通信工程師考試傳輸技術(shù)基礎(chǔ)

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傳輸網(wǎng)由各種傳輸線路和傳輸設(shè)備組成，其中傳輸線路完成信號的傳遞，傳輸設(shè)備完成信號的處理。

1.傳輸線路

由于完成信號傳輸?shù)膫鬏斁€路可以是不同的傳輸介質(zhì)，如銅線、光纖和空間等，所以，傳輸線路可以分為有線傳輸和無線傳輸兩大類。

（1）對稱電纜

對稱電纜是由若干條紐絞成對或紐絞成組的絕緣導(dǎo)線構(gòu)成纜芯，外面再包上護(hù)層組成的，導(dǎo)線材料通常是用銅。對稱電纜的幅頻特性是低通型，串音隨頻率升高而增加，一般用來傳輸較窄頻帶的模擬信號，或較低速率的數(shù)字信號。隨著數(shù)字處理技術(shù)的發(fā)展，高質(zhì)量對稱電纜傳輸速率可達(dá)每秒幾兆比特甚至每秒幾十兆比特。

（2）同軸電纜

同軸電纜主要是由若干個同軸對和護(hù)層組成。同軸對由內(nèi)、外導(dǎo)體及中間的絕緣介質(zhì)組成，導(dǎo)線材料通常是用銅。由于同軸電纜外導(dǎo)體的屏蔽作用，當(dāng)工作頻率較高時，可以認(rèn)為同軸電纜內(nèi)的電磁場是封閉的，基本不引入外部噪聲、干擾和串音，也沒有輻射損耗。因此，同軸電纜適用于高頻信號的傳輸。但同軸回路的特性阻抗的不均勻影響傳輸質(zhì)量，且間軸電纜耗銅量大，施工復(fù)雜，建設(shè)周期長。

在光纖應(yīng)用于通信傳輸之前，同軸電纜是應(yīng)用最普遍的一種傳輸介質(zhì)，目前仍在廣泛應(yīng)用。它被用于長距離電話和電視傳輸、電視分配、局域網(wǎng)以及短距離傳輸系統(tǒng)鏈路中。采用頻分復(fù)用技術(shù)，一根同軸電纜可同時提供1萬條以上的電話信道。在有線電視（CATV）網(wǎng)中同軸電纜更是占有主導(dǎo)地位，典型的同軸電纜的頻帶可達(dá)400MHz以上。同軸電纜種類很多，有大、中、小不同的類型以及綜合型同軸電纜。

（3）光纜

光纜主要由纜芯、加強(qiáng)構(gòu)件和護(hù)層組成。光纜中傳送信號的是光纖，若干根光纖按照一定的方式組成纜芯。光纖由纖芯和包層組成，纖芯和包層是折射率不同的光導(dǎo)纖維，利用光的全反射原理使光能夠在纖芯中傳播。

光纜的主要優(yōu)點(diǎn)如下。

①頻帶寬、傳輸速率高。光纖的帶寬幾乎是無限的，傳輸速率可高達(dá)1012bit/s以上。

②傳輸距離長。在遠(yuǎn)距離傳輸上光纜的優(yōu)勢非常明顯，其無中繼傳輸?shù)木嚯x可達(dá)100km以上。

③重量輕，體積小，成本低。在遠(yuǎn)距離（如跨海）敷設(shè)中特別體現(xiàn)其優(yōu)越性。

④低衰減，低誤碼率。光纖的衰減在很寬頻帶內(nèi)為常數(shù)，衰減值極低；其信號傳輸可靠性極高，誤碼率優(yōu)于10的負(fù)9次方,因此大大簡化了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上的差錯控制。

⑤無電磁影響。光纖中傳輸?shù)氖枪猓皇茈姶艌鲇绊?，不輻射電磁能量，因此通信質(zhì)量好，保密性能好。

光纖的種類很多，主要有幾種分類。

①按傳輸電磁模式數(shù)量的不同，可分為單模光纖和多模光纖。

②按工作波長不同，可分為短波長（0.8-0.9nm）光纖，長波長（1.2-1.6nm）光纖和超長波長（大于2Mm）光纖。

③按光纖橫截面折射率分布的不同分為突變型光纖、漸變型光纖和W型光纖（折射率分布按W形變化）。

（4）無線傳輸

”無線傳輸“是指沒有”線“的傳輸，即不需要看得見摸得著的物理實(shí)線，而是利用地球上層的空間作為信號的傳輸信道，信號通過這個空間信道以電磁波的形式傳播。

根據(jù)所利用電磁波的波長（或頻率）的不同，無線傳輸?shù)男盘柨煞譃椤惫狻埃ㄏ猓┖汀彪姟埃o線電）兩種形式來傳播。電信網(wǎng)主要利用無線電傳輸信號，而激光目前主要應(yīng)用在宇宙通信領(lǐng)域。

用來傳輸無線電信號的電磁波，稱為”無線電波“.根據(jù)波長（或頻率）的不同，無線電波還可以細(xì)分為長波、中波、短波、超短波、微波等不同波段，如表13-1所示。

不同波段的無線電波的傳播特性和傳輸容量是不同的，在電信傳輸網(wǎng)中，通常利用微波來實(shí)現(xiàn)長距離、大容量的傳輸。

2.模擬傳輸與數(shù)字傳輸

信息按表達(dá)形式不同可以分為模擬的和數(shù)字的，當(dāng)然不同形式的信號傳輸通路也不同。

信息可以以電信號的形式表示，任何電信號的波形都可以用幅度和時間兩個參量來描述。幅度是離散（即幅度的取值是有限個數(shù)）的信號稱為數(shù)字信號（見圖13-1）；相反，幅度是連續(xù)（即幅度可以取無窮多值）的信號稱為模擬信號（見圖13-2）。模擬信號和數(shù)字信號可以通過適當(dāng)?shù)奶幚韺?shí)現(xiàn)相互轉(zhuǎn)換。

目前，電話信號和電視信號都以模擬信號的方式傳送，而計(jì)算機(jī)等數(shù)據(jù)終端處理的數(shù)據(jù)信號都以數(shù)字信號的方式傳輸。

傳輸模擬信號的系統(tǒng)稱為模擬傳輸系統(tǒng)，傳輸數(shù)字信號的系統(tǒng)稱為數(shù)字傳輸系統(tǒng)。

由于數(shù)字傳輸可以克服傳輸中的噪聲積累，具有便于加密、便于糾錯、便于流量控制，能實(shí)現(xiàn)綜合業(yè)務(wù)傳輸，便于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)管等一系列優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛應(yīng)用。

3.基帶傳輸與頻帶傳輸

為了適應(yīng)信道傳輸頻帶的要求，需要將待傳的信號經(jīng)過調(diào)制搬移到某一高頻范圍內(nèi)，再送上信道傳輸，這種傳輸方式稱為頻帶傳輸；而未經(jīng)調(diào)制，直接將待傳信號送上信道傳輸?shù)膫鬏敺绞椒Q為基帶傳輸。

除電纜可以直接傳輸基帶信號外，其他各種傳輸介質(zhì)都工作在較高的頻段上，只能以頻帶的方式傳輸信號。當(dāng)然通過電纜也可以實(shí)現(xiàn)頻帶傳輸。

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