计算机网络中的数据传输介质

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1、了解数据传输介质的概念及分类了解网络中常用的传输介质传输介质的基本概念 传输介质是通信网络中发送方和接收方之间的物理通路。常用的传输介质可分为有线（双绞线、同轴电缆和光纤）和无 线两类。双绞线双绞线分为非屏蔽双绞线（UTP）和屏蔽双绞线（STP）两类，可以用于传输模拟或数字信号，常用点到点连接，也可用于多点连接。在三种有线传输介质中，双绞线的地理范围最小、抗干扰性最低，但价格最便宜，是当前使用最普遍的传输介质。同轴电缆同轴电缆有基带同轴电缆和宽带同轴电缆两种基木类型。其中，基带同轴电缆用来传输数字信号，宽带同轴电缆可以传输模拟或数字信号。同轴电缆可用于点到点连接或多点连接0 在三种有线传输介质

2、中，同轴电缆的地理范围中等、抗干扰性中等， 价格也中等。光纤只能单向传输数字光纤分单模光纤和多模光纤两种，信号，用于点到点连接。在三种有线传输介质中，光纤性能最好、传 输距离长、不受电磁干扰或噪声影响、体积小、重量轻，但价格也是 最高的。无线介质无线传输不需常用的无线介质是无线电波和微波等。铺设网络传输线，而且网络终端移动方便。其中，微波通信常用的有地而微波通信和卫星通信两种。c双绞线和光纤的特点及应用传输介质的基本概念传输介质基木概念数据传输介质是指传送信息的载体，是通信网络中发送方和接收方 之间的物理通路。因此，传输介质也称传输媒体、传输媒介或传输线 路。1. 传输介质的分类通信介质分为有

3、线介质和无线介质两大类。网络中常用的有线介质 是双绞线、同轴电缆和光纤；常用的无线介质是无线电波、微波和红 外线等。2. 传输介质的特性数据传输的质量除了与传送的数据信号及收发两端的设备特性有 关外，还直接与通信线路木身的机械和电气特性有.关。这些特性主要包括：物理特性：指传输介质的特征。传输特性：传输信号调制技术、信道容量及传输的频带范围。覆盖地理范围：指在不用中继设备情况下，无失真传输所能达 到的最大距离。抗干扰特性：指防止噪声对传输信息影响的能力。价格：指线路安装、维护等费用总和。双绞线双绞线由螺旋状扭在一起的两根绝缘导线组成。所示221,如图把两条导线按一定密度对扭在一起可以减少相互间

4、的电磁干扰。图2-2-1双绞线1.双绞线和双绞线电缆双绞线芯一般是铜质的，能提供良好的传导率。双绞线一般分为 非屏蔽双绞线（UTP）和屏蔽双绞线（STP）两种。（1）非屏蔽双绞线（UTP）将一对或多对双绞线线对放入一个绝 缘套管。UTP 图 2-2-2类不同的质量级5(EIA)国际电器工业协会为双绞线定义了 1到类:另I。计算机网络中常用的是3类和5的计算机网络，例如， 适 用速率小于16Mbps 3类10Mbps以太网快速以太网(100Mbps 支持 5类)超5类 支持千兆以太网(1000Mbps)(2)屏蔽双绞线(STP)在一对或多对双绞线线对的外面加上一 个用金属丝编织成的屏蔽层，然后再

5、放入一个绝缘套管。按屏蔽层 设置的不同又分为外层屏蔽双绞线和全屏蔽双绞线，如图2-2-3所示。屏蔽双绞线的价格比非屏蔽双绞线高。图2-2-3 外层屏蔽戏绞线和全屏蔽双绞线2.双绞线特性传输特性：双绞线既可以用于传输模拟信号，也可用于传 输数字信号。例如，早期电话系统以及目前电话系统中的用户环路部分就是采 用双绞线进行声音的模拟信号传输；而电话系统中的T1线路是采用 双绞线传输数字信号，总的数据传输速率可达1. 544Mbpso连通性：常用于点到点连接，也可用于多点连接。一地理范围：双绞线可以很容易地在15公里或更大范围内 提供数据传输。例如，在100Kbps速率下传输距离可达1公里。但是 在1

6、0Mbps或100Mbps速率下的10BASE-T和100BASE-T局域网中，传 输距离不能超过100mo抗干扰性：在低频传输时，抗干扰性高于同轴电缆；而在 10lOOKHz时，则低于同轴电缆。价格：在双绞线、同轴电缆和光纤三种有线介质中，双绞 线的价格最便宜。同轴电缆同轴电缆由四层按同轴形式构成，如图2-2-4所示。从里向外分别是：儒芯乂 /同轴电缆结构图2-2-4金属导体，用于传输数据内芯用于内芯与屏蔽层间的绝缘绝缘层金属导体，用于屏蔽外部的干扰屏蔽层&塑料外套 用于保护电缆1.同轴电缆物理特性同轴电缆内芯一般是铜质的，能提供良好的传导率。同轴电缆分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆两类。基带

7、同轴电缆(1)用于构建采用 ，基带传输即采用数字信号进行传输，。常用的 基带同轴电缆有以下两种：LAN50Q , RG-8和RG-11 (用于粗缆以太 网)50Q , RG-58 (用于细缆以太网)(2)宽带同轴电缆(75Q , RG-59)采用宽带传输，即采用模拟信号进行传输，用于构建有线电视网。2.同轴电缆的其他特性传输特性曼彻斯特编用于传输数字信号，采用基带同轴电缆10Mbpso码，速率最高可达宽带同轴电缆既可以传输模拟信号,又可以传输数字信号。连通性可用于点到点连接和多点连接。地理范围典型基带同轴电缆的最大距离限制在几km内，宽带同轴电缆可 达十几km。但是在10BASE5粗缆以太网中

8、，传输距离最大为500m,在10BASE2 细缆以太网中，传输距离最大为185m。&抗干扰性抗干扰性通常高于双绞线。价格高于双绞线，低于光纤。光纤光纤由纤芯和包层构成:9uni 5 艮62.Sum 若 G纤芯：传输光信号，光信号中携带用户数据。&包层：折射率比玻璃芯低，可使光信号在玻璃芯内反射传输。塑料外套：用于保护光纤光缆可以是单根光纤，但通常由多根光纤构成，外而有外壳保护,以保证光缆有一定的强度。1. 光纤的物理特性数据在玻璃纤维中通过光信号进行传输。光纤可分为单模光纤和 多模光纤。(1)多模光纤允许许多条不同角度入射的光线在一条光纤中传输，即有多条光 路。在无中继条件下，传播距离可达几k

9、m,采用LED作为光源。Alt 比JR图2-2-6多模传输示总图(2)单模光纤光纤直径与光波波长相等，只允许一条光线在一条光纤中直线传 输，即只有一条光路。在无中继条件下，传播距离可达几十km,采 用激光作为光源。AWXi9l图2-2-7单模传输示总图单模光纤容量大于多模光纤，价格也高于多模光纤。2. 光纤的的其他特性传输特性每一根光纤任何时候只能单向传输数字信号。因此，要实现双向通信就必须成对使用。连通性用于点到点连接。地理范围在6km8km的距离内，不用中继器。抗干扰性不受外界的电磁干扰或噪声影响0价格在双绞线、同轴电缆和光纤三种有线介质中，光纤的价格最高。光纤与铜缆相比，其优点是高带宽、

10、衰减小、不受电磁干扰、细且重量轻、安全性好；缺点是单向传输、且价格比较昂贵。无线介质是指在两个通信设备之间不使用任何使用无线介质,物理的连接器，即无需铺设网络传输线。常用的无线介质是微波。微波通信常用的有地而微波通信和卫星通信两种。1地面微波通信地而微波通信图2-2-8地而微波通信示意如图2-2-8所示。它的优点是：频带宽、信道 容量大、初建费用小，既可传输模拟信号，又可传输数字信号；但方 向性强（必须直线传播）、保密性差。2.卫星通信在卫星通信中，通信卫星是微波通信的中继站，如图2-2-9所示。 它的优点是：容量大、可靠性高、通信成本与两站点之间的距离无关， 传输距离远、覆盖面广、具有广播特

11、征；缺点是：一次性投资大、传 输延迟时间长。同步卫星传输延迟的典型值为270ms,而微波链路的 传播延迟大约为3us/km,电磁波在电缆中的传播延迟大约为5us/kmo卫星通信2-2-9图课前自测一、填空题和无线1用于计算机网络的传输介质有两类：介质。和宽带同轴电缆两种。2.同轴电缆可分为光纤通信中，根据是否允许多条不同角度入射的光线在一 3.。 和 条光纤中传输，可将光纤分为传输，通常4.基带同轴电缆采用数字信号进行采用总线拓扑，传输 距离可达几公里；宽带同轴电缆采用树形拓扑，传输进行单向传输, 通常采用总线/距离可达几十公里。指，STPo指对于双绞线，5.UTP一、延强题在下列传输介质中，

12、不受电磁干扰或噪声影响的是1.A.双C.同轴电D.光纤。B.通信卫星缆绞线2.在下列传输介质中，通信成本与距离无关的是fA.双C.同轴电D. B.通信卫星光纤缆绞线I是无线传输技术。3.光A.同轴电缆传输技双绞线C. D. B.微波传输技纤传输技传输技术术术 术I是有线传输技术。4.光A.红外线B.微波传输技C.D.激光传输技术纤传输技传输技术术术类不同的质到为双绞线定义了国际电器工业协会5. (EIA)15类3量级别。计算机网络中常用的是类和B. 2C. 4D. 5 A. 1课后习题1. 常用的传输介质有哪几种？各有何特点？2. 双绞线中的两条线为什么要扭在一起？3. 基带传输和宽带传输的区

13、别是什么？4. 有线电视系统的CATV电缆属于哪一类传输介质，它能传输什么类型的数据?填空题：题号填空一答案填空二答案1有线介质2基带同轴电缆3单模光纤多模光纤4双向模拟信号5非屏蔽双绞线屏蔽双绞线选择题：题号答案1 D2 B3 B4 A5 D课后习题：题号答案1常用的传输介质可分为有线介质和无线介质两类。(1)有线介质:常用的有线介质有：双绞线、同轴电缆和光纤。双绞线是铜缆，分非 屏蔽双绞线（UTP）和屏蔽双绞线（STP）两类，可以用于传输模拟/ 数字信号，也可以用于点到点连接（常用）或多点连接。在三种有线 媒体中，双绞线的地理范围最小、抗干扰性最低，但价格最便宜。同 轴电缆是铜缆，分基带同

14、轴电缆和宽带同轴电缆。其中，基带同轴电 缆可以传输数字信号，宽带同轴电缆可以传输模拟/数字信号。同轴 电缆既可以用于点到点连接，也可以用于多点连接；在三种有线媒体 中，同轴电缆的地理范围中等、抗干扰性中等，价格也中等。光纤是 光缆，分单模光纤和多模光纤，只能单向传输数字信号，用于点到点 连接。在三种有线媒体中，光纤性能最好：传输距离长、不受电磁干 扰或噪声影响、体积小、重量轻，但价格高。（2）无线介质：常用的 无线介质有无线电、微波、红外线和激光等。无线传输不需铺设网络 传输线，而且网络终端移动方便。其中微波通信常用的有地而微波通 信和卫星通信两种。2可以减少相互间的电磁干扰。3基带传输采用数字信号进行传输，主要特点为：数字信号传输、 双向传输、总线拓扑、距离达几公里。宽带传输采用模拟信号进行传 输，主要特点为：模拟信号传输、单向传输、总线或树形拓扑、距离 达几十公里。4有线电视系统的CATV电缆属于宽带同轴电缆。它不仅能传输数字 信号，还可以传输图像和语音等模拟信号。