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网络传输介质有4种(常用的传输介质有两种)

admin 11-17 10:53 193次浏览

1.双绞线

1.1非屏蔽双绞线(UTP)和屏蔽双绞线(STP)

双绞线是综合布线工程中最常用的传输介质。双绞线的最外层由绝缘材料包裹。为了减少信号干扰,里面每两根绝缘铜线相互缠绕,实至名归。双绞线可分为非屏蔽双绞线(UTP)和屏蔽双绞线(STP)。

非屏蔽双绞线只有电缆护套作为屏蔽层,而屏蔽双绞线有金属护套,具有很强的抗电磁干扰(EMI)能力。目前,非屏蔽双绞线因价格低廉、安装方便、性价比高而得到广泛应用。细心的读者可能会发现,在图中所示的五种屏蔽双绞线中有一种额外的导体。这是一种接地用的铜导线,可以加强双绞线的数据传输和抗干扰能力。

1.2非屏蔽双绞线标准

双绞线可以用来传输模拟和数字信号。美国电气工业协会/电信行业协会(EIA/TIA)制定了评估非屏蔽双绞线的标准,分为几个等级,每个等级的传输速率和应用环境都不一样。标准如下:

一类电缆:主要用于语音传输(80年代初以前一类标准主要用于电话电缆),不用于数据传输。其数据传输速率可达4Mbps。

第二类线路:传输频率为1MHz,用于语音传输和数据传输,最高传输速率为4Mbps。这在使用4Mbps标准令牌传输协议的旧令牌网络中很常见。

三类电缆:是指目前在美国国家标准协会和环境影响评估/TIA568标准中规定的电缆。该电缆的传输频率为16MHz,用于语音传输和数据传输,最高传输速率为10Mbps,主要用于10base-T.

4类电缆:该类电缆的传输频率为20MHz,用于语音传输和数据传输,最高传输速率为16Mbps,主要用于基于令牌的局域网和10base-t/100base-t。

5类电缆:这类电缆增加了绕线密度,采用优质绝缘材料包覆,传输频率为100MHz,用于语音传输和数据传输,最大传输速率为100Mbps,主要用于100base-T和10base-T网络。这是我们最常用的双绞线。

五类线:五类线衰减小,串扰少,衰减串扰比(ACR)和结构回波损耗(Structural Return Loss)更高,时延差更小,性能大幅提升。5类电缆主要用于千兆以太网(1000Mbps)。

6类电缆:该类电缆的传输频率为1 MHz ~ 250 MHz,6类布线系统的综合衰减串扰比(PS-ACR)在200MHz时应有较大余量,提供5类两倍带宽,最高速度可达1 000 Mbps,可满足千兆以太网的要求。

此外,欧洲提出的标准7类电缆是ISO7 7/F类标准中最新的双绞线,主要是为了适应万兆以太网技术的应用和发展。但它不再是非屏蔽双绞线,而是屏蔽双绞线,因此其传输频率至少可以达到500 MHz,是6类和Super类线的两倍多,传输速率可以达到10 Gbps。

2同轴电缆

2.1同轴电缆结构

同轴电缆以单根铜导体为内芯(电缆铜芯),绝缘材料(绝缘层),密网导体(铜网),保护塑料(外绝缘层)为最外层。金属屏蔽层可以将磁场反射回中心导体,同时可以保护中心导体免受外部干扰,因此同轴电缆比双绞线电缆具有更高的带宽和更好的噪声抑制特性。

2.2基带同轴电缆

广泛使用的同轴电缆有两种:一种是50(沿电缆导体各点电磁电压与电流之比)同轴电缆,用于数字信号传输,即基带同轴电缆;另一种是75 同轴电缆,用于宽带模拟信号传输,即宽带同轴电缆。基带同轴电缆的主要类型有粗电缆(RG-8)和细电缆(RG-58)。

2.3同轴电缆应用

目前,计算机局域网普遍采用细电缆组网。细电缆一般用于总线型网络布线连接。t型BNC接口连接器用于连接BNC接口网卡,同轴电缆两端需安装50终端电阻。细缆网络每条干线最大长度为185米,每条干线最多可接入30个用户。如果要扩大网络范围,需要使用中继器,比如用4个中继器连接5个网段,这样网络最大距离可以达到925米。细电缆安装方便,成本低,但由于网络布线结构的限制,其日常维护不太方便。一旦一个用户出现故障,就会影响其他用户的正常工作。

粗电缆适用于较大局域网的网络干线,布线距离长,可靠性好。用户通常使用外部收发器与网络主干连接。粗局域网中每个网段的长度可以达到500米,最舒适的带用4个中继器连接5个网段可以达到2500米。如果网络用粗电缆直接连接到网卡,网卡必须有AUI接口(15针D型接口)。粗电缆局域网虽然性能高,传输距离长,但网络安装维护困难,成本高。

目前,同轴电缆已被光纤大量取代,但在有线电视和一些局域网中仍被广泛使用。

3-纤维

3.1光缆结构

光纤一般由应时玻璃制成,其横截面积不是

常小,利用内部全反射原理来传导光束。光纤在使用前必须由几层保护结构包覆,包覆后的缆线即被称为“光缆”。光缆(optical fiber cable)由光导纤维纤芯(光纤核心)、玻璃网层(内部敷层)和坚强的外壳组成(外部保护层)。

3.2光纤分类

目前有两种光纤:单模光纤和多模光纤(模即Mode,这里指入射角)。单模光纤的纤芯直径很小,约为8~10μm,在给定的工作波长上只能以单一模式传输,传输频带宽,传输容量大,距离远,一般由激光作光源,多用于远程通信。多模光纤是在给定的工作波长上,能以多个模式同时传输的光纤,一般由二极管发光,多用于网络布线系统。与单模光纤相比,多模光纤的传输性能较差。

3.3光纤传输

光纤的数据传输:由光发送机产生光束,将电信号转变为光信号,再把光信号导入光纤,在光纤的另一端由光接收机接收光纤上传输来的光信号,并将它转变成电信号,经解码后再处理。光纤的传输距离远、传输速度快,是局域网中传输介质的姣姣者。不过光纤的安装和连接需由专业技术人员完成。

光纤中传输的是光束,由于光束不受外界电磁干扰与影响,而且本身也不向外辐射信号,加上提供极宽的频带且功率损耗小,所以光纤具有传输距离长(多模光纤有2公里以上,单模光纤则有上百公里,如我们熟知的海底通讯光缆)、传输率高(可达数千Mbps)、保密性强(不会受到电子监听)等优点,适用于高速局域网,远距离的信息传输以及主干网连接。

虽然目前光纤费用昂贵,但是光纤到户(FTTH:Fiber To The Home)作为宽带接入的最终发展方向已是不可逆转,据报导,2007第一季度日本宽带用户数达2644万户,其中光纤宽带用户880万户,市场占有率挺进33%。香港特区政府有关部门2007年月11月公布的数据显示,香港光纤到户及光纤到楼加局域网的普及率已达到21.2%,超越韩国和日本,成为全球之冠。笔者跟大家一样,期待着有一天可以用上光纤。

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