chap2 傳輸介質(zhì)課件

第2章傳輸介質(zhì)

傳輸介質(zhì)---傳輸介質(zhì)的基本功能是攜帶數(shù)據(jù)信息。信息在不同的介質(zhì)中傳輸時(shí)衰減速度不同。

傳輸介質(zhì)有許多類型的，典型的有：同軸電纜、非屏蔽雙絞線、屏蔽雙絞線、光纜等。影響傳輸介質(zhì)選用的指標(biāo)有： ·傳輸距離

·成本

·安裝的難易

·容量

·抗干擾能力

2.1

傳輸介質(zhì)的分類2.1.1雙絞線

雙絞線（TP,twistedpairwire）---由兩根具有絕緣保護(hù)層的銅導(dǎo)線組成. 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(hào)的傳輸,特別適用于較短距離的信息傳輸。在傳輸期間,信號(hào)的衰減比較大,并且產(chǎn)生波形畸變。1絞合的目的：減少電磁干擾，提高傳輸質(zhì)量。雙絞線有兩種類型：

非屏蔽雙絞線（UTP—Unshieldedtwisted-paircable）：共有8根電纜。8根電纜外都有絕緣材料將其絕緣開來。

非屏蔽雙絞線通常使用RJ-45連接器（RJ-45Connector）來連接到計(jì)算機(jī)上。非屏蔽雙絞線的傳輸距離可達(dá)100米。

屏蔽雙絞線（STP—Shieldedtwisted-paircable）：是在每一對(duì)雙絞線外加了一層金屬屏蔽保護(hù)膜。在四對(duì)雙絞線的外面又加了一層金屬屏蔽保護(hù)膜。屏蔽雙絞線(STP)非屏蔽雙絞線(UTP)以鋁箔屏蔽以減少干擾和串音雙絞線外無任何屏蔽層常用的雙絞線為3類(16Mbit/s)

和5類(155Mbit/s)兩種 雙絞線電纜定義了五種不同質(zhì)量的型號(hào)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)綜合布線使用第三、四、五類。這五種型號(hào)如下：1)第一類：主要用于傳輸語音（一類標(biāo)準(zhǔn)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。

2)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)。

3)第三類:指目前在ANSI和EIA/TIA568標(biāo)準(zhǔn)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。

4)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。

5)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(luò)，這是最常用的以太網(wǎng)電纜。

同軸電纜

同軸電纜共有四層。最里面的為銅導(dǎo)線，是用來傳輸電信號(hào)的。向外為塑料絕緣層，用來將銅導(dǎo)線和屏蔽銅網(wǎng)分割開來。再向外為屏蔽銅網(wǎng)，是用來為內(nèi)層銅導(dǎo)線屏蔽電磁干擾。最外為保護(hù)套，符合相應(yīng)的消防規(guī)則和建筑要求。同軸電纜外觀外護(hù)套屏蔽銅網(wǎng)塑料絕緣層銅導(dǎo)線同軸電纜結(jié)構(gòu)示意圖

同軸電纜基帶同軸電纜阻抗50，用于數(shù)字傳輸寬帶同軸電纜阻抗75，用于模擬傳輸，主要用于CATV銅芯絕緣層外導(dǎo)體屏蔽層保護(hù)套細(xì)同軸D=1.02cm，10Mbit/s每段185m、4中繼、5段（925m）優(yōu)缺點(diǎn)：價(jià)格低安裝方便（T型連接器、BNC接頭、Terminator）抗干擾能力較強(qiáng)可靠性差粗同軸D=2.54cm，10Mbit/s每段500m、4中繼、5段（2500m）優(yōu)缺點(diǎn)：價(jià)格稍高安裝方便（收發(fā)器、收發(fā)器電纜、Terminator）抗干擾能力強(qiáng)連接距離中等可靠性好

2.1.3光纖（Opticalfiber）

光導(dǎo)纖維是一種傳輸光束的細(xì)微而柔韌的媒質(zhì)。 光纖和同軸電纜相似，只是沒有網(wǎng)狀屏蔽層。中心是光傳播的玻璃芯。它質(zhì)地脆,易斷裂,因此需要外加一保護(hù)層。

光纖分類傳輸點(diǎn)模數(shù)類分單模光纖(SingleModeFiber)和多模光纖(MultiModeFiber)。單膜光纖：光纖的直徑只有一個(gè)光的波長(zhǎng)，光線在傳輸時(shí)一直向前傳輸，不會(huì)有多次反射。價(jià)格貴，性能好。采用激光二極管LD作為光源。多膜光纖：許多條不同角度入射的光線在一條光纖中傳輸?shù)墓饫w。成本低，性能較單模稍差。采用發(fā)光二極管LD作為光源。單膜光纖多膜光釬纖芯直徑窄寬耗散極小大效率高低成本高低使用場(chǎng)合高速度、長(zhǎng)局離低速度、短距離備注需要激光源聚光好

光導(dǎo)纖維電纜由一捆纖維組成,簡(jiǎn)稱為光纜。光纜是數(shù)據(jù)傳輸中最有效的一種傳輸介質(zhì),它有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):(1)頻帶較寬。

(2)電磁絕緣性能好。光纖電纜中傳輸?shù)氖枪馐?由于光束不受外界電磁干擾與影響,而且本身也不向外輻射信號(hào),因此它適用于長(zhǎng)距離的信息傳輸以及要求高度安全的場(chǎng)合。當(dāng)然,抽頭困難是它固有的難題,因?yàn)楦铋_的光纜需要再生和重發(fā)信號(hào)。

(3)衰減較小。可以說在較長(zhǎng)距離和范圍內(nèi)信號(hào)是一個(gè)常數(shù)。

(4)中繼器的間隔較大,因此可以減少整個(gè)通道中繼器的數(shù)目,可降低成本。根據(jù)貝爾實(shí)驗(yàn)室的測(cè)試,當(dāng)數(shù)據(jù)的傳輸速率為420Mbps且距離為119公里無中繼器時(shí),其誤碼率為10—8,可見其傳輸質(zhì)量很好。而同軸電纜和雙絞線每隔幾千米就需要接一個(gè)中繼器。

在使用光纜互聯(lián)多個(gè)小型機(jī)的應(yīng)用中,必須考慮光纖的單向特性,如果要進(jìn)行雙向通信,那么就應(yīng)使用雙股光纖。由于要對(duì)不同頻率的光進(jìn)行多路傳輸和多路選擇,因此在通信器件市場(chǎng)上又出現(xiàn)了光學(xué)多路轉(zhuǎn)換器。 在普通計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中安裝光纜是從用戶設(shè)備開始的。因?yàn)楣饫|只能單向傳輸。為了實(shí)現(xiàn)雙向通信,光纜就必需成對(duì)出現(xiàn),一個(gè)用于輸入,一個(gè)用于輸出。光纜兩端接光學(xué)接口器。光纖通信系統(tǒng)及其構(gòu)成光纖通信系統(tǒng)

光纖通信系統(tǒng)是以光波為載體、光導(dǎo)纖維為傳輸媒體的通信方式,起主導(dǎo)作用的是光源、光纖、光發(fā)送機(jī)和光接收機(jī)。光源是光波產(chǎn)生的根源。光纖是傳輸光波的導(dǎo)體。光發(fā)送機(jī)的功能是產(chǎn)生光束,將電信號(hào)轉(zhuǎn)變成光信號(hào),再把光信號(hào)導(dǎo)入光纖。光接收機(jī)的功能負(fù)責(zé)接收從光纖上傳輸?shù)墓庑盘?hào),并將它轉(zhuǎn)變成電信號(hào),經(jīng)解碼后再作相應(yīng)處理。光纖通信系統(tǒng)構(gòu)成光纖通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成如圖所示2.1.3光纖光纖網(wǎng)絡(luò)的組成：光發(fā)送機(jī)、光接收機(jī)、光纖、中繼器（長(zhǎng)距離傳輸）2.1.4無線傳輸1、

短波：信號(hào)頻率低于100MHz，依靠電離層的反射實(shí)現(xiàn)通信。2、

微波：頻率：300MHz~300GHz。微波在空中以直線傳輸；微波直接傳輸信號(hào)的距離為40~60KM，要更大范圍時(shí)，需信號(hào)中繼站。中繼站的功能：信號(hào)放大、信號(hào)失真恢復(fù)、信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)。3、

特點(diǎn)：通信容量大、受外界干擾小、傳輸質(zhì)量高、但數(shù)據(jù)保密性差。各通信類型使用的電磁波譜范圍

VSAT衛(wèi)星通信VSAT（VerySmallApertureTerminal，甚小口徑地球終端）是20世紀(jì)80年代末發(fā)展起來并于90年代得到廣泛應(yīng)用的新一代數(shù)字衛(wèi)星通信系統(tǒng)。VSAT網(wǎng)通常由一個(gè)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器、一個(gè)大型主站和大量的VSAT小站組成，能單雙向傳輸數(shù)據(jù)、語音、圖像、視頻等多媒體綜合業(yè)務(wù)。VSAT具有很多優(yōu)點(diǎn)，如：設(shè)備簡(jiǎn)單、體積小、耗電少、組網(wǎng)靈活、安裝維護(hù)簡(jiǎn)便、通信效率高等，尤其適用于大量分散的業(yè)務(wù)量較小的用戶共享主站，所以許多部門和企業(yè)多使用VSAT網(wǎng)來建設(shè)內(nèi)部專用網(wǎng)。VSAT網(wǎng)絡(luò)組成2.2

網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)的連接基帶電纜（Baseband）----僅傳輸一路信號(hào)的電纜，即以原始信號(hào)傳輸，常用縮寫B(tài)ASE表示。寬帶電纜（Broadband）----使用不同的頻率同時(shí)傳輸多路信號(hào)，成本較高，需要頻率調(diào)制設(shè)備。2.3

網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)的表示方法第一部分第二部分第三部分

。

表示網(wǎng)絡(luò)電纜的帶寬

表示單位時(shí)間內(nèi)信號(hào)的傳輸率，單位為MBPS表示不發(fā)生信號(hào)衰減的最大電纜長(zhǎng)度，單位為百米2.3

網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)的表示方法如：

10BASE–2

10MBPS基帶傳輸電纜長(zhǎng)度185M2.3

網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)的表示方法1、10BASE-2（細(xì)同軸電纜）2、10BASE-5（粗同軸電纜）3、10BASE-T（非屏蔽雙絞線）4、10BASE-FT、10BASE-FB、10BASE-FL、10BASE-FX（光纜）5、10BASE-TX（5類非屏蔽雙絞線）6、10BASE-T4（3類非屏蔽雙絞線）2.4網(wǎng)絡(luò)電纜類型的選擇

網(wǎng)絡(luò)兼容性電纜類型 網(wǎng)絡(luò)兼容性

EthernetTokenRingARCnet FDDI同軸電纜10BASE-2 OK X OK X10BASE-5 OK X OK X雙絞線10BASE-T（UTP）OK X OK X10BASE-T（STP）OK OK OK X光纖10BASE-F X（OK） OK OK OK2.5選擇網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)的原則1、Et