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文檔簡介
2.5數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)是通信網(wǎng)絡(luò)中連接計(jì)算機(jī)的具體物理設(shè)備和數(shù)據(jù)傳輸物理通路。傳輸介質(zhì)的特性包括物理描述、傳輸特性、信號(hào)發(fā)送形式、調(diào)制技術(shù)、傳輸帶寬容量、頻率范圍、連通性、抗干擾性、性能價(jià)格比、連接距離、地理范圍等。2.5.1有線介質(zhì)2.5.2無線介質(zhì)下一頁返回第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)2.5.1有線介質(zhì)1.雙絞線2.同軸電纜3.光纖下一頁第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)1.雙絞線無論是對(duì)模擬數(shù)據(jù)傳輸還是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸,最普通的傳輸介質(zhì)就是雙絞線。它是由按一定規(guī)則螺旋結(jié)構(gòu)排列并扭在一起的多根絕緣導(dǎo)線所組成,芯內(nèi)大多是銅線,外部裹著塑橡絕緣外層,線對(duì)扭絞在一起可以減少相互間的幅射電磁干擾。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中常用的雙絞電纜是由4對(duì)線(8芯制,RJ-45接頭)按一定密度相互扭絞在一起的。返回第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)1.雙絞線按照其外部包裹的是金屬編織層還是塑橡外皮,可分為屏蔽雙絞線電纜(STP)和非屏蔽雙絞線電纜(UTP)。UTP電纜每對(duì)線的絞矩與所能抵抗的電磁輻射干擾成正比,并采用了濾波及對(duì)稱性等技術(shù),具有體積小、安裝簡便等特點(diǎn)。STP只不過在護(hù)套層內(nèi)增加了金屬屏蔽層,可有效減少串音及電磁干擾EMI、射頻干擾RFI,它大多是一種屏蔽金屬鋁箔雙絞電纜。STP電纜還有一根漏電線,主要用來連接到接地裝置上,泄放掉金屬屏蔽的電荷,解除線間的干擾問題。返回第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)1.雙絞線如表2-1所示是UTP電纜的常見類型。10BaseT局域網(wǎng)中主要使用3類和5類線,它們的有效傳輸距離一般在100m左右。另外還有超5類雙絞線電纜,通過對(duì)其進(jìn)行“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。綜合近端串?dāng)_是電纜中所有線對(duì)對(duì)被測(cè)線對(duì)產(chǎn)生的近端串?dāng)_之和。一個(gè)能夠滿足PSNT要求的綜合布線5類雙絞電纜能夠支持多種MAC信號(hào)形式的應(yīng)用。返回第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)1.雙絞線返回第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)1.雙絞線雙絞線的制作分為工作站至工作站和工作站至集線器兩種。工作站至集線器的雙絞線,其8芯線一一對(duì)應(yīng);工作站至工作站的雙絞線,按照如圖2-15所示的連線制作。返回第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)1.雙絞線圖2-15雙絞電纜
下一頁返回第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)2.同軸電纜典型的同軸電纜由一根內(nèi)導(dǎo)體銅質(zhì)芯線,外加絕緣層、密集網(wǎng)狀編織導(dǎo)電金屬屏蔽層以及外包裝保護(hù)塑橡材料組成,其結(jié)構(gòu)如圖2-16所示。在10Base2網(wǎng)絡(luò)中,如果要將計(jì)算機(jī)網(wǎng)卡連接到同軸電纜上,還需要一個(gè)T型接頭和BNC接插件。用戶在安裝時(shí)不能把不同類型的電纜混合使用,原因是不同型號(hào)的同軸電纜其特征阻抗值是不同的,會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)連接失敗。返回第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)2.同軸電纜返回第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)2.同軸電纜
同軸電纜分為兩類:基帶同軸電纜和寬帶同軸電纜。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)一般選用基帶同軸電纜進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,其屏蔽層是用銅做成網(wǎng)狀形,特征阻抗為50W,如RG-8(粗纜)、RG-58(細(xì)纜)等。寬帶電纜是指采用了頻分復(fù)用和模擬傳輸技術(shù)的同軸電纜,其屏蔽層通常是用鋁沖壓成的,特征阻抗為75W,如RG-59有線電視CATV標(biāo)準(zhǔn)傳輸電纜。對(duì)于細(xì)同軸電纜,其主要用于10Mbps速率的10Base2以太局域網(wǎng)絡(luò)中,平均特征阻抗為50±2W,阻抗的周期性變化為正弦波,中心平均值為±3W,最低傳播速率約為0.77c(c為光速)。返回第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)2.同軸電纜下一頁返回第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)3.光纖光導(dǎo)纖維是光纖通信的傳輸媒體,通常是由能傳導(dǎo)光波的非常透明的石英玻璃拉成纖維細(xì)絲線芯,外加抗拉保護(hù)包層構(gòu)成。返回第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)3.光纖光纖通信就是利用光導(dǎo)纖維傳遞光脈沖來進(jìn)行通信,有光脈沖相當(dāng)于“1”,沒有光脈沖相當(dāng)于“0”;在發(fā)送端有光源,可以采用發(fā)光二極管或半導(dǎo)體激光器,它們?cè)陔娒}沖的作用下能產(chǎn)生光脈沖,在接收端利用光電二極管做成光檢測(cè)器,在檢測(cè)到光脈沖時(shí)可還原出電脈沖。返回第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)3.光纖在光纖中,包層較線芯有較低的折射率,當(dāng)光纖從高折射率的介質(zhì)射向低折射率介質(zhì)時(shí),其折射角將大于入射角,如果入射角足夠大,就會(huì)出現(xiàn)全反射,此時(shí)光線碰到包層時(shí)就會(huì)折射回線芯,這個(gè)過程不斷重復(fù),光也就會(huì)沿著光纖傳輸下去。返回第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)3.光纖實(shí)際上,只要射到光纖表面的光線的入射角大于某一臨界角度,就可以產(chǎn)生全反射,并且可以存在許多條不同角度入射的光線在一條光纖中傳輸,這種光纖就稱為多模光纖(MultimodeFiber),如圖2-17所示。發(fā)光二極管(LED,Light-EmittingDiode)是一種固態(tài)器件,電流通過時(shí)就產(chǎn)生一種定向性較差的可見光,并通過在光纖線芯內(nèi)不斷全反射而向前傳播,這種光纖一般是多模光纖。返回第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)3.光纖下一頁返回第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)2.5.2無線介質(zhì)1.無線電短波通信2.地面微波接力通信3.紅外線和激光4.衛(wèi)星通信5.VSAT衛(wèi)星通信下一頁第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)1.無線電短波通信在一些電纜光纖難于通過或施工困難的場(chǎng)合,例如,高山、湖泊或島嶼等,即使在城市中挖開馬路敷設(shè)電纜有時(shí)也很不劃算,特別是通信距離很遠(yuǎn),對(duì)通信安全性要求不高,鋪設(shè)電纜或光纖既昂貴又費(fèi)時(shí),若利用無線電波等無線傳輸介質(zhì)在自由空間傳播,就會(huì)有較大的機(jī)動(dòng)靈活性,可以輕松實(shí)現(xiàn)多種通信,抗自然災(zāi)害能力和可靠性也較高。下一頁返回第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)2.地面微波接力通信無線電數(shù)字微波通信系統(tǒng)在長途大容量的數(shù)據(jù)通信中占有及其重要的地位,其頻率范圍為300MHz~300GHz。微波通信主要有兩種方式:地面微波接力通信和衛(wèi)星通信。
下一頁返回第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)3.紅外線和激光紅外線通信和激光通信就是把要傳輸?shù)男盘?hào)分別轉(zhuǎn)換成紅外光信號(hào)和激光信號(hào)直接在自由空間中沿直線進(jìn)行傳播,它比微波通信具有更強(qiáng)的方向性,難以竊聽、插入數(shù)據(jù)和進(jìn)行干擾,但紅外線和激光對(duì)雨霧等環(huán)境干擾特別敏感。紅外線鏈路由一對(duì)發(fā)送/接收器組成,這對(duì)收發(fā)器調(diào)制不相干的紅外光,收發(fā)器必須處于視線范圍內(nèi),可以安裝在屋頂或建筑物內(nèi)部;對(duì)于短距離、中低速率數(shù)據(jù)傳輸非常實(shí)用。下一頁返回第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)4.衛(wèi)星通信
衛(wèi)星通信就是利用位于3萬6千公里高空的人造地球同步衛(wèi)星作為太空無人值守的微波中繼站的一種特殊形式的微波接力通信。衛(wèi)星通信可以克服地面微波通信的距離限制,其最大特點(diǎn)就是通信距離遠(yuǎn),且通信費(fèi)用與通信距離無關(guān)。同步衛(wèi)星發(fā)射出的電磁波可以輻射到地球三分之一以上的表面,只要在地球赤道上空的同步軌道上,等距離地放置3顆衛(wèi)星,就能基本上實(shí)現(xiàn)全球通信。衛(wèi)星通信的頻帶比微波接力通信更寬,通信容量更大,信號(hào)所受到的干擾較小,誤碼率也較小,通信比較穩(wěn)定可靠。
下一頁返回第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)5.VSAT衛(wèi)星通信VSAT是20世紀(jì)80年代末發(fā)展起來并于20世紀(jì)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
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