网络传输介质精选课件.ppt

1、1传输介质张少龙传输介质2 传输介质的特性对网络中数据通信质量的影响很大，这些特性主要是：（1）物理特性：对传输介质物理结构的描述。（2）传输特性：传输介质允许传送信号的信号形式，使用的调制技术、传输容量与传输的频率范围。（3）连通特性：允许点点或多点的连接。（4）地理范围：传输介质的最大传输范围。（5）抗干扰性：传输介质防止噪声与电磁干扰对传输数据影响的能力。（6）相对价格：器件、安装与维护费用。双绞线 双绞线由两条互相绝缘的铜线组成，其典型粗细为直径1mm，这两条线像螺纹一样拧在一起，这样可以减少邻近线路的电气干扰。双绞线最常见的应用是电话系统。虽然双绞线主要是用来传输模拟声音信息的,但同

2、样适用于数字信号的传输,特别适用于较短距离的信息传输。采用双绞线的局域网的带宽取决于所用导线的质量、长度、铜线的粗细及传输技术。一般可以在几公里内达到几兆bps的传输率。双绞线可分为屏蔽双绞线STP(IBM)和非屏蔽双绞线UTP（EIA/TIA）双绞线Pin#8Pin#1下面是PC机不经过HUB直接通过网线相连的参考图橘白绿白蓝蓝白绿褐白褐RJ-45色序图3类UTP线双绞线 EIA/TIA为双绞线电缆定义了五种不同质量的型号。计算机网络综合布线使用第三、四、五类。这五种型号如下：第一类：主要用于传输语音（一类标准主要用于八十年代初之前的电话线缆），不用于数据传输。第二类：传输频率为1MHz，用

3、于语音传输和最高传输速率4Mbps的数据传输，常见于使用4Mbps规范令牌传递协议的旧的令牌网。第三类:指目前在ANSI和EIA/TIA568标准中指定的电缆。该电缆的传输频率为16MHz,用于语音传输及最高传输速率为10Mbps的数据传输，主要用于10base-T。双绞线 第四类:该类电缆的传输频率为20MHz,用于语音传输和最高传输速率16Mbps的数据传输，主要用于基于令牌的局域网和10base-T/100base-T。第五类:该类电缆增加了绕线密度,外套一种高质量的绝缘材料,传输频率为100MHz,用于语音传输和最高传输速率为100Mbps的数据传输，主要用于100base-T和10b

4、ase-T网络，这是最常用的以太网电缆。3类和5类UTP的关键差别在于单位距离上的螺旋的数目。5类旋得较紧，一般为每英寸3-4转，而3类则一般是每英尺3-4转；旋得越紧，价格越贵，但性能也好得多。另外还有超5类双绞线电缆，通过对其“信道”性能测试结果表明，与普通5类双绞线电缆比较，它的近端串扰、衰减和结构回波等主要性能指标都有很大提高。屏蔽双绞线以铝箔屏蔽以减少干扰和串音需要配有支持屏蔽功能的特殊连以铝箔屏蔽以减少干扰和串音需要配有支持屏蔽功能的特殊连接器和相应的安装技术。接器和相应的安装技术。100m内可达内可达155Mbps，但价格高。，但价格高。主要用于主要用于IBM网络产品（网络产品（

5、16Mbps速率速率)，并未普遍流行起来。，并未普遍流行起来。同轴电缆同轴电缆 基带电缆 特性阻抗50欧姆，主要用于传输数字信号，可作为计算机局域网的传输介质，速率可达10Mbps有可分为粗缆和细缆，粗缆无中继传输距离可达500m，安装难度大，但可靠。细缆无中继传输距率185m，安装时需切断电缆，不可靠。宽带电缆（CATV电缆）特性阻抗为75欧姆，主要用于传输模拟信号，可用于有线电视的传输线路。频带高达300MHz或更高，传输距离可达100km。光纤及光缆构成光反射原理光纤 传输与计算的比较 Compution：每10年增长1个数量级 Communication：每10年增长2个数量级 带宽

6、频率范围：180370 THz 数据传输率：100*10Gbps=1 Tbps 原因：光/电、电/光转换的速度跟不上 光电子技术/光子技术 通过光纤中光的波长 0.85m/1.3m/1.55 m (250 300THz)单模光纤和多模光纤 多模光纤（multi-mode fiber）使用普通发光二极管作为光源 中继距离2公里 内芯直径稍大 直径为62.5m/125m 单模光纤（single-mode fiber）使用激光源 中继距离100公里 内芯直径与光源波长相近 直径为810m光纤示意图光纤的特点 优点 高带宽、高数据传输率，衰减小 对电磁干扰EMI、窃听不敏感（安全、可靠）抗腐蚀 重量轻

7、，原料丰富，生产成本低。缺点 单向传输 光纤接口价格昂贵 工艺复杂、安装技术复杂无线介质 无线介质是指信号通过空气传输，信号不被约束在一物理导体内。由无线介质组成无线传输系统，主要包括：无线电 微波（地面微波、卫星微波）红外线 激光 无线电波频段划分无线电、微波、卫星无线电、微波、卫星语音语音红外线红外线 光紫外紫外X、伽玛射线、伽玛射线0 3kHz 300GHz430750THz无线电 无线通信就是利用地面发射的无线电波通过电离层的反射而到达接收端的一种远距离通信方式。无线通信使用的频率一般在3MHz 至300MHz。无线电波的传播特性与频率有关。在低频上，无线电波能轻易地绕过一般障碍物，但

8、其能量随着传播距离的增大而急剧递减。在高频上，无线电波趋于直线传播并易受障碍物的阻挡，还会被雨水吸收。微波 对于频率在100MHz以上的无线电波，其能量将集中于一点并沿直线传播，这就是微波。微波通信是利用无线电波在对流层的视距范围内进行信息传输的一种通信方式，它使用的频率范围一般在300MHz至3GHz左右。由于微波只能沿直线传播，所以微波的发射天线和接收天线必须精确对准，而且每隔一段距离就需要一个中继站。中继站之间的距离与微波塔的高度成正比例。对于100m高的微波塔，中继站之间的距离可以达到80km。地面微波接力 两个地面站之间传送 距离：50-100 km地球同步卫星 卫星覆盖全球卫星覆盖

9、全球微波通信的特殊形式，它以距地面 35860km的同步卫星为中继站，实现地球上18000km 范围内的多点之间的连接。主要由卫星、地球站、上下行线组成。频率范围在 330GHz 时间长时间长22 传传输输媒媒体体 速速率率 传传输输距距离离 性性能能(抗抗干干扰扰性性)价价格格 应应用用 双双绞绞线线 10-1000Mb/s 几几十十kM 可可以以 低低 模模拟拟/数数字字传传输输 50 同同轴轴电电缆缆 10Mb/s 3kM 内内 较较好好 略略 高高 于于双双绞绞线线 基基带带数数字字信信号号 75 同同轴轴电电缆缆 300-450MHz 100kM 较较好好 较较高高 模模拟拟传传输输电电视视、数数据据及及音音频频 光光纤纤 几几十十Gbps 30kM up 很很好好 较较高高 远远距距离离传传输输 短短波波 50MHz 全全球球 较较差差 较较低低 远远程程低低速速通通信信 地地面面微微波波接接力力 4-6GHz 几几百百kM 好好 中中等等 远远程程通通信信 卫卫星星 500MHz 18000kM 很很好好 与与 距距 离离无无关关 远远程程通通信信 常用传输媒体的比较