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文档简介

1、网络传输介质网络传输介质 林 云 武平职业中专学校 下一页 上一页 退 出 网络传输介质 教学目标 1. 理解传输介质的评价因素; 2. 掌握同轴电缆、双绞线、光缆的结构、主 要特性及性能指标; 3. 理解光纤通讯技术,掌握光纤的分类及其 区别; 5. 掌握无线传输介质的通信情况; 6. 理解各种传输介质性能上的差异。 下一页 上一页 退 出 网络传输介质 教学重点 同轴电缆、双绞线和光缆的主要性能指标 教学难点 传输介质的选择 下一页 上一页 退 出 一、介质特性与性能指标 1.介质特性 v 物理特性 对传输介质物理结构的描述。 v 传输特性 传输介质允许传送的信号类型 (数字或模拟信号),

2、以及调制技术、传输容 量与传输频率范围. v 连通特性 允许点到点或多点连接。 v 地理范围 传输介质最大传输距离。 v 抗干扰性 传输介质防止噪声与电磁干扰对 传输数据的影响的能力。 v 相对价格 元器件、安装与网络维护的费用 下一页 上一页 退 出 2.性能指标 v 可扩展性:是指网络介质允许的3种物理 规格:单段最大长度、段间最大节点数、网 络最大长度。 v 连接性:介质与网络设备的连接特性。 v 抗噪性:传输介质对噪声的屏蔽成度。 v 传输速率:是指单位时间内介质能传输的 数据量,以Mbps进行度量。 v 成本:主要包括介质的购买成本、安装成 本、维护和升级成本 一、介质特性与性能指标

3、 下一页 上一页 退 出 二、同轴电缆 1.同轴电缆的结构 下一页 上一页 退 出 同轴电缆 同轴电缆根据传输频带的不同,可以分为 基带同轴电缆和宽带同轴电缆两大类。应用于 计算机网络的同轴电缆属于基带同轴电缆,有 线电视所用的是宽带同轴电缆。 同轴电缆按直径的不同可以分为粗同轴电 缆与细同轴电缆两种。 2.同轴电缆的类型 下一页 上一页 退 出 3.与同轴电缆相关的材料 同轴电缆 下一页 上一页 退 出 4.同轴电缆的性能指标 传输速率:理论值为10Mbps 成本:因芯径的变化有差异。 可扩展性:粗缆最大段长度为500m,每段最多 可以容纳100个节点,网络最大长度大约为 2500m;而细缆

4、最大段长度约为185m,每段最多 可以容纳30个节点,网络最大长度大约为925m。 连接性:细缆使用BNC、T型连接器将电缆与网络 设备相连,并且需要在网络总线两端各安装一个 20欧姆的终结器以吸收反射电波;粗缆与网络设 备的连接需要收发器。 抗噪性:良好 同轴电缆 下一页 上一页 退 出 三、双绞线 1.双绞线的结构 双绞线电缆(简称双绞线)是将一对或一对 以上的双绞线封装在一个绝缘外套中而形成的一 种传输介质,是目前局域网最常用的一种传输介 质。为了降低信号的干扰程度,电缆中的每一对 双绞线由两根绝缘铜导线相互扭绕而成,双绞线 因此而得名。 双绞线作为网络连接的传输介质,其本身质 量的好坏

5、直接影响整个网络的传输速度。在不使 用中继器的情况下,双绞线的最大传输距离是 100米。 下一页 上一页 退 出 双绞线 2.双绞线的分类 双绞线一般分为屏蔽(STP)双绞线和与非屏 蔽(UTP)双绞线两种。 下一页 上一页 退 出 性能指标 传输速率:屏蔽双绞线的传输速率100Mbps, 可以高达155Mbps。 成本:成本不高 可扩展性:最大网段长度为几百米以内。 连接性:使用的是RJ-45连接器作为双绞线与网 络设备的连接接口,但需要提供屏蔽地,安装 比较复杂。 抗噪性:屏蔽双绞线抗干扰性要强于非屏蔽双 绞线。 屏蔽双绞线 下一页 上一页 退 出 性能指标 传输速率:双绞线的传输速率10

6、0Mbps。 成本:成本很低 可扩展性:最大网段长度为100m,每个逻辑段最 多能容纳1024个节点,整个网络的最大长度与所 使用的网络传输方法有关。 连接性:使用的是RJ-45连接器作为双绞线与网 络设备的连接接口。 抗噪性:非屏蔽双绞线最大的弱点是抗干扰性差 非屏蔽双绞线 下一页 上一页 退 出 TIA/EIA(美国电信工业协会和美国电子工业协 会)将非屏蔽双绞线按电气性能分为以下几类: 一类线:铜线无缠绕,支持低于100KHz的频 率,用于模拟电话。只能传声音,不能传数据。 二类线:铜线无缠绕,包含4对线,支持 4Mbps的数据传输,用于语音、综合业务数字网 等。 三类线:铜线有缠绕,支

7、持10Mbps的传输速 率,是10M以太网的标准用线,绞合程度为每 0.305米3绞。 四类线:铜线有缠绕,且较紧密,支持 16Mbps的传输速率,一般用于16Mbps的令牌环网。 非屏蔽双绞线 下一页 上一页 退 出 五类线:铜线有缠绕,且紧密,绞合程度为每0.025米3绞, 支持100Mbps的数据传输,是100M以太网的标准用线。 超五类线:高质量的铜线和高紧密度缠绕,性能比五类线更 高,目前广泛应用于数据传输和语音通信领域。支持100Mbps的 数据传输,是100M以太网的标准用线。 超五类非屏蔽双绞线采用8条芯线和1条抗拉线,芯线颜色分 别为橙白、橙、绿白、绿、蓝白、蓝、棕白和棕。

8、六类线:高质量的铜线和高紧密度缠绕,性能比超五类线更 高。支持1000Mbps的传输速率,目前应用于服务器机房的布线, 以及准备升级至千兆以太网的综合布线系统中。 非屏蔽双绞线 下一页 上一页 退 出 目前,最常使用的是TIA/EIA 制定的TIA/EIA 568A标准和 TIA/EIA 568B标准。 TIA/EIA 568A标准的线序 从左到右依次为:1绿白、 2绿、3橙白、4蓝、 5蓝白、6橙、7棕白、 8棕。 TIA/EIA 568B标准的线序 从左到右依次为:1橙白、 2橙、3绿白、4蓝、 5蓝白、6绿、7棕白、 8棕。 双绞线 3.双绞线的接线标准 下一页 上一页 退 出 双绞线的

9、连接方式主要有直通方式和交叉方式。 直通方式的双绞线简称直通线,指双绞线两端接线 线序一致,一般用于连接不同类型的设备。如计算机与 集线器(或交换机)或配线架与集线器(或交换机)之 间的连接。 交叉方式的双绞线简称交叉线,指双绞线两端分别 使用不同的接线标准,一端按TIA/EIA 568A标准的线序 连接,另一端应按TIA/EIA 568B标准的线序连接。一般 用于连接相同类型的设备。如集线器与集线器或网卡与 网卡之间的连接。 双绞线 4.双绞线的接线方式 下一页 上一页 退 出 双绞线 5.与双绞线相关的材料 由于RJ-45头像 水晶一样晶莹透 明,所以也被称 为“水晶头”。 双绞线的两端必

10、 须都安装RJ-45 插头,以便插在 网卡、集线器或 交换机的RJ-45 端口上。 下一页 上一页 退 出 双绞线 6.双绞线的制作步骤 剥线 理线 插线 压线 测试 下一页 上一页 退 出 五、光纤 光纤电缆简称光缆,由纤芯、包层和外保护套 组成,纤芯位于光纤的中心部位,是高度透明 材料,包层的折射率略低于纤芯。 1.光纤的结构 下一页 上一页 退 出 2.光纤传输原理 光纤是传输光波的导体。应用光学原理, 由光发送机产生光束,将电信号变为光信号, 再把光信号导入光纤,在另一端由光接收机接 收光纤上传来的光信号,并把它变为电信号, 经解码后再处理。 与其它传输介质比较,光纤的电磁绝缘性 能好

11、、信号衰减小、频带宽、传输速度快、传 输距离远。主要用于传输距离较长的主干网连 接。 光纤 下一页 上一页 退 出 光缆 根据光线在光纤中的传输方式,可以将光纤分 为两类:单模光纤和多模光纤。 单模光纤:如果光纤导芯的直径小到只有一个光 的波长,光纤就成了一种波导管,光线则不必经 过多次反射式的传播,而是一直向前传播,这种 光纤称为单模光纤。 多模光纤:只要到达光纤表面的光线入射角大于 临界角,便产生全反射,因此可以由多条入射角 度不同的光线同时在一条光纤中传播,这种光纤 称为多模光纤。 3.光纤的分类 下一页 上一页 退 出 光线在光纤中的传输情况 光纤 单模光纤:速率高,传输距离远,成本高

12、。 多模光纤:传输距离较近,损耗大,成本低。 下一页 上一页 退 出 4.光纤的连接器 光纤 光纤连接器有多种,它既适合单模光纤使用,也适合多模 光纤使用,主要包括SC、ST、FC和MTRJ等光纤连接器。 FC连接器 MT-RJ连接器 SC连接器 ST连接器 下一页 上一页 退 出 5.光纤的主要特性 物理特性:光缆是一种直径为50100m的柔 软、能传导光信号的传输介质,主要材料有石 英、多组分玻璃纤维、塑料制作而成。 传输特性:光纤传输速率可以达到几千Mbps。 连通性:光纤的连接方法是点到点方式。 地理范围:它可以在6.8km的距离内,实现高 速率的数据传输。 抗干扰性:光纤传输的安全性

13、和保密性极好。 价格:昂贵 光纤 下一页 上一页 退 出 6.光纤的性能指标 传输速率:光纤可以以每秒10GB的速度可靠地传 输数据。 成本:光缆是一种极其昂贵的传输介质,不仅光 缆本身极其昂贵,它的网络接口卡和集线器的价 格也是很昂贵的,光缆安装时也比较困难。 可扩展性:TIA/EIA建议:建于多模光缆,网段长 度就限制在2km以内,对于单模光缆,网段长度不 大于30km。 连接性:光缆有三种连接方式,用连接器、机械 连接、焊接。 抗噪性:光缆不受电磁干扰和射频干扰的影响。 光纤 下一页 上一页 退 出 六、无线传输介质 1.无线电波 无线电波可以穿过墙壁,在空气中可以向任何方向传播。频 率

14、范围在104108Hz之间,无线电波传输的距离较远,很适 于移动工作站或野外工作站之间的联网,但是保密性差,信 号很容易被窃听。无线电波的传输需要使用不同种类的发送 天线和接收天线。 无线电波传输的优点是信号的传输能够穿过墙壁和其他建筑 物,因此不需要在发送端和接收端之间清除障碍。 BS 下一页 上一页 退 出 2.微波 微波系统一般工作在较低的兆赫兹频段,地面系统 通常为46GHz或2123GHz,星载系统通常为11 14GHz,沿着直线传播,可以集中于一点,微波 不能很好地穿过建筑物。微波通过抛物状天线将所 有的能量集中于一小束,这样可以获得极高的信噪 比,发射天线和接收天线必须精确地对准

15、。由于微 波是沿着直线传播,所以每隔一段距离就需要建一 个中继站。中继站的微波塔越高,传输的距离就越 远,中继站之间的距离大致与塔高的平方成正比。 无线传输介质 下一页 上一页 退 出 无线传输介质 在星载微波系统中,发射站和接收站设置于地面, 卫星上放置转发器。地面站首先向卫星发送微波信 号,卫星在接收到该信号后,由转发器将其向地面 转发,供地面各站接收。星载系统覆盖面积极大, 理论上一颗同步卫星可以覆盖地球1/3的面积,三 颗同步卫星就可以覆盖全球。用户的地面设备包括 一个0.752.4m直径的抛物面天线、接收机、电缆 等。我们可以将一颗卫星看作是一个集线器,各接 收站看作一个节点,这样就

16、形成了一个星型网络。 退 出 3.红外传输 红外线传输由一对红外发送器和红外接收器组成, 红外发生器和红外接收器将不相干的红外光进行 调制,就可以在没有建筑物遮挡的环境中进行视 距通信。红外线的传输是成直线的,所以发射器 和接收器必须相互对准。 红外线传输主要有点对点和广播式两种方式。最 常用的是点对点的方式,如我们经常使用的遥控 器,它是使用高度聚焦的红外线光束来控制一点 到另一点的传输。 上一页 无线传输介质 下一页 退 出 上一页 七、传输介质的比较 下一页 退 出 一、选择题一、选择题 1在下列传输介质中,对于单个建筑物内的局域网来说,性能 价格比最高的是 。 A)双绞线 B)同轴电缆

17、 C)光纤 D)无线介质 2下列传输介质中采用RJ-45头作为连接器件的是 。 A)粗缆 B)光纤 C)细缆 D)双绞线 3. 双绞线的两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起的目的 是 。 A) 阻止信号的衰减 B) 降低信号干扰的程度 C) 增加数据的安全性 D) 没有任何作用 4根据 ,可将光纤分为单模光纤和多模光纤。 A) 光纤的粗细B)光纤的传输速率 C) 光在光纤中的传播方式 D)光纤的传输距离 5、(08年题)在计算机网络系统中,采用粗缆连接并通过中继 器进行延伸后,总的传输长度在理论上可达_米。 A 185 B500 C925 D2500 上一页 八、作业 下一页 退 出 6、(09年题)单模光纤与多模光纤比较_。 A单模光纤的传输距离远 B多模光纤的性能优于单模光纤 C多模光纤比单模光纤细 D单模光纤的整体传输性能差 7、(10年题)某大学主校区至分校区相距30km,应选用 _作为传输介质将两个校区网络相连。 A同轴电缆B双绞线C单模光纤D多模光纤 8、(11年题)以下传输介质中线路损耗最低、传输距离最远、 信道最宽的是 。 A双绞线B单模光纤C同轴电缆D多模光纤 二、判断题二、判断题 1屏蔽双绞线因为在外层加了屏蔽层,所以信号不易被窃听。 2多模光纤的传输距离较单模光纤的传输速度远。 3局域网中常用同轴电缆作为通信介质,

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