計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)用技術(shù)25

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