傳輸，這就就是多路復復用或稱為為信息復接接。通信系統(tǒng)的的分類按傳輸信號的特征分類模擬通信數(shù)字通信按傳輸媒介分類有線通信無線通信按通信業(yè)務分類話務通信計算機通信圖像通信按傳輸手段分類微波接力通信衛(wèi)星通信網(wǎng)絡通信按技術特點分類跳頻通信擴頻通信保密通信按調(diào)制方式分類非線性調(diào)制線性調(diào)制數(shù)字調(diào)制脈沖調(diào)制按復用方式分類頻分復用時分復用碼分復用根據(jù)信號傳傳輸方向與與傳輸時間間的不同，任意兩點點間的通信信方式可分分為：單工通信(Simplex)在任何一個個時刻，信信號只能從從甲方向乙乙方單向傳傳輸，甲方方只能發(fā)信信，乙方只只能收信。。比如廣播電電臺與收音音機、電視視臺與電視視機的通信信(點到多點)、遙控玩具、航模模(點到點)、尋呼等等均屬此此類。半雙工通通信(Half―Duplex)：在任何一一個時刻刻，信號號只能單單向傳輸輸，或從從甲方向向乙方，，或從乙乙方向甲甲方，每每一方都都不能同同時收、、發(fā)信息息。比如如對講機機、收發(fā)發(fā)報機以以及問詢詢、檢索索等之間間的通信信。雙工通信信(Full―Duplex)：在任何一一個時刻刻，信號號能夠雙雙向傳輸輸，每一一方都能能同時進進行收信信與發(fā)信信工作。。比如普普通電話話、手機機。1．3．2通信方式式1、對于點點與點之之間的通通信，按按消息傳傳遞的方方向與時時間關系系，通信信方式可可分為單工、半雙工及全雙工通信三種種。單工通信信，是是指消息息只能單單方向傳傳輸?shù)墓すぷ鞣绞绞桨l(fā)端信道收端(a)單工半雙工通信，，是指通信雙雙方都能收發(fā)發(fā)消息，但但不能同時進進行收和發(fā)的的工作方式。。發(fā)端信道收端發(fā)端收端(b)半雙工全雙工通信，，是指通信信雙方可同時時進行收發(fā)消消息的工作方方式。發(fā)端信道收端發(fā)端收端信道(c)全雙工按通信終端之之間的連接方方式可劃分為為兩點間直通方方式和交換方方式。直通方式是是通信雙方直直接用專線連連接；而交換換式的通信雙雙方必須經(jīng)過過一個稱為交交換機的設備備才能連接起起來，如電話話系統(tǒng)。按數(shù)字信號傳傳輸?shù)捻樞?，，在?shù)據(jù)通信信中(主要指計算機機通信)，通信方式又又有串行通信與并并行通信之分。按同步方式的的不同，又分分為同步通信和異異步通信。ModesoftransmissionParalleltransmissionSerialtransmission串行傳輸是指指數(shù)據(jù)中的各各位分時傳送送，此時只需需要一條數(shù)據(jù)據(jù)線，外加一一條公共信號號地線和若干干條控制信號號線。因為一一次只能傳送送一位，所以以對于一個字字節(jié)的數(shù)據(jù)，，至少要分8位才能傳送完完畢。如圖（（b）所示。串行通信的必必要過程是：：發(fā)送時，要要把并行數(shù)據(jù)據(jù)變成串行數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)送到線線路上去，接接收時，要把把串行信號變變成并行數(shù)據(jù)據(jù)，才能被計計算機及其它它設備處理。。thetypesoftransmissionmedium雙絞線twisted-pair同軸電纜coaxial-cable光纖電纜Opticalfibercables無線與衛(wèi)星通通信信道wirelessandsatellitecommunicationcoaxial-cable：由內(nèi)導體銅質質芯線、絕緣緣層、網(wǎng)狀編編織的外導體體屏蔽層以及及保護塑料外外層所組成。。50同軸電纜75同軸電纜外導體屏蔽層層絕緣層絕緣保護套層層內(nèi)導體同軸電纜分類類通常按特性阻阻抗數(shù)值的不不同，將同軸軸電纜分為兩兩類：（1）50同軸電纜又稱為基帶同同軸電纜。在在傳輸基帶數(shù)數(shù)字信號時，，可以有多種種不同的編碼碼方法。常用用的兩種編碼碼方法，即：：曼徹斯特編編碼和差分曼曼徹斯特編碼碼。（2）75同軸電纜又稱為寬帶同同軸電纜。在在計算機通通信中，“寬寬帶系統(tǒng)”是是指采用了頻頻分復用和模模擬傳輸技術術的同軸電纜纜網(wǎng)絡。Largestrayearthcurrentsflowfrompointtopoint,whichinturncausesevereinterferenceproblemstotelecommunicationcircuitsthatare"groundreferenced".Typicalunbalancedtransmissionlinesaresinglewire,earthreturnsystems,andcoaxialcables.TwistedPairCable：把兩根互相絕絕緣的銅導線線并排放在一一起，然后用用規(guī)則的方法法絞合起來就就構成了雙絞絞線。屏蔽雙絞線STP(ShieldedTwistedPair)無屏蔽雙絞線線UTP(UnshieldedTwistedPair)銅線銅線聚氯乙烯套套層聚氯乙烯套層屏蔽層絕緣層絕緣層無屏蔽雙絞線線UTP屏蔽雙絞線STPTheundergroundsystemusestwistedpairconductorsbundledtogetherintocables.Thebenefitsprovidedbyabalancedtransmissionsystemincludeamuchgreatersignaltonoiseratioduetotheomissionofgroundcurrentnoisefromthesystem.Othernoisewhichmaybeinducedintothetransmissionlinebyadjacentsignallinglinesisalsosignificantlyrejectedinabalancedsystem.Whenthewiresaretwisted,anynoiseinducedintoapairofwireswillbeagaininducedintothesamepairofwiresatthenexttwist,butwillbeofoppositepolarityandhenceselfcancelling.TheendofatwistedpairEthernetcablewithanRJ-45connector.A10/100megabittwistedpairEthernetinterfaceinapersonalcomputer.Thelinkindicatorisilluminated照亮indicatingthattheinterfaceisconnectedtoanactiveEthernetnetwork.The10Mbit/sindicatorislit,whilethe100Mbit/sindicatorisnot.Thisshowsthatthenetworkisoperatingintheslower10megabitmode.fibre-opticcable光纜通常由非非常透明的石石英玻璃拉成成細絲，主要要由纖芯和包層構成雙層通信信圓柱體。纖纖芯很細，其其直徑只有8~100m。正是這個纖芯芯用來傳導光光波。包層較較纖芯有較低低的折射率。。當光線從高高折射率的媒媒體射向低折折射率的媒體體時，其折射射角將大于入入射角，如果果入射角足夠夠大，就會出出現(xiàn)全反射，，即光線碰到到包層時就會會折射回纖芯芯。這個過程程不斷重復，，光也就沿著著光纖傳輸下下去。光纖折射角入射角包層（低折射率的的媒體）包層（低折射率的的媒體）纖芯（高折射率的的媒體）包層纖芯OpticalfibercablesconnectedtoanATMswitch.OpticalfiberconnectionsintoanATMNIC;thiscomputeralsohasanAUIEthernetconnectionjustbelowtheorangeopticalfibercable.Opticalfiberandconnectors;thesmallblackcoversprotecttheendoftheconnectorwhentheconnectorisnotinuse.Acloseupoffourcoppertwistedpairtofiberopticconverters.Thesedevicesallowatwistedpairnetworktoextendtodistancesfurtherthancoppertwistedpaircablingallowsbyconvertingtheelectricalsignalstoopticalsignals.光纖的特點1、通信容量大大。2、傳輸損耗小小，中繼距離離長，遠距離離傳輸經(jīng)濟。。3、抗雷電和電磁磁干擾性能好好。這在有大大電流脈沖干干擾的環(huán)境下下尤為重要。。4、無串音干擾擾，保密性好好，也不易被竊竊聽或截取數(shù)數(shù)據(jù)。5、體積小，重重量輕。6、光纖對接需需專用設備，，光電接口也也較貴。Cablesrunningthroughconduit管道;individualcablescanbeadded,replacedorremovedwithoutdisturbingothercablesorthebuildingwallsandfloors;oneconduitcancarrymorethanonetypeofcablesuchasthickEthernet,voicetelephone,10Base-Tandopticalfiber.非導向傳輸媒媒體無線傳輸所使使用的頻段很很廣。短波通信主要要是靠電離層層的反射，但但短波信道的的通信質量較較差。微波在空間主主要是直線傳傳播。地面微波接力力通信衛(wèi)星通信地面微波接力力通信優(yōu)點：微波波段頻率率很高，其頻頻段范圍也很很寬，因此其其通信信道的的容量很大；；微波傳輸質質量較高；建建設投資少，，見效快。缺點：相鄰站之間必必須直視，不不能有障礙物物；微波的傳播有有時也會受到到惡劣氣候的的影響；與電纜通信系系統(tǒng)比較，微微波通信的隱隱蔽性和保密密性較差；對對大量中繼繼站的使用和和維護要耗費費一定的人力力和物力。微波通信視距傳播電離層反射衛(wèi)星通信通信方法是在在地球站之間間利用位于約約36000公里高空的人人造同步地球球衛(wèi)星作為中中繼器的一種種微波接力通通信。衛(wèi)星通信的最最大特點是通通信距離遠，，且通信費用用與通信距離離無關。衛(wèi)星通信的另另一特點就是是具有較大的傳播時時延。衛(wèi)星通信其它網(wǎng)絡傳輸輸技術蜂窩無線電（（CellularRadio）單方向的尋呼呼系統(tǒng)尋呼過程打電話給尋呼呼公司，輸入入尋呼機號碼碼；尋呼公司的計計算機收到請請求，通過線線路傳到山頂頂?shù)奶炀€；天線直接廣播播信號（本地地尋呼），或或傳遞給衛(wèi)星星（異地尋呼呼），衛(wèi)星再再廣播。單向系統(tǒng)需要很小的帶帶寬無繩電話其它網(wǎng)絡傳輸輸技術模擬蜂窩電話話早期用于軍軍事通信，，push-to-talksystem，一個信道，，半雙工；；60年代，IMTS（ImprovedMobileTelephoneSystem），雙頻，全雙雙工；1982年，AMPS（AdvancedMobilePhoneSystem）使用小的蜂蜂窩（cell）；在附近（不不相鄰）的的蜂窩中重重用傳輸頻頻率；發(fā)射功率小小，設備小小而便宜；；當某個蜂窩窩內(nèi)的用戶戶超過系統(tǒng)統(tǒng)容量時，，將蜂窩劃劃分成幾個個更小的蜂蜂窩，以便便重用頻率率，并將發(fā)發(fā)射功率減減弱；在蜂窩中心心，有一個個基站（basestation），基站包括一一個計算機機和與天線線相連的收收發(fā)器；其它網(wǎng)絡傳傳輸技術所有的基站站通過包交交換網(wǎng)絡與與MTSO（MobileTelephoneSwitchingOffice）或MSC（MobileSwitchingCenter）相連；MTSO與電話系統(tǒng)統(tǒng)相連；安全問題：：竊聽、盜盜用。數(shù)字蜂窩電電話第一代：模模擬蜂窩電電話；第二二代：數(shù)字字蜂窩電話話；3G/4G。個人通信服服務PCS/PCN多址接入方方法：頻分多址接接入（FDMA）時分多址接接入（TDMATimeDivisionMultipleAddress）碼分多址接接入（CDMACodeDivisionMultipleAccess）模擬傳輸與與數(shù)字傳輸輸傳統(tǒng)的模擬擬傳輸—電話通信數(shù)字信號在在模擬信道道中傳輸產(chǎn)產(chǎn)生失真解決方案：：模擬信道兩兩端加調(diào)制制解調(diào)器將模擬信道道改造為數(shù)數(shù)字信道數(shù)字數(shù)據(jù)的的模擬傳輸輸（頻帶傳傳輸）頻帶傳輸：：指在一定定頻率范圍圍內(nèi)的線路路上，進行行載波傳輸輸。用基帶帶信號對載載波進行調(diào)調(diào)制，使其其變?yōu)檫m合合于線路傳傳送的信號號。調(diào)制（Modulation）：用基帶脈沖沖對載波信信號的某些些參量進行行控制，使使這些參量量隨基帶脈脈沖變化。。解調(diào)（Demodulation）：調(diào)制的反變變換。調(diào)制解調(diào)器器MODEM（modulation-demodulation)數(shù)字信號的的調(diào)制與解解調(diào)信息、數(shù)據(jù)據(jù)和信號(1)信息（Information）是客觀事物物屬性和相相互聯(lián)系特特性的表征征，它反映映了客觀事事物的存在在形式和運運動狀態(tài)。。(2)數(shù)據(jù)（Data）一般可以理理解為“信信息的數(shù)字字化形式””或“數(shù)字字化的信息息形式”。。狹義的““數(shù)據(jù)”通通常是指具具有一定數(shù)數(shù)字特性的的信息，如如統(tǒng)計數(shù)據(jù)據(jù)、氣象數(shù)數(shù)據(jù)、測量量數(shù)據(jù)及計計算機中區(qū)區(qū)別于程序序的計算數(shù)數(shù)據(jù)等。但但在計算機機網(wǎng)絡系統(tǒng)統(tǒng)中，數(shù)據(jù)據(jù)通常被廣廣義地理解解為在網(wǎng)絡絡中存儲、、處理和傳傳輸?shù)亩M進制數(shù)字編編碼。(3)信號（Signal）簡單地講就就是攜帶信信息的傳輸輸介質。在在通信系統(tǒng)統(tǒng)中我們常常常使用的的電信號、、電磁信號號、光信號號、載波信信號、脈沖沖信號、調(diào)調(diào)制信號等等術語就是是指攜帶某某種信息的的具有不同同形式或特特性的傳輸輸介質。Information、Dataandsignal模擬信號（（analogsignal）的信號電平平是連續(xù)變變化的；數(shù)字信號（（digitalsignal）是用兩種不不同的電平平去表示0、1比特序列的的電壓脈沖沖信號；Information、DataandsignalAnalogsignalwaveDigitalsignalwave模擬信號表表示數(shù)據(jù)convertanalogdatatoanalogsignal將模擬數(shù)據(jù)據(jù)表示為模模擬信號的的方式主要要有兩種：：以信號的的原始頻率率表示——稱為基帶信信號（basebandsignal），或以另另一種頻率率表示。convertdigitaldatatoanalogsignal通過在發(fā)送送端改變（（也就是調(diào)調(diào)制）連續(xù)續(xù)的模擬信信號（如，，載波）完完成（2）數(shù)字信號號表示數(shù)據(jù)據(jù)Convertanalogdatatodigitalsignal最常用的方方案時稱為為脈沖編碼碼調(diào)制（Pulse-CodeModulation,PCM）的過程，，它包含兩兩個步驟：：采樣sampling和編碼encoding。Convertdigitaldatatodigitalsignal三種常用編編碼技術是是曼徹斯特特編碼（Manchestercoding）、差分曼曼徹斯特編編碼（differentialManchestercoding）和不歸零零遇1翻轉（nonreturntozero,invertonones,NRZI）編碼。模擬數(shù)據(jù)和和數(shù)字數(shù)據(jù)據(jù)都轉換為為模擬信號號和數(shù)字信信號，在相相應的信道道上傳輸，，有4種組合，每每一種相應應地需要進進行不同的的編碼處理理。data：模擬數(shù)據(jù)、數(shù)字數(shù)據(jù)signal：模擬信號、數(shù)字信號

channel：模擬信道、數(shù)字信道Dataencodingtechnic話音放大調(diào)制器器模擬數(shù)字模擬模擬PCM數(shù)字數(shù)字數(shù)字編碼數(shù)字模擬數(shù)據(jù)，，模擬信號號數(shù)字數(shù)據(jù)，，模擬信號號數(shù)字數(shù)據(jù)，，數(shù)字信號號模擬數(shù)據(jù)，，數(shù)字信號號10101010ModemAnalogueTransmission模擬數(shù)據(jù)編編碼方法傳統(tǒng)的電話話通信信道道是為傳輸輸語音信號號設計的，，只適用于于傳輸音頻頻范圍（300Hz～3400Hz）的模擬信號號，無法直直接傳輸計計算機的數(shù)數(shù)字信號；；為了利用模模擬語音通通信的電話話交換網(wǎng)實實現(xiàn)計算機機的數(shù)字數(shù)數(shù)據(jù)信號的的傳輸，必必須首先將將數(shù)字信號號轉換成模模擬信號；；將發(fā)送端數(shù)數(shù)字數(shù)據(jù)信信號變換成成模擬數(shù)據(jù)據(jù)信號的過過程稱為調(diào)調(diào)制，將調(diào)制設備備稱為調(diào)制制器（modulator）；將接收端模模擬數(shù)據(jù)信信號還原成成數(shù)字數(shù)據(jù)據(jù)信號的過過程稱為解解調(diào)，將解調(diào)設備備稱為解調(diào)調(diào)器（demodulator）；同時具備調(diào)調(diào)制與解調(diào)調(diào)功能的設設備稱為調(diào)調(diào)制解調(diào)器器（modem）。在調(diào)制過程程中，選擇擇音頻范圍圍內(nèi)的某一一角頻率ω的正（余））弦信號作作為載波，，該正（余余）弦信號號可以寫為為：u（t）=um·sin（ωt+φ0）3個可以改變變的電參量量：—振幅幅um—角頻率ω—相位位φ可以通過變變化3個電參量，，來實現(xiàn)模模擬數(shù)據(jù)信信號編碼的的目的。振幅鍵控（ASK）um·sin（ω1t+φ0）數(shù)字1u（t）=0數(shù)字0振幅鍵控ASK信號實現(xiàn)容容易，技術術簡單，但但抗干擾能能力較差。。FrequencyShiftKeying(FSK)FSKmodulationtechniqueusestwofrequencies;onefrequencyrepresentsa0andthesecondfrequencyrepresentsa1.ThedigitalsignalcausestheoutputofanFSKsystemtoswitchbetweenthetwofrequenciesasthedatachangesfroma0outputtoa1output.Thistypeofmodulationtechniqueisrarelyusedanymoreasitisonlysuitableforcomparativelylow-speedtransmissionofdataat1200bpsand2400bps.移頻鍵控（（FSK）um·sin（ω1t+φ0）數(shù)字1u（t）=um·sin（ω2t+φ0）數(shù)字0移頻鍵鍵控FSK信號實實現(xiàn)容容易，，技術術簡單單，抗抗干擾擾能力力較強強，是是目前前最常常用的的調(diào)制制方法法之一一。PhaseShiftKeying(PSK)PSKVariesthephase(timedisplacement)ofthecarriersignal.Dependingonhowmanydifferentdisplacementsareused,morethan1bitcanberepresentedinasinglemodulatedsignal.Forexample,byusingfourshiftamounts(suchas0,90,180,and270degrees),2bitscanberepresentedatatime.Thismethodisusedinoldermedium-andhigh-speed(2,400and4,800bps)modemsandisalsoknownasbinaryphaseshiftkeying(BPSK).移相鍵鍵控（PSK）絕對調(diào)調(diào)相um·sin（ωt+0）數(shù)字1u（t）=um·sin（ωt+π）數(shù)字0移相鍵鍵控可可以分