網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)課件

1傳輸介質(zhì)張少龍1傳輸介質(zhì)張少龍1傳輸介質(zhì)2

傳輸介質(zhì)的特性對網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)通信質(zhì)量的影響很大，這些特性主要是：（1）物理特性：對傳輸介質(zhì)物理結(jié)構(gòu)的描述。（2）傳輸特性：傳輸介質(zhì)允許傳送信號的信號形式，使用的調(diào)制技術(shù)、

傳輸容量與傳輸?shù)念l率范圍。（3）連通特性：允許點—點或多點的連接。（4）地理范圍：傳輸介質(zhì)的最大傳輸范圍。（5）抗干擾性：傳輸介質(zhì)防止噪聲與電磁干擾對傳輸數(shù)據(jù)影響的能力。（6）相對價格：器件、安裝與維護費用。傳輸介質(zhì)2傳輸介質(zhì)的特性對網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)通信質(zhì)量的影響很大，這2雙絞線雙絞線由兩條互相絕緣的銅線組成，其典型粗細為直徑1mm，這兩條線像螺紋一樣擰在一起，這樣可以減少鄰近線路的電氣干擾。雙絞線最常見的應用是電話系統(tǒng)。雖然雙絞線主要是用來傳輸模擬聲音信息的,但同樣適用于數(shù)字信號的傳輸,特別適用于較短距離的信息傳輸。采用雙絞線的局域網(wǎng)的帶寬取決于所用導線的質(zhì)量、長度、銅線的粗細及傳輸技術(shù)。一般可以在幾公里內(nèi)達到幾兆bps的傳輸率。雙絞線可分為屏蔽雙絞線STP(IBM)和非屏蔽雙絞線UTP（EIA/TIA）雙絞線雙絞線由兩條互相絕緣的銅線組成，其典型粗細為直徑1mm3雙絞線雙絞線4雙絞線EIA/TIA為雙絞線電纜定義了五種不同質(zhì)量的型號。計算機網(wǎng)絡綜合布線使用第三、四、五類。這五種型號如下：第一類：主要用于傳輸語音（一類標準主要用于八十年代初之前的電話線纜），不用于數(shù)據(jù)傳輸。

第二類：傳輸頻率為1MHz，用于語音傳輸和最高傳輸速率4Mbps的數(shù)據(jù)傳輸，常見于使用4Mbps規(guī)范令牌傳遞協(xié)議的舊的令牌網(wǎng)。

第三類:指目前在ANSI和EIA/TIA568標準中指定的電纜。該電纜的傳輸頻率為16MHz,用于語音傳輸及最高傳輸速率為10Mbps的數(shù)據(jù)傳輸，主要用于10base-T。

雙絞線EIA/TIA為雙絞線電纜定義了五種不同質(zhì)量的型號。計5雙絞線第四類:該類電纜的傳輸頻率為20MHz,用于語音傳輸和最高傳輸速率16Mbps的數(shù)據(jù)傳輸，主要用于基于令牌的局域網(wǎng)和10base-T/100base-T。

第五類:該類電纜增加了繞線密度,外套一種高質(zhì)量的絕緣材料,傳輸頻率為100MHz,用于語音傳輸和最高傳輸速率為100Mbps的數(shù)據(jù)傳輸，主要用于100base-T和10base-T網(wǎng)絡，這是最常用的以太網(wǎng)電纜。3類和5類UTP的關(guān)鍵差別在于單位距離上的螺旋的數(shù)目。5類旋得較緊，一般為每英寸3-4轉(zhuǎn)，而3類則一般是每英尺3-4轉(zhuǎn)；旋得越緊，價格越貴，但性能也好得多。另外還有超5類雙絞線電纜，通過對其“信道”性能測試結(jié)果表明，與普通5類雙絞線電纜比較，它的近端串擾、衰減和結(jié)構(gòu)回波等主要性能指標都有很大提高。雙絞線第四類:該類電纜的傳輸頻率為20MHz,用于語音傳輸和6屏蔽雙絞線以鋁箔屏蔽以減少干擾和串音需要配有支持屏蔽功能的特殊連接器和相應的安裝技術(shù)。100m內(nèi)可達155Mbps，但價格高。主要用于IBM網(wǎng)絡產(chǎn)品（16Mbps速率)，并未普遍流行起來。

屏蔽雙絞線以鋁箔屏蔽以減少干擾和串音需要配有支持屏蔽功能的特7同軸電纜同軸電纜8同軸電纜基帶電纜特性阻抗50歐姆，主要用于傳輸數(shù)字信號，可作為計算機局域網(wǎng)的傳輸介質(zhì)，速率可達10Mbps有可分為粗纜和細纜，粗纜無中繼傳輸距離可達500m，安裝難度大，但可靠。細纜無中繼傳輸距率185m，安裝時需切斷電纜，不可靠。寬帶電纜（CATV電纜）特性阻抗為75歐姆，主要用于傳輸模擬信號，可用于有線電視的傳輸線路。頻帶高達300MHz或更高，傳輸距離可達100km。同軸電纜基帶電纜9光纖及光纜構(gòu)成光纖及光纜構(gòu)成10光反射原理光反射原理11光纖傳輸與計算的比較Compution：每10年增長1個數(shù)量級Communication：每10年增長2個數(shù)量級帶寬頻率范圍：180~370THz數(shù)據(jù)傳輸率：100*10Gbps=1Tbps原因：光/電、電/光轉(zhuǎn)換的速度跟不上光電子技術(shù)/光子技術(shù)通過光纖中光的波長0.85μm/1.3μm/1.55μm(250~300THz)光纖傳輸與計算的比較12單模光纖和多模光纖多模光纖（multi-modefiber）使用普通發(fā)光二極管作為光源中繼距離2公里內(nèi)芯直徑稍大直徑為62.5μm/125μm單模光纖（single-modefiber）使用激光源中繼距離100公里內(nèi)芯直徑與光源波長相近直徑為8～10μm單模光纖和多模光纖多模光纖（multi-modefiber13光纖示意圖光纖示意圖14光纖的特點優(yōu)點高帶寬、高數(shù)據(jù)傳輸率，衰減小對電磁干擾EMI、竊聽不敏感（安全、可靠）抗腐蝕重量輕，原料豐富，生產(chǎn)成本低。缺點單向傳輸光纖接口價格昂貴工藝復雜、安裝技術(shù)復雜光纖的特點優(yōu)點15無線介質(zhì)無線介質(zhì)是指信號通過空氣傳輸，信號不被約束在一物理導體內(nèi)。由無線介質(zhì)組成無線傳輸系統(tǒng)，主要包括：無線電微波（地面微波、衛(wèi)星微波）紅外線激光無線介質(zhì)無線介質(zhì)是指信號通過空氣傳輸，信號不被約束在一物理導16無線電波頻段劃分無線電、微波、衛(wèi)星語音紅外線光紫外X、伽瑪射線0

3kHz

300GHz430～750THz無線電波頻段劃分無線電、微波、衛(wèi)星語音紅外線光紫外X、伽瑪射17無線電無線通信就是利用地面發(fā)射的無線電波通過電離層的反射而到達接收端的一種遠距離通信方式。無線通信使用的頻率一般在3MHz至300MHz。無線電波的傳播特性與頻率有關(guān)。在低頻上，無線電波能輕易地繞過一般障礙物，但其能量隨著傳播距離的增大而急劇遞減。在高頻上，無線電波趨于直線傳播并易受障礙物的阻擋，還會被雨水吸收。無線電無線通信就是利用地面發(fā)射的無線電波通過電離層的反射而到18微波對于頻率在100MHz以上的無線電波，其能量將集中于一點并沿直線傳播，這就是微波。微波通信是利用無線電波在對流層的視距范圍內(nèi)進行信息傳輸?shù)囊环N通信方式，它使用的頻率范圍一般在300MHz至3GHz左右。由于微波只能沿直線傳播，所以微波的發(fā)射天線和接收天線必須精確對準，而且每隔一段距離就需要一個中繼站。中繼站之間的距離與微波塔的高度成正比例。對于100m高的微波塔，中繼站之間的距離可以達到80km。微波對于頻率在100MHz以上的無線電波，其能量將集中于一點19地面微波接力地球兩個地面站之間傳送距離：50-100km地面站之間的直視線路微波傳送塔地面微波接力地球兩個地面站之間傳送地面站之間的直視線路微波20地球同步衛(wèi)星35860公里地球衛(wèi)星覆蓋全球微波通信的特殊形式，它以距地面35860km的同步衛(wèi)星為中繼站，實現(xiàn)地球上18000km范圍內(nèi)的多點之間的連接。主要由衛(wèi)星、地球站、上下行線組成。頻率范圍在3～30GHz時間長地球同步衛(wèi)星35860地球衛(wèi)星覆蓋全球2122常用傳輸媒體的比較22常用傳輸媒體的比較2223傳輸介質(zhì)張少龍1傳輸介質(zhì)張少龍23傳輸介質(zhì)24

傳輸介質(zhì)的特性對網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)通信質(zhì)量的影響很大，這些特性主要是：（1）物理特性：對傳輸介質(zhì)物理結(jié)構(gòu)的描述。（2）傳輸特性：傳輸介質(zhì)允許傳送信號的信號形式，使用的調(diào)制技術(shù)、

傳輸容量與傳輸?shù)念l率范圍。（3）連通特性：允許點—點或多點的連接。（4）地理范圍：傳輸介質(zhì)的最大傳輸范圍。（5）抗干擾性：傳輸介質(zhì)防止噪聲與電磁干擾對傳輸數(shù)據(jù)影響的能力。（6）相對價格：器件、安裝與維護費用。傳輸介質(zhì)2傳輸介質(zhì)的特性對網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)通信質(zhì)量的影響很大，這24雙絞線雙絞線由兩條互相絕緣的銅線組成，其典型粗細為直徑1mm，這兩條線像螺紋一樣擰在一起，這樣可以減少鄰近線路的電氣干擾。雙絞線最常見的應用是電話系統(tǒng)。雖然雙絞線主要是用來傳輸模擬聲音信息的,但同樣適用于數(shù)字信號的傳輸,特別適用于較短距離的信息傳輸。采用雙絞線的局域網(wǎng)的帶寬取決于所用導線的質(zhì)量、長度、銅線的粗細及傳輸技術(shù)。一般可以在幾公里內(nèi)達到幾兆bps的傳輸率。雙絞線可分為屏蔽雙絞線STP(IBM)和非屏蔽雙絞線UTP（EIA/TIA）雙絞線雙絞線由兩條互相絕緣的銅線組成，其典型粗細為直徑1mm25雙絞線雙絞線26雙絞線EIA/TIA為雙絞線電纜定義了五種不同質(zhì)量的型號。計算機網(wǎng)絡綜合布線使用第三、四、五類。這五種型號如下：第一類：主要用于傳輸語音（一類標準主要用于八十年代初之前的電話線纜），不用于數(shù)據(jù)傳輸。

第二類：傳輸頻率為1MHz，用于語音傳輸和最高傳輸速率4Mbps的數(shù)據(jù)傳輸，常見于使用4Mbps規(guī)范令牌傳遞協(xié)議的舊的令牌網(wǎng)。

第三類:指目前在ANSI和EIA/TIA568標準中指定的電纜。該電纜的傳輸頻率為16MHz,用于語音傳輸及最高傳輸速率為10Mbps的數(shù)據(jù)傳輸，主要用于10base-T。

雙絞線EIA/TIA為雙絞線電纜定義了五種不同質(zhì)量的型號。計27雙絞線第四類:該類電纜的傳輸頻率為20MHz,用于語音傳輸和最高傳輸速率16Mbps的數(shù)據(jù)傳輸，主要用于基于令牌的局域網(wǎng)和10base-T/100base-T。

第五類:該類電纜增加了繞線密度,外套一種高質(zhì)量的絕緣材料,傳輸頻率為100MHz,用于語音傳輸和最高傳輸速率為100Mbps的數(shù)據(jù)傳輸，主要用于100base-T和10base-T網(wǎng)絡，這是最常用的以太網(wǎng)電纜。3類和5類UTP的關(guān)鍵差別在于單位距離上的螺旋的數(shù)目。5類旋得較緊，一般為每英寸3-4轉(zhuǎn)，而3類則一般是每英尺3-4轉(zhuǎn)；旋得越緊，價格越貴，但性能也好得多。另外還有超5類雙絞線電纜，通過對其“信道”性能測試結(jié)果表明，與普通5類雙絞線電纜比較，它的近端串擾、衰減和結(jié)構(gòu)回波等主要性能指標都有很大提高。雙絞線第四類:該類電纜的傳輸頻率為20MHz,用于語音傳輸和28屏蔽雙絞線以鋁箔屏蔽以減少干擾和串音需要配有支持屏蔽功能的特殊連接器和相應的安裝技術(shù)。100m內(nèi)可達155Mbps，但價格高。主要用于IBM網(wǎng)絡產(chǎn)品（16Mbps速率)，并未普遍流行起來。

屏蔽雙絞線以鋁箔屏蔽以減少干擾和串音需要配有支持屏蔽功能的特29同軸電纜同軸電纜30同軸電纜基帶電纜特性阻抗50歐姆，主要用于傳輸數(shù)字信號，可作為計算機局域網(wǎng)的傳輸介質(zhì)，速率可達10Mbps有可分為粗纜和細纜，粗纜無中繼傳輸距離可達500m，安裝難度大，但可靠。細纜無中繼傳輸距率185m，安裝時需切斷電纜，不可靠。寬帶電纜（CATV電纜）特性阻抗為75歐姆，主要用于傳輸模擬信號，可用于有線電視的傳輸線路。頻帶高達300MHz或更高，傳輸距離可達100km。同軸電纜基帶電纜31光纖及光纜構(gòu)成光纖及光纜構(gòu)成32光反射原理光反射原理33光纖傳輸與計算的比較Compution：每10年增長1個數(shù)量級Communication：每10年增長2個數(shù)量級帶寬頻率范圍：180~370THz數(shù)據(jù)傳輸率：100*10Gbps=1Tbps原因：光/電、電/光轉(zhuǎn)換的速度跟不上光電子技術(shù)/光子技術(shù)通過光纖中光的波長0.85μm/1.3μm/1.55μm(250~300THz)光纖傳輸與計算的比較34單模光纖和多模光纖多模光纖（multi-modefiber）使用普通發(fā)光二極管作為光源中繼距離2公里內(nèi)芯直徑稍大直徑為62.5μm/125μm單模光纖（single-modefiber）使用激光源中繼距離100公里內(nèi)芯直徑與光源波長相近直徑為8～10μm單模光纖和多模光纖多模光纖（multi-modefiber35光纖示意圖光纖示意圖36光纖的特點優(yōu)點高帶寬、高數(shù)據(jù)傳輸率，衰減小對電磁干擾EMI、竊聽不敏感（安全、可靠）抗腐蝕重量輕，原料豐富，生產(chǎn)成本低。缺點單向傳輸光纖接口價格昂貴工藝復雜、安裝技術(shù)復雜光纖的特點優(yōu)點37無線介質(zhì)無線介質(zhì)是指信號通過空氣傳輸，信號不被約束在一物理導體內(nèi)。由無線介質(zhì)組成無線傳輸系統(tǒng)，主要包括：無線電微波（地面微波、衛(wèi)星微波）紅外線激光無線介質(zhì)無線介質(zhì)是指信號通過空氣傳輸，信號不被約束在一物理導38無線電波頻段劃分無線電、微波、衛(wèi)星語音紅外線光紫外X、伽瑪射線0

3kHz

300GHz430～750THz無線電波頻段劃分無線電、微波、衛(wèi)星語音紅外線光紫外X、伽瑪射39無線電無線通信就是利用地面發(fā)射的無線電波通過電離層的反射而到達接收端的一種遠距離通信方式。無線通信使用的頻率一般在3MHz至300MHz。無線電波的