第10讲传输介质

第10讲传输介质教学内容传输介质有线传输介质无线传输介质传输介质基本概念数据传输介质是指传送信息的载体，是通信网络中发送方和接收方之间的物理通路。因此，传输介质也称传输媒体、传输媒介或传输线路。传输介质有线传输介质无线传输介质有线传输介质有线传输介质是指在两个通信设备之间实现的物理连接部分，它能将信号从一方传输到另一方。目前常用的有线传输介质主要有双绞线、同轴电缆和光纤。双绞线双绞线(TwistedPairCable)是由两根相互绝缘的导线按照一定的规格互相缠绕。导线两两相绞，因而得名双绞线互相缠绕，可降低信号干扰的程度，每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消。双绞线类型（1/2）无屏蔽双绞线UTP（UnShieldedTwistedPair）屏蔽双绞线STP（ShieldedTwistedPair）以铝箔屏蔽以减少干扰和串音，应用较少双绞线外无任何屏蔽层，应用广泛双绞线类型（2/2）UTP优点：1、容易安装且比其它类型的网络介质便宜；2、尺寸较小，节省空间；缺点：1、易受电磁信号干扰；2、传输距离短STP优点：屏蔽双绞线能对所有类型的外界干扰更有效地进行阻止缺点：在安装费用和难度方面，它比非屏蔽双绞线要昂贵和更困难双绞线种类双绞线的规格型号1类－7类1类主要用于传输语音，不用于数据传输，2芯5类线、超5类线和6类以及最新的7类线数字越大，版本越新、技术越先进、带宽也越宽，当然价格也越贵双绞线标准网线标识CAT：categoryCAT3是三类CAT5是五类，5E是超五类CAT6是6类五类UTP线和超五类UTP的差异五类线支持的最大传输速率是100Mbps

超五类线支持的最大传输速率在100M—1Gbps之间

现在在布线的水平子系统中常用超五类线，五类线逐渐被陶汰六类线7类线大对数电缆双绞线产商安普AMP、朗讯AVAYA、西蒙XIEMON、IBDN双绞线制作制作双绞线所用的连接器是RJ-45连接器，俗称水晶头。水晶头前端有8个凹槽，凹槽内的金属接点共有8个，水晶头外部的一侧带有一条具有弹性的卡栓，用来固定在RJ-45插槽上，翻过来与之相对的一面，可看到8只金属结脚，将结脚朝向自己，最左边的就是第1脚，往右依次是第2，3…8脚。双绞线制作双绞线一般用于星形网络布线，在超5类以下电缆连接中，每条电缆通过两端安装的水晶头与网卡与集线器（或交换机）相连，最大网线长度为100米。根据连接设备的不同，双绞线可以分成两种：直线双绞线和交叉双绞线双绞线制作（1）直线双绞线的制作目前有两种线序的排列标准，即T568A和T568B标准。双绞线制作（2）交叉双绞线的制作线序排列：橙白、橙、绿白、蓝、蓝白、绿、棕白、棕绿白、绿、橙白、蓝、蓝白、橙、棕白。棕同轴电缆（coaxialcable）结构同轴电缆是指将一对导体按“同轴”的方式构成同轴线对。同轴电缆内芯一般是铜质的，能提供良好的传导率。

同轴电缆（coaxialcable）结构

内芯

金属导体，用于传输数据

绝缘层

用于内芯与屏蔽层间的绝缘

屏蔽层

金属导体，用于屏蔽外部的干扰

塑料外套用于保护电缆

同轴电缆类型根据传输频率的不同，同轴电缆分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆两类。(1)基带同轴电缆

采用基带传输，即采用数字信号进行传输，用于构建LAN。常用的基带同轴电缆有以下两种：

50Ω，RG-8和RG-11（用于粗缆以太网）

50Ω，RG-58（用于细缆以太网）性能：10Mb/s，500米/185米(2)宽带同轴电缆（75Ω，RG-59）

采用宽带传输，即采用模拟信号进行传输，用于构建有线电视网（长途网、电缆电视系统化和宽带计算机网络）同轴电缆连接头BNC-T型连接头BNC连接头BNC接头时制作细同轴电缆的连接器。包括了三个组件：探针：用来连接细缆中央的铜线；BNC接头：与其他相同规格的接头连接；金属套筒：用来固定细缆与BNC接头。压线钳：通俗来说，是一种能剪断网线，能把网线剥皮，安装水晶头时，把网线压入的多功能钳子。制作流程见书P45.方法光纤（opticalfiber）光纤是一种可以传输调制的光信号的网络介质光纤也称光缆，是由一组光导纤维组成的用来传播光束的、细小而柔韧的传输介质。优点：抗电磁干扰能力强低损耗高传输速率保密性好缺点：费用高不易安装和维护质地脆易断裂，机械性能差光纤（opticalfiber）光纤一般都是使用石英玻璃制成，横截面积非常小，利用内部全反射原理来传导光束。光纤在使用前必须由几层保护结构包覆,包覆后的缆线即被称为“光缆”。光缆由光导纤维纤芯（光纤核心）、玻璃网层（内部敷层）和坚强的外壳组成（外部保护层）光纤通信过程光线在光纤中的折射折射角入射角

包层（低折射率的媒体）

包层（低折射率的媒体）

纤芯（高折射率的媒体）包层纤芯光纤的工作原理高折射率(纤芯)低折射率(包层)光线在纤芯中传输的方式是不断地全反射输入脉冲输出脉冲单模光纤多模光纤与单模光纤输入脉冲输出脉冲多模光纤多模光纤与单模光纤（1）多模光纤：允许许多条不同角度入射的光线在一条光纤中传输，即有多条光路。在无中继条件下，传播距离可达几km，采用LED作为光源。多模光纤是在给定的工作波长上，能以多个模式同时传输的光纤，一般由二极管发光,多用于网络布线系统。与单模光纤相比，多模光纤的传输性能较差。特点：存在色散现象，适于中短距离中小容量的通信多模光纤与单模光纤（2）单模光纤：光纤直径与光波波长相等，只允许一条光线在一条光纤中直线传输，即只有一条光路。在无中继条件下，传播距离可达几十km，采用激光作为光源。单模光纤的纤芯直径很小，约为8~10μm，在给定的工作波长上只能以单一模式传输，传输频带宽，传输容量大，距离远，一般由激光作光源,多用于远程通信。特点：传输距离远；衰减小；传输速率高；但价格昂贵；适于大容量远距离通信典型的光缆单芯光缆多芯光缆玻璃封套塑料外套玻璃内芯玻璃内芯塑料外套玻璃封套外壳高密度多芯光缆剖面结构芯封套外套加强芯光纤外鞘加强芯光纤束无线介质（信号在大气或外层空间自由传播）优缺点：适用于长距离或不便布线的场合易受干扰反射，为障碍物所阻隔主要类型：无线电波微波地面微波卫星通信红外线激光最主要的是安全问题，必须为传输的数据加密。电信领域使用的电磁波的频谱无线电微波红外线可见光紫外线X射线射线双绞线同轴电缆卫星地面微波

调幅无线电

调频无线电

海事无线电光纤电视(Hz)f(Hz)fLFMFHFVHFUHFSHFEHFTHF波段104105106107108109101010111012101310141015101610010210410610810101012101410161018102010221024

移动无线电无线电波基站与终端之间通信采用无线链路应用领域：移动通信、无线局域网（WLAN）BS基站覆盖的无线电区域BS基站

用户计算机和终端地面微波通过地面站之间接力传送接力站之间距离：50-100km速率：每信道45Mb/s地球地面站之间的直视线路微波传送塔微波微波是指频率为300MHz~300GHz的电波。微波通信是把微波信号作为载波信号，用被传输的模拟信号或数字信号来调制它。微波沿直线传输，由于受障碍物的影响大，所以，微波的收发器必须安装在建筑物的外面，最好放在建筑物顶部。微波通信的优点是调制技术成熟，通信容量大，传输频率宽，受外界干扰小，初建成本低；缺点是保密性差，误码率高。

地球同步卫星与地面站相对固定位置使用3颗卫星即可覆盖全球传输延迟时间长（≈270ms）广播式传输应用领域：电视传输长途专用网络广域网35,784公里地球红外线电视和立体声系统所使用的遥控器是红外线进行通信。红外线一般局域于很小的区域（例如，在一个房间内）并且通常要求发送器直接指向接收器。红外硬件与采用其他机制的设备比较相对便宜，且不需要天线。激光激光视利用激光发生器激发半导体而产生的高频波。激光通信利用激光束来传输信号，即将激光束调制成光脉冲