网络的传输介质思维导图

四季豆

2023-04-29

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网络的传输介质

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网络的传输介质

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思维导图大纲

概述

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。

有线传输介质

概念

在两个通信设备之间实现的物理连接部分，它能将信号从一方传输到另一方

分类

双绞线

双绞线是由两条相互绝缘的导线按照一定的规格互相缠绕(一般以逆时针缠绕)在一起而制成的一种通用配线。双绞线过去主要是用来传输模拟信号的，但现在同样适用于数字信号的传输。双绞线是综合布线工程中最常用的一种传输介质。

实际使用时，是将多对双绞线一起包在一个绝缘电缆套管里，称之为双绞线电缆。典型的双绞线有四对的，也有更多对双绞线包在一个电缆套管里的。一般扭线越密其抗干扰能力就越强。与其他传输介质相比，双绞线在传输距离、信道宽度和数据传输速率等方面均受到一定限制，但价格较为低廉。

分类

屏蔽双绞线

屏蔽双绞线在双绞线与外层绝缘封套之间有一个金属屏蔽层。屏蔽层可减少辐射，防止信息被窃听，也可阻止外部电磁干扰进入，使其比同类的非屏蔽双绞线具有更高的传输速率。

非屏蔽双绞线

非屏蔽双绞线由4对不同颜色的传输线组成，广泛用于以太网络和电话线中。

特性

(1)物理特性：由螺旋排列的2对或者4对绝缘线组成。双绞线芯一般是铜质的，能提供泛良好的传导率。 (2)传输特性：可以用于传输模拟信号，也可用于传输数字信号。如在电话线上传输的ADSL数据信号传输速率就可达到8Mbit/s，而在专门的局域网双绞线中，目前最高的传输速率可达1000 Mbit/s。 (3)连通性：双绞线普遍用于点到点的连接，也可以用于多点的连接。 (4)地域范围：传输距离远、传输质量高，最大传输距离可达15 km。 (5)抗干扰性：在低频传输时，双绞线的抗干扰性与同轴电缆相当，但在数据传输速率超过 10～100 kHz时，同轴电缆就明显比双绞线优越。 (6)相对价格：价格低廉。

同轴电缆

同轴电缆由里到外分为四层：中心铜线(单股的实心线或多股绞合线)、塑料绝缘层、网状导电层和塑料保护层，中心铜线和网状导电层形成电流回路，同轴电缆也正因为中心铜线和网状导电层为同轴关系而得名。

优点

同轴电缆的优点是可以在相对长的无中继器的线路上支持高带宽通信

缺点

体积大，要占用电缆管道的大量空间

不能承受缠结、压力和严重的弯曲，这些都会损坏电缆结构，阻止信号的传输

成本高

按用途分类

基带同轴电缆

基带同轴电缆仅仅用于数字传输，数据传输速率可达10 Mbit/s。

分类

细同轴电缆

粗同轴电缆

宽带同轴电缆

特性

(1)物理特性：由同心导体和绝缘层、保护层组成。 (2)传输特性：可以达到较高的速度，信号衰减小于双绞线。 (3)连通性：支持点到点连接，也可多点连接 (4)地域范围：基带同轴电缆在几千米范围内，宽带同轴电缆可达几十千米。 (5)抗干扰性：抗干扰能力较强。 (6)相对价格：高于双绞线。

光纤

概念

光纤是光导纤维的简称，是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。

微细的光纤封装在塑料护套中，使得它能够弯曲而不至于断裂。通常，光纤一端的发射装置使用发光二极管或一束激光将光脉冲传送至光纤，光纤另一端的接收装置使用光敏元件检测脉冲。由于光在光纤中的传导损耗比电在电线中的传导损耗低得多，因此光纤被用于长距离的信息传递。

按光在光纤中的传输模式分类

多模光纤

每一个角度都定义了一条路径或一种模式，以这种方式传输光波的光纤被称为多模光纤

多模光纤的中心玻璃芯较粗，可传递多种模式的光。但其模间色散较大，限制了传输数字信号的频率，而且随着距离的增加会更加严重，因此多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几千米。在多模光纤中，光波以有限的模式向前传播，模式的具体数目是由纤芯所用媒体的直径和光的波长决定的。减少纤芯的直径可以降低光线撞击边界面的角度数目，即模式数目减少

单模光纤

当光纤的直径小到与光的波长在同一数量级时，这时光以平行于光纤中的轴线的形式直线传播，这样的光纤被称为单模光纤，

特性

(1)物理特性：由能传导光波的介质组成。 (2)传输特性：可见光的频率达100 000 GHz，尽管光纤对不同频率的光会造成不同的损耗，使频带宽度受到影响，但在最低损耗区的频带宽度也可达30000GHz。目前单个光源的带宽只占了其中很小的一部分(多模光纤的频带约几百兆赫兹，目前单模光纤可达20GHz以上)，采用先进的相干光通信可以在30000 GHz范围内安排2000个光载波，进行波分复用，可以容纳上百万个频道。 (3)连通性：支持点到点连接，试验中有多点连接。 (4)地域范围：6～8 km不需要中继器。 (5)抗干扰性：抗干扰能力强，误码率极低。 (6)相对价格：价格较高。

无线传输介质

无线传输是指利用电磁波在自由空间内的传播进行通信，常用于电(光)缆铺设不便的特殊地理环境，或者作为地面通信系统的备份和补充。

分类

无线电波

无线电波是指在自由空间(包括空气和真空)传播的射频频段的电磁波。

无线电技术是通过无线电波传播声音或其他信号的技术。无线电技术的原理在于，导体中电流强弱的改变会产生无线电波。利用这一现象，通过调制可将信息加载于无线电波之上。当电波通过空间传播到达收信端，电波引起的电磁场变化又会在导体中产生电流。通过解调将信息从电流变化中提取出来，就达到了信息传递的目的。

红外线

红外线是波长介于微波与可见光之间的电磁波，是波长比红光长的非可见光。

优点

制造工艺简单，价格便宜

缺点

传输距离有限，一般只限于室内通信，不能穿透坚实的物体

如果在室内发射红外电波，室外就收不到，这可避免各个房间的红外电波相互干扰，并可有效地进行数据的安全性保密控制。红外线被广泛用于室内短距离通信传输。家家户户使用的电视机及音响设备的遥控器就是利用红外线技术实现遥控的。此外，红外线也是具有方向性的。

激光

除了光纤可以用光进行信息的传输外，激光束也可以用于在空中传输数据。和微波通信类似，利用激光通信至少要有两个激光站，每个站点都拥有发送信息和接受信息的能力。激光设备通常是安装在固定位置上，如高山上的铁塔上，并且天线相互对应。由于激光束能在很长的距离上聚焦，因此激光的传输距离很远，能达到几十千米。和微波一样，激光束也是沿直线传播的。激光束不能穿过建筑物和山脉，但可以穿透云层。

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