網(wǎng)絡(luò)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(duì)網(wǎng)絡(luò)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(duì)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(hào)的信號(hào)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(diǎn)—點(diǎn)或多點(diǎn)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(duì)傳輸數(shù)據(jù)影響的能力。（6）相對(duì)價(jià)格：器件、安裝與維護(hù)費(fèi)用。傳輸介質(zhì)2傳輸介質(zhì)的特性對(duì)網(wǎng)絡(luò)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(xì)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(yīng)用是電話系統(tǒng)。雖然雙絞線主要是用來(lái)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。采用雙絞線的局域網(wǎng)的帶寬取決于所用導(dǎo)線的質(zhì)量、長(zhǎng)度、銅線的粗細(xì)及傳輸技術(shù)。一般可以在幾公里內(nèi)達(dá)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(xì)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(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：第一類：主要用于傳輸語(yǔ)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。

第二類：傳輸頻率為1MHz，用于語(yǔ)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(biāo)準(zhǔn)中指定的電纜。該電纜的傳輸頻率為16MHz,用于語(yǔ)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(hào)。計(jì)5雙絞線第四類:該類電纜的傳輸頻率為20MHz,用于語(yǔ)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(yǔ)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。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(jià)格越貴，但性能也好得多。另外還有超5類雙絞線電纜，通過(guò)對(duì)其“信道”性能測(cè)試結(jié)果表明，與普通5類雙絞線電纜比較，它的近端串?dāng)_、衰減和結(jié)構(gòu)回波等主要性能指標(biāo)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(yǔ)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(yīng)的安裝技術(shù)。100m內(nèi)可達(dá)155Mbps，但價(jià)格高。主要用于IBM網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品（16Mbps速率)，并未普遍流行起來(lái)。

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(hào)，可作為計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)的傳輸介質(zhì)，速率可達(dá)10Mbps有可分為粗纜和細(xì)纜，粗纜無(wú)中繼傳輸距離可達(dá)500m，安裝難度大，但可靠。細(xì)纜無(wú)中繼傳輸距率185m，安裝時(shí)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(hào)，可用于有線電視的傳輸線路。頻帶高達(dá)300MHz或更高，傳輸距離可達(dá)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(jì)算的比較Compution：每10年增長(zhǎng)1個(gè)數(shù)量級(jí)Communication：每10年增長(zhǎng)2個(gè)數(shù)量級(jí)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(guò)光纖中光的波長(zhǎng)0.85μm/1.3μm/1.55μm(250~300THz)光纖傳輸與計(jì)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(zhǎng)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(diǎn)優(yōu)點(diǎn)高帶寬、高數(shù)據(jù)傳輸率，衰減小對(duì)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(diǎn)單向傳輸光纖接口價(jià)格昂貴工藝復(fù)雜、安裝技術(shù)復(fù)雜光纖的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)15無(wú)線介質(zhì)無(wú)線介質(zhì)是指信號(hào)通過(guò)空氣傳輸，信號(hào)不被約束在一物理導(dǎo)體內(nèi)。由無(wú)線介質(zhì)組成無(wú)線傳輸系統(tǒng)，主要包括：無(wú)線電微波（地面微波、衛(wèi)星微波）紅外線激光無(wú)線介質(zhì)無(wú)線介質(zhì)是指信號(hào)通過(guò)空氣傳輸，信號(hào)不被約束在一物理導(dǎo)16無(wú)線電波頻段劃分無(wú)線電、微波、衛(wèi)星語(yǔ)音紅外線光紫外X、伽瑪射線0

3kHz

300GHz430～750THz無(wú)線電波頻段劃分無(wú)線電、微波、衛(wèi)星語(yǔ)音紅外線光紫外X、伽瑪射17無(wú)線電無(wú)線通信就是利用地面發(fā)射的無(wú)線電波通過(guò)電離層的反射而到達(dá)接收端的一種遠(yuǎn)距離通信方式。無(wú)線通信使用的頻率一般在3MHz至300MHz。無(wú)線電波的傳播特性與頻率有關(guān)。在低頻上，無(wú)線電波能輕易地繞過(guò)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(wú)線電波趨于直線傳播并易受障礙物的阻擋，還會(huì)被雨水吸收。無(wú)線電無(wú)線通信就是利用地面發(fā)射的無(wú)線電波通過(guò)電離層的反射而到18微波對(duì)于頻率在100MHz以上的無(wú)線電波，其能量將集中于一點(diǎn)并沿直線傳播，這就是微波。微波通信是利用無(wú)線電波在對(duì)流層的視距范圍內(nèi)進(jìn)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(duì)準(zhǔn)，而且每隔一段距離就需要一個(gè)中繼站。中繼站之間的距離與微波塔的高度成正比例。對(duì)于100m高的微波塔，中繼站之間的距離可以達(dá)到80km。微波對(duì)于頻率在100MHz以上的無(wú)線電波，其能量將集中于一點(diǎn)19地面微波接力地球兩個(gè)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(gè)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(shí)現(xiàn)地球上18000km范圍內(nèi)的多點(diǎn)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(shí)間長(zhǎng)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(duì)網(wǎng)絡(luò)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(duì)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(hào)的信號(hào)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(diǎn)—點(diǎn)或多點(diǎn)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(duì)傳輸數(shù)據(jù)影響的能力。（6）相對(duì)價(jià)格：器件、安裝與維護(hù)費(fèi)用。傳輸介質(zhì)2傳輸介質(zhì)的特性對(duì)網(wǎng)絡(luò)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(xì)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(yīng)用是電話系統(tǒng)。雖然雙絞線主要是用來(lái)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。采用雙絞線的局域網(wǎng)的帶寬取決于所用導(dǎo)線的質(zhì)量、長(zhǎng)度、銅線的粗細(xì)及傳輸技術(shù)。一般可以在幾公里內(nèi)達(dá)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(xì)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(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：第一類：主要用于傳輸語(yǔ)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。

第二類：傳輸頻率為1MHz，用于語(yǔ)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(biāo)準(zhǔn)中指定的電纜。該電纜的傳輸頻率為16MHz,用于語(yǔ)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(hào)。計(jì)27雙絞線第四類:該類電纜的傳輸頻率為20MHz,用于語(yǔ)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(yǔ)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。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(jià)格越貴，但性能也好得多。另外還有超5類雙絞線電纜，通過(guò)對(duì)其“信道”性能測(cè)試結(jié)果表明，與普通5類雙絞線電纜比較，它的近端串?dāng)_、衰減和結(jié)構(gòu)回波等主要性能指標(biāo)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(yǔ)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(yīng)的安裝技術(shù)。100m內(nèi)可達(dá)155Mbps，但價(jià)格高。主要用于IBM網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品（16Mbps速率)，并未普遍流行起來(lái)。

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(hào)，可作為計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)的傳輸介質(zhì)，速率可達(dá)10Mbps有可分為粗纜和細(xì)纜，粗纜無(wú)中繼傳輸距離可達(dá)500m，安裝難度大，但可靠。細(xì)纜無(wú)中繼傳輸距率185m，安裝時(shí)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(hào)，可用于有線電視的傳輸線路。頻帶高達(dá)300MHz或更高，傳輸距離可達(dá)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(jì)算的比較Compution：每10年增長(zhǎng)1個(gè)數(shù)量級(jí)Communication：每10年增長(zhǎng)2個(gè)數(shù)量級(jí)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(guò)光纖中光的波長(zhǎng)0.85μm/1.3μm/1.55μm(250~300THz)光纖傳輸與計(jì)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(zhǎng)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(diǎn)優(yōu)點(diǎn)高帶寬、高數(shù)據(jù)傳輸率，衰減小對(duì)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(diǎn)單向傳輸光纖接口價(jià)格昂貴工藝復(fù)雜、安裝技術(shù)復(fù)雜光纖的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)37無(wú)線介質(zhì)無(wú)線介質(zhì)是指信號(hào)通過(guò)空氣傳輸，信號(hào)不被約束在一物理導(dǎo)體內(nèi)。由無(wú)線介質(zhì)組成無(wú)線傳輸系統(tǒng)，主要包括：無(wú)線電微波（地面微波、衛(wèi)星微波）紅外線激光無(wú)線介質(zhì)無(wú)線介質(zhì)是指信號(hào)通過(guò)空氣傳輸，信號(hào)不被約束在一物理導(dǎo)38無(wú)線電波頻段劃分無(wú)線電、微波、衛(wèi)星語(yǔ)音紅外線光紫外X、伽瑪射線0

3kHz

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