第四章傳輸介質(zhì)

第四章傳輸介質(zhì)

北理工珠海學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院第一頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五3.1網(wǎng)卡的作用⑴代表固定的網(wǎng)絡(luò)地址⑵轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)送到網(wǎng)線上⑶接收數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式(串并行轉(zhuǎn)換)2第二頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五3.2網(wǎng)卡的分類⑴按網(wǎng)卡的工作方式分類⑵按網(wǎng)卡的工作對(duì)象分類⑶按接口類型分類⑷按傳輸介質(zhì)的類型分類⑸按網(wǎng)卡的傳輸速率分類(6)按用途分類3第三頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五3.3網(wǎng)卡的選購(gòu)購(gòu)買(mǎi)時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)重點(diǎn)：⑴網(wǎng)卡的總線類型⑵網(wǎng)卡的速度⑶網(wǎng)卡的接口類型⑷網(wǎng)卡的兼容性⑸網(wǎng)卡生產(chǎn)商4第四頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五3.4網(wǎng)卡的安裝和設(shè)置⑴網(wǎng)卡的安裝過(guò)程和注意事項(xiàng)⑵網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序的安裝和更新5第五頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五第四章傳輸介質(zhì)第六頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五第四章傳輸介質(zhì)本章主要內(nèi)容有線傳輸介質(zhì):同軸電纜雙絞線光纖無(wú)線傳輸介質(zhì):短波

無(wú)線電微波

紅外線

激光制作雙絞線7第七頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.1.1同軸電纜同軸電纜（CoaxialCable）：同軸電纜也是局域網(wǎng)中最常見(jiàn)的傳輸介質(zhì)之一。中心軸線是一條銅導(dǎo)線，外加一層絕緣材料，在這層絕緣材料外邊是由一根空心的圓柱網(wǎng)狀銅導(dǎo)體包裹，最外一層是絕緣層。同軸電纜結(jié)構(gòu)如圖所示。

8第八頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五9第九頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.1.1同軸電纜根據(jù)直徑的不同，又可分為細(xì)纜（RG-58）和粗纜（RG-11）兩種。10第十頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.1.1同軸電纜細(xì)纜：直徑為0.26cm，細(xì)纜的阻抗是50Ω，最大傳輸距離185米，傳輸速率在10Mbps左右。線材價(jià)格和連接頭成本都比較便宜，而且不需要購(gòu)置集線器等設(shè)備，十分適合架設(shè)終端設(shè)備較為集中的小型以太網(wǎng)絡(luò)。11第十一頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五12第十二頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五細(xì)纜以太網(wǎng)的連接如下圖所示:技術(shù)參數(shù)：（1）最大的干線段長(zhǎng)度:185米；（2）最大網(wǎng)絡(luò)干線電纜長(zhǎng)度:925米；（3）每條干線段支持的最大結(jié)點(diǎn)數(shù):30；（4）BNC-T型連接器之間的最小距離:0.5米。

特點(diǎn)：（1）容易安裝；（2）造價(jià)較低；（3）抗干擾能力強(qiáng)；（4）維護(hù)和擴(kuò)展困難；（5）斷點(diǎn)多，可靠性差。13第十三頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.1.1同軸電纜粗纜：直徑為1.27cm，阻抗是75Ω，最大傳輸距離達(dá)到500米，傳輸速率在100-150Mbps。由于粗纜的強(qiáng)度較強(qiáng)，最大傳輸距離也比細(xì)纜長(zhǎng)，因此粗纜的主要用途是扮演網(wǎng)絡(luò)主干的角色，用來(lái)連接數(shù)個(gè)由細(xì)纜所結(jié)成的網(wǎng)絡(luò)。14第十四頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五粗纜以太網(wǎng)的硬件連接圖如下：15第十五頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五2．主要技術(shù)參數(shù)：（1）最大干線段長(zhǎng)度：500米。（2）最大網(wǎng)絡(luò)干線電纜長(zhǎng)度：2500米。（3）每條干線段支持的最大結(jié)點(diǎn)數(shù)：100。（4）收發(fā)器之間最小距離：2.5米。（5）收發(fā)器電纜的最大長(zhǎng)度：50米。

3．主要特點(diǎn)：（1）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)；（2）地理覆蓋范圍大，最長(zhǎng)距離可達(dá)2500米；（3）安裝、維護(hù)和擴(kuò)展困難；（4）造價(jià)高。

16第十六頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.1.1同軸電纜同軸電纜的優(yōu)點(diǎn)：是可以在相對(duì)長(zhǎng)的無(wú)中繼器的線路上支持高帶寬通信。同軸電纜的缺點(diǎn)：一：是體積大，要占用電纜管道的大量空間二：是不能承受纏結(jié)、壓力和嚴(yán)重的彎曲，這些都會(huì)損壞電纜結(jié)構(gòu)，阻止信號(hào)的傳輸三：是成本高所有這些缺點(diǎn)正是雙絞線能克服的，因此在現(xiàn)在的局域網(wǎng)環(huán)境中，基本已被基于雙絞線的以太網(wǎng)物理層規(guī)范所取代。17第十七頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.1.2雙絞線雙絞線(Twistedpair，TP）:是一種綜合布線工程中最常用的傳輸介質(zhì)。雙絞線是由兩根具有絕緣保護(hù)層的銅導(dǎo)線組成。18第十八頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.1.2雙絞線局域網(wǎng)中的雙絞線可分為:非屏蔽雙絞線（UnshieldedTwistedPair，簡(jiǎn)稱UTP）屏蔽雙絞線（ShieldedTwistedPair，簡(jiǎn)稱STP）這兩者的差別：是在于雙絞線內(nèi)是否有一層金屬隔離膜（如圖所示）。19第十九頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五20第二十頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.1.2雙絞線STP的雙絞線內(nèi)有一層金屬隔離膜，在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)可減少電磁干擾，所以它的穩(wěn)定性較高，安裝時(shí)要比非屏蔽雙絞線電纜困難。它必須配有支持屏蔽功能的特殊連結(jié)器和相應(yīng)的安裝技術(shù)。價(jià)格比UTP的雙絞線略貴。UTP的雙絞線內(nèi)則沒(méi)有這層金屬隔離膜，所以它的穩(wěn)定較差，但它的價(jià)格相對(duì)來(lái)說(shuō)便宜多了。21第二十一頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.1.2雙絞線雙絞線按電氣特性區(qū)分為：3類線，5類線和超5類線，6類線，以及最新的7類線，前者線徑細(xì)而后者線徑粗，型號(hào)如下：1）一類線：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），不同于數(shù)據(jù)傳輸。2）二類線：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(jiàn)于使用4MBPS規(guī)范令牌傳遞協(xié)議的舊的令牌網(wǎng)。

22第二十二頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.1.2雙絞線3）三類線：電纜的傳輸頻率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。4）四類線：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。

23第二十三頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.1.2雙絞線5）五類線：該類電纜增加了繞線密度，外套一種高質(zhì)量的絕緣材料，傳輸率為100MHz，用于語(yǔ)音傳輸和最高傳輸速率為10Mbps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。6）超五類線：具有衰減小，串?dāng)_少，并且具有更高的衰減與串?dāng)_的比值(ACR)和信噪比(StructuralReturnLoss)、更小的時(shí)延誤差，性能得到很大提高。超5類線主要用于千兆位以太網(wǎng)（1000Mbps）。24第二十四頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.1.2雙絞線7）六類線：該類電纜的傳輸頻率為1MHz～250MHz，提供2倍于超五類的帶寬。六類布線的傳輸性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于超五類標(biāo)準(zhǔn)，最適用于傳輸速率高于1Gbps的應(yīng)用。8）七類線：該類電纜的傳輸頻率為1MHz～600MHz，適用于今后的10Gbps的應(yīng)用。25第二十五頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.1.2雙絞線5類雙絞線雙絞線的最大傳輸距離為100m。如果要加大傳輸距離，在兩段雙絞線之間可安裝中繼器，最多可安裝4個(gè)中繼器。如安裝4個(gè)中繼器連接5個(gè)網(wǎng)段，則最大傳輸距離可達(dá)500m。

26第二十六頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五光通信分為無(wú)線光通信和有線光通信無(wú)線光通信：在可視距離范圍內(nèi)發(fā)收兩端之間所進(jìn)行的光通信。有線光通信：發(fā)、收兩端分別設(shè)置半導(dǎo)體光源和光檢測(cè)器，傳輸媒體是光纖或光纜，傳輸途徑中間設(shè)置中繼站。4.1.3

光纖27第二十七頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.1.3

光纖光纖（FiberOpticCabLe）：以光脈沖的形式來(lái)傳輸信號(hào)，因此材質(zhì)也以玻璃或有機(jī)玻璃為主，它由纖維芯、包層和保護(hù)套組成（如圖所示）。28第二十八頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五光纖通信系統(tǒng)以光波為載波，以光纖為傳輸介質(zhì)的一種通信方式。1960年美國(guó)科學(xué)家梅曼發(fā)明了世界上第一臺(tái)紅寶石激光器。1966年美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)程通信實(shí)驗(yàn)室的英籍華人高錕博提出了光沿著光導(dǎo)纖維傳播的思想。29第二十九頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五全反射過(guò)程折射角入射角包層（低折射率的媒體）包層（低折射率的媒體）包層纖芯第三十頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五光纖的工作原理高折射率(纖芯)低折射率(包層)光線在纖芯中傳輸?shù)姆绞绞遣粩嗟厝瓷涞谌豁?yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五根據(jù)不同的分類方法，光纖分類如下:(1)按傳輸模數(shù)分類多模光纖(MultiModeFiber)MMF:多模光纖是在給定的工作波長(zhǎng)上，能以多個(gè)模式同時(shí)傳輸?shù)墓饫w。與單模光纖相比，多模光纖的傳輸性能較差。網(wǎng)絡(luò)工程中，一般用62.5μm/125μm規(guī)格的多模光纖，32第三十二頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.1.3

光纖單模光纖(SingleModeFiber)SMF:單模光纖的纖芯直徑很小,在給定的工作波長(zhǎng)上只能以單一模式傳輸，傳輸頻帶寬，傳輸容量大。戶外布線大于2公里時(shí)可選用單模光纖。33第三十三頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五輸入脈沖輸出脈沖單模光纖多模光纖與單模光纖輸入脈沖輸出脈沖多模光纖第三十四頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五光纜第三十五頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.1.3光纖光纖最大的特點(diǎn)就是傳導(dǎo)的是光信號(hào)，因此不受外界電磁信號(hào)的干擾，信號(hào)的衰減速度很慢，所以信號(hào)的傳輸距離比以上傳送電信號(hào)的各種網(wǎng)線要遠(yuǎn)得多，并且特別適用于電磁環(huán)境惡劣的地方。理論上光纖網(wǎng)絡(luò)最高可達(dá)到50000Gbps（50Tbps）的速度。光纖由于其傳輸方式的巨大不同，具有自己的一套網(wǎng)絡(luò)模型，那就是10baseF、100baseF、1000baseF局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，單段最大長(zhǎng)度可達(dá)2000米。光纖是目前最先進(jìn)的網(wǎng)線，但是它的價(jià)格較貴，所以它是比較少見(jiàn)的，中小型的辦公用局域網(wǎng)沒(méi)有必要選它。目前光纖的主要應(yīng)用是在大型的局域網(wǎng)中用作主干線路。36第三十六頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.2無(wú)線通信無(wú)線電微波紅外線可見(jiàn)光紫外線X射線射線雙絞線同軸電纜衛(wèi)星地面微波調(diào)幅無(wú)線電調(diào)頻無(wú)線電海事無(wú)線電光纖電視(Hz)f(Hz)fLFMFHFVHFUHFSHFEHFTHF波段104105106107108109101010111012101310141015101610010210410610810101012101410161018102010221024移動(dòng)無(wú)線電電信領(lǐng)域使用的電磁波的頻譜第三十七頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.2無(wú)線通信

無(wú)線通信常用的介質(zhì)有:短波、無(wú)線電微波、紅外線、激光．短波通信：靠電離層的反射．通信質(zhì)量比較差，采用復(fù)雜的調(diào)制解調(diào)技術(shù)后，數(shù)據(jù)的傳輸速率達(dá)到幾千比特／秒．無(wú)線電微波通信：微波在空間主要是直線傳播，并且能穿透電離層進(jìn)入宇宙空間.主要有兩種方式，地面微波接力通信和衛(wèi)星通信。WLAN無(wú)線局域網(wǎng)就是利用微波來(lái)傳輸信號(hào)

38第三十八頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五微波中繼傳輸

39第三十九頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.2無(wú)線通信40第四十頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.2無(wú)線通信特點(diǎn): (1)衛(wèi)星通信傳輸質(zhì)量好、容量大；(2)組網(wǎng)靈活；(3)安裝維護(hù)方便；(4)傳輸多種業(yè)務(wù)；(5)費(fèi)用低廉；(6)適用于分散用戶。41第四十一頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.2無(wú)線通信紅外線通信：通過(guò)在視野范圍內(nèi)的兩個(gè)互相對(duì)準(zhǔn)的紅外線收發(fā)器之間通過(guò)將電信號(hào)調(diào)制成非相干紅外線而形成通信鏈路,進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。激光通信：系統(tǒng)由視野范圍內(nèi)的兩個(gè)互相對(duì)準(zhǔn)的激光調(diào)制解調(diào)器組成，激光調(diào)制解調(diào)器通過(guò)對(duì)相干激光的調(diào)制和解調(diào)，從而實(shí)現(xiàn)激光通信。42第四十二頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.3雙絞線的制作雙絞線兩端頭通過(guò)RJ-45水晶頭連接網(wǎng)卡和集線器，需在雙絞線兩端壓制水晶頭，壓制水晶頭需使用專用卡線鉗制作。下圖是已經(jīng)制作好的雙絞線：43第四十三頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.3雙絞線的制作首先，我們要了解一下制作雙絞線的材料和工具：雙絞線、RJ-45水晶頭、壓線鉗、測(cè)線儀（如下圖）

RJ-45水晶頭雙絞線44第四十四頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.3雙絞線的制作壓線鉗

45第四十五頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.3雙絞線的制作測(cè)線儀46第四十六頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.3雙絞線的制作另外，我們還需要了解一下雙絞線制作標(biāo)（1）EIA/TIA568A標(biāo)準(zhǔn)：白綠／綠／白橙／藍(lán)／白藍(lán)／橙／白棕／棕

（從左起）（2）EIA/TIA568B標(biāo)準(zhǔn)：白橙／橙／白綠／藍(lán)／白藍(lán)／綠／白棕／棕

（從左起）連接方法有兩種：

（1）直通線

（2）交叉線47第四十七頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.3雙絞線的制作1.直通線：是用于連接網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)與集線器（或交換機(jī)）的雙絞線。它又分為一一對(duì)應(yīng)接法和100M接法。A．一一對(duì)應(yīng)接法:即雙絞線的兩頭連線要一一對(duì)應(yīng)，這一頭的一腳，一定要連著另一頭的一腳，雖無(wú)順序要求，但要一致。B．100M接法:是指它能滿足100M帶寬的通訊速率。它的接法雖然也是一一對(duì)應(yīng)，但每一腳的顏色是固定的，具體排列順序（568B）為：白橙／橙／白綠／藍(lán)／白藍(lán)／綠／白棕／棕。48第四十八頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五2.交叉線：是用于連接網(wǎng)絡(luò)中相同類型設(shè)備的雙絞線，如：計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間，或交換機(jī)的級(jí)連等。如果制作的是交叉線，則按以下順序排列：

一端：白橙／橙／白綠／藍(lán)／白藍(lán)／綠／白棕／棕（568B）

另一端：白綠／綠／白橙／藍(lán)／白藍(lán)／橙／白棕／棕（568A）

4.3雙絞線的制作49第四十九頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.3雙絞線的制作

直通線交叉線50第五十頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.3雙絞線的制作制作過(guò)程：步驟1：利用斜口鉗剪下所需要的雙絞線長(zhǎng)度，至少0.6米，最多不超過(guò)100米。然后再利用雙絞線剝線器（實(shí)際用什么剪都可以）將雙絞線的外皮除去2－3厘米。51第五十一頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.3雙絞線的制作52第五十二頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.3雙絞線的制作53第五十三頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.3雙絞線的制作步驟2：剝線完成后，此時(shí)可看到四對(duì)共8條線，它們雙雙扭在一起，這四對(duì)線是：白橙/橙、白藍(lán)/藍(lán)、白綠/綠、白棕/棕。然后小心地剝開(kāi)每一對(duì)線，因?yàn)槲覀兪亲裱璄IA／TIA568B的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)制作接頭，所以對(duì)線的顏色是有一定排列順序要求的。54第五十四頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.3雙絞線的制作55第五十五頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.3雙絞線的制作56第五十六頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.3雙絞線的制作57第五十七頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.3雙絞線的制作步驟3：將排好順序的8條線捋直，用壓線鉗將多余的線切除，只剩下約14mm的長(zhǎng)度，之所以留下這個(gè)長(zhǎng)度是為了符合EIA／TIA的標(biāo)準(zhǔn)，注意切口部分要整齊。58第五十八頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.3雙絞線的制作59第五十九頁(yè)，共六十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.3雙絞線的制作步驟4：將RJ45頭有接觸銅片的一面朝上，把切好的8條線按已排列