计算机网络技术 第四章 计算机网络设备 第一节 网络传输介质
复习要求
了解常用的传输介质及其分类、特性
知识精讲
在计算机网络中使用各种传输介质来组成物理信，传输介质不同信道的性能就不同，导致使用的网络技术就不同。传输介质可分为有线介质如双绞线，同轴电缆、光纤和无线介质如微波、红外线、激光。 一、有线传输介质
表 各类双绞线的主要特性 1、双绞线(TP:Twisted Pair)
双绞线由两根具有绝缘层的铜导线组成，一般由两根22~26号绝缘铜导线相互缠绕而成。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起，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，通常把一对或多对双绞线放在一个绝缘套管中就形成了双绞线电缆。
根据是否采用屏蔽技术，双绞线可分为非屏蔽双绞线(UTP)和屏蔽双绞线(STP)。 利用非屏蔽双绞线传输信息时会向周围产生辐射，因此信息很容易被窃听，而屏蔽双绞线电缆的外层由铝泊包裹，以减小辐射，但并不能完全消除辐射，但价格较非屏蔽双绞线要高，安装时要比非屏蔽双绞线电缆困难，但它有较高的传输速率，100米内可达到155Mbps。
根据其性能，双绞线又可分为1类~6类，其性能如上表。
类 型 传输速率 1类 2类 3类 4类 5类 20K 1M 10M 20M 100M 传 输 信 号 模拟信号 模拟信号和1M的数字信号 模拟信号和数字信号 模拟信号和1M的数字信号 模拟信号和高速数字信号 模拟信号和高速数字信号 模拟信号和高速数字信号 应 用 电话线路 一般通信线路 以太网和令牌环网 令牌环网 高速以太网、ATM、FDDI 高速以太网、ATM 高速以太网、ATM 超5类 155M 6类 200M 常见的10BASE-T及100BASE-T局域网均是采用双绞线作为传输介质，10BASE-T中采用3类或4类双绞线作为传输介质，进行基带传输，速率可达10M，100BASE-T中采用5类双绞线作为传输介质，进行基带传输，速率可达100M。 2、同轴电缆
同轴电缆以硬铜线为芯，外包一层绝缘材料。这层绝缘材料用密织的网状导体环绕，网外又覆盖一层保护性材料，所以同轴电缆具有很好的抗干扰性和高带宽，按特性阻抗数值的不同通常可分为50欧同轴电缆和75欧同轴电缆。 (1)50欧同轴电缆
50欧同轴电缆，由于多用于基带传输，也叫基带同轴电缆，基带同轴电缆仅用于数据通信、传输基带信号，它具有高带宽和极好的噪声抑制特性。由于在传送过程中基带信号容易发生畸变和衰减，所以同轴电缆的传输距离不能很长，一般在1KM以内，典型的传送速率是10Mbps ，常用的RG-58为以太细缆、RG-11和RG-8为以太粗缆，主要用于计算机网络中。 (2)75欧同轴电缆
75欧同轴电缆可用于模拟信号及数字信号的传输。当用于传输模拟信号时，传输距离可达100KM。但在传输数字信号时，必须将其转换成模拟信号，在接收时再把收到的模拟信号转换成数字信号，主要用于有线电视网中。
在计算机通信中，由于“宽带”是泛指使用了频分复用和模拟传输技术的同轴电缆网络。因此75欧同轴电缆又称宽带同轴电缆。
同轴电缆适用于点到点和多点连接，基带电缆每可以支持几百台设备，可用中继器连接起来，宽带电缆可以支持数千台设备，但在高速率传输下设备限制在20~30台。典型的基带电缆的最大距离为几公里，而宽带电缆可达几十公里，但传输距离的远近与传输的模拟信号还是数字信号有关。
同轴电缆与用户设备上装的连接器相连时，对细电缆是将其切断，两头装上BNC头，然后接在T型连接器两端；粗电缆不能将其切断，而是采用一种特制的T型接头进行安装。为保证同轴电缆的正确电气特性，电缆必须接地，两头要装吸收电阻或终端器，来削弱信号的反射作用。 3、光纤
光纤是光导纤维的简称。光纤是由非常透明的石英玻璃成的细丝，为了提高机械强度必须将光纤做成很结实的光缆。一根光缆可以包括一到数百根光纤，再加上加强芯和填充物，必要时还可以放入远程供电电源线，最后加上包带层和外护套。
光纤通信是以光波为载体，以光导纤维为传输介质的一种通信方式，它利用光脉冲进行通信，有光脉冲代表“1”，无光脉冲代表“0”，用光纤传送电信号时，先将电信号变换成光信号，然后在光纤中传输，到达接收端再将光信号还原成电信号。 根据光在光纤中的传播方式，光纤可分为：单模光纤和多模光纤。
单模光纤(SMF)的纤芯直径与光线的波长相当，所有入射的光都沿着直线传播，这种光纤称单模光纤，通常使用以半导体激光做光源，传输距离长、传输速率高。
多模光纤(MMF)的直径比较粗，其纤芯直径为50~200微米，光线以多种入射角入射，不同入射角的光线与光纤轴成多个可分辨角度因此称多模。多模光纤在给定的工作波长上以多个模式同时传输多个信号，与单模光纤相比其传输性能相对要差。多模光纤一般以LED做光源，传输距离短，传输速率较低。 表 三种传输介质的性能比较 传输介质 非屏蔽 屏蔽 50欧 75欧 单模 多模 传输速率bps (100米内) <100M <500M 一般为<155M 10M 100M 传输 信号 模拟 数字 数字 数字 模拟 优点 价格便宜、灵活易弯曲、易安装具阻燃性 价格便宜 高带宽 抗干扰性好 误码率低 价格较光纤低 容量大、传输速率高、损耗小、距离远、抗电磁干扰性能强、误码率低、保密性好 步带窄、传输衰减大 缺点 信号衰减较大 抗干扰能力差 误码率高10-5~10-6 易被窃听 安装较前者困难误码率较小10-6~10-8 适用场合 适合结构化布线点到点或多点连接 双绞线 同轴电缆 距离短 高速的数-7-11误码率高10~10 据传输系统 光纤 100M~1G 模拟 数字 模拟 数字 机械强度低 价格昂贵 安装不易 易于连接、价格便宜 适用于长距离主干线 适用于中短距离主干网 100M~1G 二、无线传输介质
采用无线传输介质连网具有不需铺设传输线、允许数字设备在一定范围内移动等优点而大量应用于便携式计算机的入网中。目前常用的有微波、红外线和激光。 1、微波
微波是指其频率为300MHZ~300GHZ的电波，微波通信是用微波作为载波信号，用被传输的模拟信号或数字信号来调制该载波信号，它可用于传输模拟信号又可传输数字信号。由于微波段的频率很高故信道的容量很大，另一方面由于微波能穿透电离层而不反射到地面，因此其传播距离受到限制一般为50KM，但可以通过地面微波中继站或卫星通信来延长其通信距离。卫星通信的最大特点是通信远，通信费用与通信无关，同时具有频带宽、容量大、信号所受到的干扰小、通信稳定，但卫星通信的延时大。 2、红外线
利用红外线来传输信号，在收、发端分接有红外线的发送器和接收器，但二者必须在可
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