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按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片a,第二層a,第三層a,第四層a,第五層a,*,第三章：傳輸通道介紹,*,教育部資通訊科技人才培育先導型計畫,通訊原理,第三章：傳輸通道介紹,1,第三章：傳輸通道介紹,內容,有線通道,(電纜、光纖),無線通道(微波、衛星通訊),2,第三章：傳輸通道介紹,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。,3,第三章：傳輸通道介紹,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 4,20,Mbps,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),4,第三章：傳輸通道介紹,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,10100Mbps,。,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),5,第三章：傳輸通道介紹,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,300750MHz,。,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),6,第三章：傳輸通道介紹,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,7,第三章：傳輸通道介紹,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),8,第三章：傳輸通道介紹,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。,9,第三章：傳輸通道介紹,衛星通訊,(Satellite Communication),3.2,無線通道(微波、衛星通訊),10,第三章：傳輸通道介紹,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),11,第三章：傳輸通道介紹,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,1.64651.66,1.5451.5585,C,5.9256.425,3.74.2,Ku,14.014.5,11.712.2,Ka,27.530.5,17.721.7,衛星通訊的上行,(uplink),傳輸與下行,(downlink),傳輸通常使用不同的頻率，才不會相互干擾。,12,第三章：傳輸通道介紹,衛星軌道可分為：,赤道軌道、極軌道、傾斜軌道,。,依衛星高度可分為：,高軌道（,High Earth Orbit,HEO,）、中軌道（,Medium Earth Orbit,MEO,）、低軌道（,Low Earth Orbit,LEO,）,。,同步衛星,(synchronous satellite),為,赤道軌道,衛星，衛星繞行地球的周期為,24,小時，與地球維持同步的旋轉。只要在赤道上空,35785.6,公里,（地球半徑,6378,公里,),放置三顆同步衛星，就能夠覆蓋整個地球表面,(,除了兩極地區,),。目前在國內所使用的小耳朵、中耳朵與大耳朵都是以同步衛星來傳輸，亦稱為直播衛星,(direct broadcast satellite,DBS),。例如：日本的百合二號與大陸亞衛一號。,3.2,無線通道(微波、衛星通訊),13,第三章：傳輸通道介紹,3.2,無線通道(微波、衛星通訊),14,第三章：傳輸通道介紹,3.2,無線通道(微波、衛星通訊),標準：,銥,（,Iridium,）：,755km,66,TDD/TDMA/FDMA,1998.,全球星（,Globalstar,）：,1390km,48,CDMA,1999.,Odyssey,：,10355km,12,CDMA.,Immarsat,（,ICO,）：,10400km,10,TDMA,2000.,ACeS,（亞洲通公司）：,36000km,1,TDMA,1999.,Teledesic,：,700km,840,FDMA,TDMA,2002.,15,第三章：傳輸通道介紹,3.2,無線通道(微波、衛星通訊),低軌道衛星通信,銥計畫,16,第三章：傳輸通道介紹,3.2,無線通道(微波、衛星通訊),通訊系統中使用的頻譜,頻率分類,特低頻,(VLF),頻率範圍,3-30千赫,波長範圍,100,000,10,000公尺,傳播特性,1.電波沿地球表面行進，,可達長距離通信,2.終年衰減小，可靠性高,3.利用電離層與地表面形,成的導層傳至遠距離,4.地波與天波並存,5.使用垂直天線,代表性用途,1.極長距離點與點間之通信,2.航海及助航,3.感應式室內呼叫系統,低頻,(LF),30-300千赫,10,000,1,000公尺,1.長距離點與點之通信,2.航海及助航,3.感應式室內呼叫系統,中頻,(MF),300,3000千赫,1000,100公尺,1.電波於日間沿地球表面,行進，達較短距離,2.夜間若干電能靠E層反,射達較長距離,3.天波、地波並存,4.日間及夏季衰減較夜間,及冬季為大,5.使用垂直天線,1.中波廣播,2.航空及航海通信,3.無線電定位,4.固定行動業務,5.海洋浮標,6.業餘通信,17,第三章：傳輸通道介紹,3.2,無線通道(微波、衛星通訊),頻率分類,高頻,(HF),頻率範圍,3-30兆赫,波長範圍,100,10公尺,傳播特性,1.電波利用電離層(特別是,F層)反射(一次或多次,反射)以達遠距離,2.傳播情況隨季節及每日,時間變化頗大,3.利用天線指向性，可收,小功率達長距離之通信,效果,4.通達距離隨頻率及發射,角之不同而異,5.太陽黑子數越多，電離,層密度越大，位置較高,，最高可用頻率(MUF),亦加高，通信距離越長,，反之相反,6.地波距發射機不遠即消,失,7.使用水平天 線,代表性用途,1.長距離點與點通信及廣播,2.業餘通信,3.無線電天文,4.標準頻時信號,5.航空行動,6.短波廣播,7.民用無線電,18,第三章：傳輸通道介紹,3.2,無線通道(微波、衛星通訊),頻率分類,特高頻,(VHF),頻率範圍,30-300兆赫,波長範圍,101,公尺,傳播特性,1.穿越電離層，較不受其,影響,2.以空間波作視距(line-,of-sight)通信,3.20-65MHz間利用E層散,射達視距外通信,4.使用垂直及水平天線,(水平天線較多),5.接近直線傳輸,代表性用途,中距離通信、雷達、調頻,廣播、電視、導航、業餘,、無線電叫人、各種陸地,行動通信,19,第三章：傳輸通道介紹,3.2,無線通道(微波、衛星通訊),頻率分類,頻率範圍,波長範圍,傳播特性,1.視距通信,2.以空間波接近直線傳輸,3.1000MHz以上微波：,(1)使用定向反射面、反射,網、喇叭型、拋物面反,射式及平面天線等,(2)恆向地面彎曲進行,(3)使用線上保護、熱待接,保護及分集式保護等鏈,路保護方式,(4)方向性極高，波束極狹,(5)發射功率小,(6)如光波性質，遇阻礙,即被吸取,(7)10GHz以上頻率愈高,，受雨點、霧雪、,雹及空氣中氣體之吸,收愈大,(8)利用對流層散射可達,遠距離,代表性用途,短距離通信、中繼系統、,電視、衛星氣象、天文、,業餘無線電定位、助航太,空研究、地球探測、公眾,行動電話、有線電話無線,主副機、計程車無線電話,極高頻,(SHF),至高頻,(EHF),3-300秭赫,100.1,公分,微波中繼、各種雷達、,衛星通信、衛星廣播、,無線電天文,超高頻,(UHF),300-,3,000兆赫,10010,公分,20,第三章：傳輸通道介紹,3.2,無線通道(微波、衛星通訊),Transmission medium,Frequency,Loss,dB/km,Open-wire pair(0.3 cm diameter),1 KHz,0.05,Twisted-wire pair(16 gauge),10 KHz,100 KHz,300 KHz,2,3,6,Coaxial cable(1 cm diameter),100 KHz,1 MHz,3 MHz,1,2,4,Coaxial cable(15 cm diameter),100 MHz,1.5,Rectangular waveguide(52.5cm),10 GHz,5,Helical waveguide(5 cm diameter),100 GHz,1.5,Fiber-optic cable,GHz,1,表3-2 傳輸損耗,21,第三章：傳輸通道介紹,
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