综合布线系统-第2版第4章-信道传输特性课件.ppt

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1、第4章信道传输特性4.1信道传输特性的概念4.2电缆信道性能指标4.3光纤信道性能指标4.4提高信道传输质量的措施4.1信道传输特性的概念数据通信系统由终端设备系统、数据传输系统和数据处理系统三个部分组成。其中，数据传输系统又由传输信道及两端的数据电路终接设备而构成。由于数据通信质量不但与传送的信号、发／收两端设备的特性有关，而且还要受到传输信道质量及噪声干扰的影响，所以传输信道是影响通信质量的重要因素之一。因此，在设计或评价综合布线系统性能时，经常要用到数据通信中的许多基本概念，如信道、带宽、数据传输速率等，要涉及信道的传输特性，否则就无法衡量其性能的优

2、劣。4.1.1信道和链路1．信道和链路的概念信道（Channel）是通信系统中必不可少的组成部分。通俗地说，信道是指以传输介质为基础的信号通路。具体地说，信道是指由有线或无线电线路提供的信号通路；抽象地说，信道是指定的一段频带，它让信号通过，同时又给信号以限制和损害。信道的作用是传输信号。在数据通信系统中，对信道可以从下面两种不同的角度进行理解：一种是将传输介质与完成信号变换功能的设备都包含在内，统称为广义信道。另一种是仅指传输介质(如对绞电缆、同轴电缆、光纤、微波、短波等)本身，这类信道称为狭义信道。对信道分类的方法很多，按照信道所采用传输介质的不同，可

3、将信道分为有线信道和无线信道。从综合布线系统的角度讲，信道是指连接两个应用设备的端到端的传输通道，它包括了设备电缆、设备光缆和工作区电缆、工作区光缆。2．布线系统信道、永久链路、CP链路构成模型如图4.1所示是布线系统信道、永久链路、CP链路构成模型。图4.1布线系统信道、永久链路、CP链路构成模型3．光纤信道构成方式①光纤信道的第一种构成方式是，由水平光缆和主干光缆至楼层电信间的光纤配线设备经光纤跳线连接构成，如图4.2所示。图4.2光缆经电信间经光纤跳线连接②光纤信道的第二种构成方式是，由水平光缆和主干光缆在楼层电信间做端接(熔接或机械连接)构成，FD

4、只设光纤之间的连接点，如图4.3所示。图4.3光缆在电信间做端接③光纤信道的第三种构成方式是，由水平光缆经过电信间直接连接至大楼设备间光配线设备构成，FD安装于电信间，只作为光缆路径的场合，如图4.4所示。图4.4光缆经电信间直接连接至设备间4．信道容量信息论中的香农(C.E.Shannon)定律给出了有扰模拟信道容量的计算公式。设信道(调制信道)的输入端加入单边功率谱密度为n0(W/Hz)的加性高斯白噪声，信道的带宽为B(Hz)，信号功率为S(W)，则通过这种信道无差错传输的最大信息传输速率C为：令N=n0B，；其中，将S/N称为信噪比，则C是用bit/

5、s表示的信道容量，称为香农容量。信道容量给出了信道所能传输的最大信息传输速率(即能达到的最大传输能力)与信道带宽B和信噪比S/N之间的关系。由香农公式可得出以下结论：①提高信号和噪声功率之比，能增加信道容量。②当噪声功率N→0时，信道容量C可趋于无穷大。这意味着无干扰信道容量为无穷大。③当信道容量C一定时，可以用不同的带宽和信噪比的组合(或互换)来传输；即信道容量可以通过系统带宽与信噪比的互换而保持不变。例4.1考虑一个极端的噪声信道，其中信噪比近似于零。换言之，噪声很强使得信号很微弱。对于该信道，计算它的信道容量如下：这就是说，该信道容量是零，与带宽无关

6、。换言之，在该信道上不能发送任何数据。例4.2计算常规电话线路理论上的最高比特率。电话线通常的带宽是3000Hz(300～3300Hz)；信噪比通常是3162(35dB)。对于该信道，计算信道容量如下：这就是说，电话线上的最高比特率是34860bit/s。如果要想更快地发送数据，则应该增加线路的带宽或改善信噪比。C=Blog2(1+S/N)=Blog2(1+0)=Blog2(1)=B×O=0C=3000log2(1+S/N)=3000log2(1+3162)=3000log2(3163)=3000×11.62=34860bit/s4.1.2数据传输的主要指

7、标1.带宽或吞吐率带宽（Bandwidth）本来是指某个信号具有的频带宽度。由于一个特定的信号往往是由许多不同的频率成份组成的，因此一个信号的带宽是指该信号的各种不同频率成份所占据的频率范围。目前常用对绞电缆带宽等级如表4.1所示。电缆级别支持带宽范围/MHz5类1～1005e类1～1006类1～2507类1～600表4.1对绞电缆带宽图4.5吞吐率2．传输速率(1)调制速率调制速率表示信号在调制过程中，单位时间内调制信号波形的变换次数，即单位时间内所能调制的次数，简称波特率，其单位是波特(Baud)，它是以电报电码的发明者法国人波特(Baud)的名字来命

8、名的。如果一个单位调制信号波的时间长度为T(s)，那么调制速率RB