chap2 传输介质课件

第2章传输介质

传输介质---传输介质的基本功能是携带数据信息。信息在不同的介质中传输时衰减速度不同。

传输介质有许多类型的，典型的有：同轴电缆、非屏蔽双绞线、屏蔽双绞线、光缆等。影响传输介质选用的指标有： ·传输距离

·成本

·安装的难易

·容量

·抗干扰能力

2.1

传输介质的分类2.1.1双绞线

双绞线（TP,twistedpairwire）---由两根具有绝缘保护层的铜导线组成. 双绞线主要是用来传输模拟声音信息的,但同样适用于数字信号的传输,特别适用于较短距离的信息传输。在传输期间,信号的衰减比较大,并且产生波形畸变。1绞合的目的：减少电磁干扰，提高传输质量。双绞线有两种类型：

非屏蔽双绞线（UTP—Unshieldedtwisted-paircable）：共有8根电缆。8根电缆外都有绝缘材料将其绝缘开来。

非屏蔽双绞线通常使用RJ-45连接器（RJ-45Connector）来连接到计算机上。非屏蔽双绞线的传输距离可达100米。

屏蔽双绞线（STP—Shieldedtwisted-paircable）：是在每一对双绞线外加了一层金属屏蔽保护膜。在四对双绞线的外面又加了一层金属屏蔽保护膜。屏蔽双绞线(STP)非屏蔽双绞线(UTP)以铝箔屏蔽以减少干扰和串音双绞线外无任何屏蔽层常用的双绞线为3类(16Mbit/s)

和5类(155Mbit/s)两种 双绞线电缆定义了五种不同质量的型号。计算机网络综合布线使用第三、四、五类。这五种型号如下：1)第一类：主要用于传输语音（一类标准主要用于八十年代初之前的电话线缆），不用于数据传输。

2)第二类：传输频率为1MHz，用于语音传输和最高传输速率4Mbps的数据传输，常见于使用4Mbps规范令牌传递协议的旧的令牌网。

3)第三类:指目前在ANSI和EIA/TIA568标准中指定的电缆。该电缆的传输频率为16MHz,用于语音传输及最高传输速率为10Mbps的数据传输，主要用于10base-T。

4)第四类:该类电缆的传输频率为20MHz,用于语音传输和最高传输速率16Mbps的数据传输，主要用于基于令牌的局域网和10base-T/100base-T。

5)第五类:该类电缆增加了绕线密度,外套一种高质量的绝缘材料,传输频率为100MHz,用于语音传输和最高传输速率为100Mbps的数据传输，主要用于100base-T和10base-T网络，这是最常用的以太网电缆。

同轴电缆

同轴电缆共有四层。最里面的为铜导线，是用来传输电信号的。向外为塑料绝缘层，用来将铜导线和屏蔽铜网分割开来。再向外为屏蔽铜网，是用来为内层铜导线屏蔽电磁干扰。最外为保护套，符合相应的消防规则和建筑要求。同轴电缆外观外护套屏蔽铜网塑料绝缘层铜导线同轴电缆结构示意图

同轴电缆基带同轴电缆阻抗50，用于数字传输宽带同轴电缆阻抗75，用于模拟传输，主要用于CATV铜芯绝缘层外导体屏蔽层保护套细同轴D=1.02cm，10Mbit/s每段185m、4中继、5段（925m）优缺点：价格低安装方便（T型连接器、BNC接头、Terminator）抗干扰能力较强可靠性差粗同轴D=2.54cm，10Mbit/s每段500m、4中继、5段（2500m）优缺点：价格稍高安装方便（收发器、收发器电缆、Terminator）抗干扰能力强连接距离中等可靠性好

2.1.3光纤（Opticalfiber）

光导纤维是一种传输光束的细微而柔韧的媒质。 光纤和同轴电缆相似，只是没有网状屏蔽层。中心是光传播的玻璃芯。它质地脆,易断裂,因此需要外加一保护层。

光纤分类传输点模数类分单模光纤(SingleModeFiber)和多模光纤(MultiModeFiber)。单膜光纤：光纤的直径只有一个光的波长，光线在传输时一直向前传输，不会有多次反射。价格贵，性能好。采用激光二极管LD作为光源。多膜光纤：许多条不同角度入射的光线在一条光纤中传输的光纤。成本低，性能较单模稍差。采用发光二极管LD作为光源。单膜光纤多膜光钎纤芯直径窄宽耗散极小大效率高低成本高低使用场合高速度、长局离低速度、短距离备注需要激光源聚光好

光导纤维电缆由一捆纤维组成,简称为光缆。光缆是数据传输中最有效的一种传输介质,它有以下几个优点:(1)频带较宽。

(2)电磁绝缘性能好。光纤电缆中传输的是光束,由于光束不受外界电磁干扰与影响,而且本身也不向外辐射信号,因此它适用于长距离的信息传输以及要求高度安全的场合。当然,抽头困难是它固有的难题,因为割开的光缆需要再生和重发信号。

(3)衰减较小。可以说在较长距离和范围内信号是一个常数。

(4)中继器的间隔较大,因此可以减少整个通道中继器的数目,可降低成本。根据贝尔实验室的测试,当数据的传输速率为420Mbps且距离为119公里无中继器时,其误码率为10—8,可见其传输质量很好。而同轴电缆和双绞线每隔几千米就需要接一个中继器。

在使用光缆互联多个小型机的应用中,必须考虑光纤的单向特性,如果要进行双向通信,那么就应使用双股光纤。由于要对不同频率的光进行多路传输和多路选择,因此在通信器件市场上又出现了光学多路转换器。 在普通计算机网络中安装光缆是从用户设备开始的。因为光缆只能单向传输。为了实现双向通信,光缆就必需成对出现,一个用于输入,一个用于输出。光缆两端接光学接口器。光纤通信系统及其构成光纤通信系统

光纤通信系统是以光波为载体、光导纤维为传输媒体的通信方式,起主导作用的是光源、光纤、光发送机和光接收机。光源是光波产生的根源。光纤是传输光波的导体。光发送机的功能是产生光束,将电信号转变成光信号,再把光信号导入光纤。光接收机的功能负责接收从光纤上传输的光信号,并将它转变成电信号,经解码后再作相应处理。光纤通信系统构成光纤通信系统的基本构成如图所示2.1.3光纤光纤网络的组成：光发送机、光接收机、光纤、中继器（长距离传输）2.1.4无线传输1、

短波：信号频率低于100MHz，依靠电离层的反射实现通信。2、

微波：频率：300MHz~300GHz。微波在空中以直线传输；微波直接传输信号的距离为40~60KM，要更大范围时，需信号中继站。中继站的功能：信号放大、信号失真恢复、信号转发。3、

特点：通信容量大、受外界干扰小、传输质量高、但数据保密性差。各通信类型使用的电磁波谱范围

VSAT卫星通信VSAT（VerySmallApertureTerminal，甚小口径地球终端）是20世纪80年代末发展起来并于90年代得到广泛应用的新一代数字卫星通信系统。VSAT网通常由一个卫星转发器、一个大型主站和大量的VSAT小站组成，能单双向传输数据、语音、图像、视频等多媒体综合业务。VSAT具有很多优点，如：设备简单、体积小、耗电少、组网灵活、安装维护简便、通信效率高等，尤其适用于大量分散的业务量较小的用户共享主站，所以许多部门和企业多使用VSAT网来建设内部专用网。VSAT网络组成2.2

网络介质的连接基带电缆（Baseband）----仅传输一路信号的电缆，即以原始信号传输，常用缩写BASE表示。宽带电缆（Broadband）----使用不同的频率同时传输多路信号，成本较高，需要频率调制设备。2.3

网络介质的表示方法第一部分第二部分第三部分

。

表示网络电缆的带宽

表示单位时间内信号的传输率，单位为MBPS表示不发生信号衰减的最大电缆长度，单位为百米2.3

网络介质的表示方法如：

10BASE–2

10MBPS基带传输电缆长度185M2.3

网络介质的表示方法1、10BASE-2（细同轴电缆）2、10BASE-5（粗同轴电缆）3、10BASE-T（非屏蔽双绞线）4、10BASE-FT、10BASE-FB、10BASE-FL、10BASE-FX（光缆）5、10BASE-TX（5类非屏蔽双绞线）6、10BASE-T4（3类非屏蔽双绞线）2.4网络电缆类型的选择

网络兼容性电缆类型 网络兼容性

EthernetTokenRingARCnet FDDI同轴电缆10BASE-2 OK X OK X10BASE-5 OK X OK X双绞线10BASE-T（UTP）OK X OK X10BASE-T（STP）OK OK OK X光纤10BASE-F X（OK） OK OK OK2.5选择网络介质的原则1、Et