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組別：第十組組員名單：9212086蘇庭毅 ( 光纖 )9422038彭書慶 (B.B.CALL & 電磁波 & 行動電話原理 )9311018王啟成 ( 行動電話演進 )9311093陳春成 (ADSL)9424021林子平

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光 纖指導老師 ： 雷智偉 老師

學 生 ： 蘇庭毅

日 期 ： 97

年 12

月 18 日

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大 綱1. 何謂光纖 2. 光纖發展的歷史 3. 光纖的原理與構造 4. 光纖的分類及傳輸原理5. 光纖的優缺點6. 我國光纖之發展

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1. 何謂光纖 「光纖」就是能輸送光線的纖維 。 管徑的大小大約只有萬分之一公尺公尺，只比頭髮稍粗些。 「光纖」是根據「全反射」的原理來傳輸「光波」。 一旦「光波」進入「光纖」，或多或少的還是會從「光纖」內部漏出來，跑出來量的多少，跟「光纖」的品質有很大的關係。

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2-1. 光纖發展的歷史 中古世紀至二十世紀初的「光」發展史：

• 中古世紀當時是用火光來傳遞訊號作為警戒用途。後來則是在海上航行的船隻利用燈號來作為通訊用途。• 第一項屬於「光通訊」的專利則是在西元

1880年由貝爾發明的「光話機」

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2-1. 光纖發展的歷史 ( 續 ) 中古世紀至二十世紀初的「光」發展史：

• 西元 1870年時，約翰道耳作了一個實驗，讓「光波」在由桶底流出的水柱中傳播，因為光為「電磁波」的一種，所以我們稱水柱那樣可以傳導光波的物質為「波導」。• 介質「波導」的理論則始於西元 1910年，由 Hondros 及 Debye 首先提出。

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波導約翰道耳

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2-2. 光纖發展的歷史 光纖的近代發展史：

• 西元 1960年美國物理學家梅門成功地使紅寶石振盪產生「雷射光」。• 西元 1966年，英籍華人科學家高錕博士和

Hockham，發表了一篇具有劃時代意義的論文，他們提出，如果利用帶有包層材料的石英玻璃光學纖維 ( 光纖 ) 來進行光通信，其損耗可能低於 20dB/km。• 到了西元 1970 年，美國康寧公司首次研發出級射率光纖，由貝爾實驗室製作成功，正式拉開光纖通訊的序幕。

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高錕梅門

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3. 光纖的原理與構造 玻璃的折射率比空氣的大，因此光從玻璃到空氣也會有「全反射」的現象。 光纖的包層結構，則是中央用折射率高的玻璃材料，外圍用折射率低的玻璃材料，所形成的圓柱狀玻璃纖維，只要不發生太急的轉彎，光波可以順著光纖行進。

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光線在光纖中被全內反射 光纖的構造

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核心 外殼 保護層

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4. 光纖的分類及傳輸原理分類 種類 材料 石英玻璃光纖

塑膠光纖 傳輸模態 多模態光纖

單模態光纖 折射率分布 階梯型折射率分布光纖

漸變型折射率分布光纖 12

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5. 光纖的優缺點優點 缺點高頻寬 , 通訊量大衰減小 , 傳輸距離遠信號串音小 , 傳輸質量高抗電磁干擾 , 保密性高光纖尺寸小 , 重量輕 ,便於敷設及搬運原料資訊充裕

光纖彎曲半徑不宜過小光纖終端處理不易分路及藕合操作繁瑣

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光纖的尺寸

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6. 我國光纖之發展 台灣地區於民國 77年 8 月完成第一條台、澎光纖網路系統。 並陸續完成台灣與各離島間的光纖網路與西部二條主幹線，東部光纖網路幹線、長途通信系統光纖網路化等。 並計劃逐年汰換現有的海底同軸電纜，以我國對外通訊於民國 88年全部光纖化為目標。 電信總局並預定於公元 2010年以前完成用戶線路全面光纖化。

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B.B.Call & 電磁波 & 行動電話原理

風管 3A 彭書慶 942203816

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B.B. call 無線電叫人收信器俗稱呼叫器或 B.B.CALL， PAGER或 BEEPER則是外國人的叫法 發信者經由電信公司的電信網路及無線電發射台發送無線電信號，將信息傳送予無線電叫人收信器持有者，對經常外出或行踨不定的人士來說，是相當便利的通信設備。

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B.B. call 無線電叫人業務從 1976年開辦以來 , 在1990年用戶數最高峰時曾達 265萬 , 由於早期呼叫器僅有「 BB叫」功能 , 因此俗稱為「 BB CALL」

後來於 1988年開放之「顯示型無線電叫人業務」 , 將其服務推向多元化 , 包括了 : 個人傳呼、資訊廣播與多元化資訊服務等。 不過 , 由於行動電話的普及 , 「 BB CALL 」在 1990年代後半期開始沒落 , 最終則被功能更為強大的行動電話取代。

19風管 3A 彭書慶 9422038

131420=一生一世愛你33230=深深愛上妳 4457=速速回機5776=我出去了

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電磁波 游離輻射 : 會破壞生物細胞分子 ,例如伽瑪射線、 X 光、紫外線等。 有熱效應的非游離輻射 : 不會破外生物細胞分子 , 但會產生溫度變化 , 例如可見光、紅外線等。 無熱效應的非游離輻射 : 不會破壞生物細胞分子 , 也不會產生溫度變化 , 如通訊用之無線電波。

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行動電話的原理 發話人的聲音透過變頻 , 轉碼的技術轉換成數位資料後 , 藉由多工連接的技術 ,從行動話機中同時傳遞到基地台及其他各種通訊設備 , 搜尋受話人的各種資料及資訊 , 在予傳送。然後經由復頻技術把數位聲音恢復成類比 , 最後由受話人接收。

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行動電話基地台 行動電話基地台是低功率、多頻道、雙向的無線電，而行動電話是低頻率、多頻道、單向的無線電。當你用行動電話通訊時，等於是在對基地台說話，而這些訊息會進入埋設在地下的電話線路系統。

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蜂巢式行動電話系統 美國 Bell Lab.貝爾實驗室於 1940年代發展出所謂的蜂巢式無線電話系統 蜂巢式行動電話的系統基本上由一群六角型彼此相接的單位細胞（ cell）所組成，系統包括行動電話交換中心、基地站，和移動台三部份。 早期蜂巢式行動電話系統採類比方式，但有電話容量不足，無法進行數據通訊等缺點，因此新一代的蜂巢式行動電話系統採用數位方式。

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電通電通 4B4B 王啟成 王啟成 93110189311018

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緣由市話時的點對點通訊常有諸多的不便，如人已離開電話邊、或外出時要撥電話卻在公共電話旁找不到零錢；而呼叫器時期也會因為堵車在外而不方便回覆。行動電話的來臨讓人們不再受到電話線的束縛、在室內外活動皆可方便的聯繫，帶來了大大的便利。

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全球第一支行動電話 1959年由 Motorola公司提出 宛如大型軍用無線電般笨重 Martin Cooper於 1973年 4 月 3 日，在紐約曼哈頓的某街角，撥了一通電話，給死對頭 AT&T貝爾實驗室炫耀 1983年美國 Motorola公司正式發表全球第一支行動電話 DynaTAC cell phone

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台灣的第一支行動電話 中華電信在 1989 年 7 月 1 日推出 我們熟知的黑金剛大哥大 此時門號是以 090為開頭的 9 碼號碼 體積超大 通話費貴得嚇人

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行動電話的演進

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1G： AMPS Advanced Mobile Phone Service 進階行動電話服務系統 第一個類比式的行動電話系統 AMPS的構想起始於 1964年 由美國貝爾實驗室於 1970發展完成 商業 AMPS系統乃於 1983年正式運作，並成為 AMPS的標準 台灣在 1989年引進 AMPS行動電話系統

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AMPS的優點

訊息的傳送較無隱密性可言AMPS的缺點

沒有回音干擾

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2G： GSM

Global System for Mobile Communications

全球行動通訊系統 於 1982年由歐洲郵電會議及歐洲電信標準協會所共同負責制定的數位蜂巢式行動通訊標準 是目前全世界最廣為使用的行動通訊系統 我國所使用的頻率為 GSM 900、 GSM 1800。

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GSM的優點 具國際漫遊功能 較佳的保密能力 提供個人數據通訊服務 系統的測試與維修容易

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2G： CDMA Code Division Multiple Access

分碼多工存取 原本是軍方為了通信而開發的 已廣泛應用到全球不同的民用通信中

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CDMA的優點 通訊品質較佳 通訊保密能力較好 系統容量較大 架設 CDMA網路成本較低

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2.5G： GPRS

General Packet Radio Service 整合封包無線電服務技術 由歐洲電信標準協會發展出來的通訊技術標準 係以全球行動通訊系統 (GSM ) 為基礎 GPRS是跨入第三代行動通訊 (3G)的重要技術

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GPRS提升 GSM的數據服務性能 點對點 (P2P) 服務 多播 (P2MP)服務 簡訊服務 (SMS) 多媒體服務 MMS 網際網路服務 郵件服務

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3G： WCDMA

Wideband Code Division Multiple Access

寬頻分碼多工存取 適合高速數據傳輸 可進行上網、視訊會議或做語音傳送 費用是以消費者的資料傳輸量來定

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WVDMA的優點 高彈性的通訊服務 高效率的頻譜使用 較大的語音通話容量 快速且多樣性的數據服務 無感式的接取服務 具有非同步無線接取的能力 經濟的網路架設成本 低風險、高成熟度的技術

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3G： CDMA2000

Code Division Multiple Access 2000 分碼多工存取 ITU的 IMT-2000標準認可的無線電介面 亦是 2G CDMA標準的延伸

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CDMA2000的優點 通話更清晰 減少手機間的干擾 增加用戶的容量 功率比較低，電磁波對人的傷害可以降低 斷訊的機率減少

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電通電通 4A 4A 陳春成 陳春成 93110939311093

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DSL 數位用戶迴路（Digital Subscriber Line，縮寫： DSL） 1988年，貝爾實驗室一位工程師設計了一種方法可以讓數位信號載入到電話線路未使用頻段。 但是管理層對這個並不熱心，直到 1990年代晚期有線電視公司開始推銷寬頻網際網路時才得到改善 。 到 2005年， DSL技術是 Cable Modem向歐洲和北美的家庭用戶的提供寬頻接入主要競爭對手。

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DSL工作原理 電話系統設計之初，主要用來傳送話音呼叫。 銅纜實際上可以提供更高的頻寬，這取決於電路質量和設備的複雜度。 通過利用電話線的附加頻段成功克服了在話音頻帶上傳送大量數據的難題。

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DSL技術 可達範圍與數據速率成反比。 使用 DSL技術的技術 ( 有時也叫 xDSL) 有 : ADSL （非對稱用戶數位線） HDSL （高速用戶數位線） RADSL （速率自適應數位用戶線路） SDSL （對稱數位用戶線路 , 標準版 HDSL ） VDSL （超高速用戶數位線） G.SHDSL （ ITU-T標準替換早期 SDSL）

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ADSL 全名 Asymmetric Digital Subscriber Line。

中譯非對稱數位用戶線路 或作非對稱數位用戶回路

（ Asymmetric Digital Subscriber Loop）。

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ADSL介紹 ADSL因為上行和下行的速率不相同，因此稱為非對稱數位用戶線路。 它採用頻分復用技術把普通的電話線分成了三個相對獨立的通道，從而避免了相互之間的干擾。 通常 ADSL在不影響正常電話通信的情況下可以提供最高 1Mbps的上行速度和最

高 24Mbps的下行速度。

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傳輸標準 由於受到傳輸高頻信號的限制，用戶的電話線連到電話局的距離不能超過 5 千米。 ADSL設備在傳輸中需要遵循以下標準之一：

ITU-T G.992.1(G.dmt) 下行 8Mbps，上行 896Kbps ITU-T G.992.2(G.lite) 下行 1.5Mbps，上行 512Kbps ITU-T G.994.1(G.hs) 可變比特率（ VBR） ANSI T1.413 Issue #2 下行 8Mbps，上行 896Kbps

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VDSL 當電信服務提供商的設備端和用戶終端之間距離小於 1.3千米的時候，還可以使用速率更高的 VDSL (very high bit-rate DSL，又稱超高速用戶數位迴路 )

一種非對稱 DSL，用作光纖結點到附近用戶的最後引線。 VDSL允許利用現有銅線獲得高頻寬而不必採用光纖。 和 ADSL一樣，也和電話共用同一條線。 在一定範圍內有效傳送下行達 12.9Mb/s

至 52.8Mb/s，上行達 1.6Mb/s至2.3Mb/s。

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