第2章.传输介质
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计算机网络基础ppt2
•图1-25 双绞线
• 双绞线可分为屏蔽双绞线(STP)和非屏蔽双绞线(UTP)两大类。 • 屏蔽双绞线外面被一种金属制成的屏蔽层所包围，内有一根漏电线， 且每对电线绝缘。非屏蔽双绞线没有金属保护膜，对电磁干扰比较敏 感，电气特性较差，但其优点是价格便宜。双绞线是最常用的传输介 质。
2.1 双绞线
• 同轴电缆从用途上分可分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆（即网络 同轴电缆从用途上分可分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆（ 同轴电缆和视频同轴电缆）。 同轴电缆和视频同轴电缆）。 • 同轴电缆分50 基带电缆和75 宽带电缆两类。 同轴电缆分50 基带电缆和75 宽带电缆两类。 • 基带电缆又分细同轴电缆和粗同轴电缆。基带电缆仅仅用于数字传 基带电缆又分细同轴电缆和粗同轴电缆。 数据率可达10Mbps 10Mbps。 输，数据率可达10Mbps。
•
RJ-45连接口引脚序号和双绞线线序 图1-26 RJ-45连接口引脚序号和双绞线线序
事实上１０Ｍ以太网的网线只使用 １、２、３、６编号的芯线传递数据，即1、 2用于发送，3、6用于接收，按颜色来说：橙白、橙两条用于发送；绿白、绿两 条用于接收；4、5，7、8是双向线。 １００Ｍ和1000Ｍ网卡需要使用四对线，即8根芯线全部用于传递数据。
传输介质
• 传输介质是网络通信中信息传输的物理通道，是网 络通信的物质基础之一。传输介质可根据其物理形态分 为有线介质和无线介质两大类。有线介质常用的有双绞 线、同轴电缆和光纤等；无线介质常用的有微波、红外 线和激光等。
1) 双绞线
双绞线(Twisted)是最常用的一种传输介质，它由两根绝缘的金属导线扭在一起而成， 如图1-25所示。通常把若干对双绞线(2对或4对)组合在一起用护套包裹。两根绝缘的金 属导线扭在一起的目的是减少各线对之间的电磁干扰。双绞线的缠绕率越高，抗噪性就 越好。但是缠绕率高也将导致更大的衰减，因此，生产厂商常取适当的缠绕率。
实用计算机网络技术(第三版)课后问答题
实用计算机网络技术（第3版）课后答案第1章计算机网络基础知识1、计算机网络由哪几部分组成？网络硬件：即网络设备，是构成网络的节点，包括计算机和网络互联设备。
传输介质：传输介质是把网络节点连接起来的数据传输通道，包括有线传输介质和无线传输介质。
网络软件：网络软件是负责实现数据在网络设备之间通过传输介质进行传输的软件系统。
包括网络操作系统、网络传输协议、网络管理软件、网络服务软件、网络应用软件。
2、简述计算机的主要功能，并举例说明。
资源共享，如打印机共享；数据传输，如发送电子邮件；协调负载，如分布式计算系统；提供服务，如网页发布服务。
3、什么是IP地址？什么是域名？两者有何异同？IP地址是给每一个使用TCP/IP协议的计算机分配的一个惟一的地址，IP地址的结构能够实现在计算机网络中很方便地进行寻址。
IP地址由一长串十进制数字组成，分为4段l2位，不容易记忆。
为了方便用户的使用，便于计算机按层次结构查询，就有了域名。
域名系统是一个树状结构，由一个根域（名字为空）下属若干的顶级域，顶级域下属若干个二级域、三级域、四级域或更多。
域名肯定有对应的IP地址，IP地址却不一定都有域名，二者不是一一对应关系。
一个IP可以有多个域名，在动态DNS应用中，一个域名也会对应多个IP地址。
4、某公司网络地址为192.168.0.0/255.255.255.0，供七个部门上网使用，其中设计部15台计算机、开发部28台计算机、市场部20台计算机、测试部10台计算机、财务部17台计算机、人力资源部5台、公关部3台，该网络如何划分最合理？试写出每个网络的网络地址、子网掩码以及IP地址范围。
从主机位借三位作为子网位，划分为八个子网，具体如下表：第2章网络传输介质1、为计算机网络选择最佳的传输介质时，应考虑哪些方面？当为计算机网络选择最佳的传输介质时，充分考虑各种类型的介质的功能和局限性是很重要的，具体的说可以从以下几个方面进行比较和选择：数据传输速率；抗干扰能力；适用的网络拓扑结构；允许的最大长度；线缆及附属设备的成本；安装及重新配置的灵活性和方便性。
第2章 网络传输介质(双绞线)-1
双 绞 线
为什么叫双绞线
• 双绞线（Twisted Pair）是由两条相互绝 缘的导线按照一定的规格互相缠绕（一 般以顺时针缠绕）在一起而制成的一种 通用配线，属于信息通信网络传输介质。 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。
双绞线的原理
• 电流，是指电荷的定向移动。电源的电 动势形成了电压，继而产生了电场力， 在电场力的作用下，处于电场内的电荷 发生定向移动，形成了电流。
交叉线
交叉线：又 叫反线，线 序按照一端 568A，一端 568B的标准 排列好线序， 并用RJ45水 晶头夹好。
什么时候用直通线，什么时候 用交叉线？
相同性质设备 直通线
相同性质设备
直通线
下面设备连接用什么线
常见的公司
1）安普(AMP) 2) 康普(AVAYA) 3）DINTEK（鼎志 台湾品牌） 4) IBMNET 5) TCL 6) 一舟(SHIP)
双绞线分类
• 7）六类线：该类电缆的传输频率为 1MHz～250MHz，六类布线提供2倍于超 五类的带宽。六类布线的传输性能远远 高于超五类标准，最适用于传输速率高 于1Gbps的应用。 • 要求的布线距离为：永久链路的长度不 能超过90m，信道长度不能超过100m。
双绞线分类
• 7类具有更高的传输带宽，至少为600MHz。
双绞线分类
• 3）三类线：指目前在ANSI和 EIA/TIA568标准中指定的电缆，该电缆 的传输频率16MHz，用于语音传输及最 高传输速率为10Mbps的数据传输，主要 用于10BASE-T。
American National Standards Institute（ANSI—— 美国国家标准学会）
常见的双绞线的牌子、 标识和价格
为什么叫双绞线
• 双绞线（Twisted Pair）是由两条相互绝 缘的导线按照一定的规格互相缠绕（一 般以顺时针缠绕）在一起而制成的一种 通用配线，属于信息通信网络传输介质。 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。
双绞线的原理
• 电流，是指电荷的定向移动。电源的电 动势形成了电压，继而产生了电场力， 在电场力的作用下，处于电场内的电荷 发生定向移动，形成了电流。
交叉线
交叉线：又 叫反线，线 序按照一端 568A，一端 568B的标准 排列好线序， 并用RJ45水 晶头夹好。
什么时候用直通线，什么时候 用交叉线？
相同性质设备 直通线
相同性质设备
直通线
下面设备连接用什么线
常见的公司
1）安普(AMP) 2) 康普(AVAYA) 3）DINTEK（鼎志 台湾品牌） 4) IBMNET 5) TCL 6) 一舟(SHIP)
双绞线分类
• 7）六类线：该类电缆的传输频率为 1MHz～250MHz，六类布线提供2倍于超 五类的带宽。六类布线的传输性能远远 高于超五类标准，最适用于传输速率高 于1Gbps的应用。 • 要求的布线距离为：永久链路的长度不 能超过90m，信道长度不能超过100m。
双绞线分类
• 7类具有更高的传输带宽，至少为600MHz。
双绞线分类
• 3）三类线：指目前在ANSI和 EIA/TIA568标准中指定的电缆，该电缆 的传输频率16MHz，用于语音传输及最 高传输速率为10Mbps的数据传输，主要 用于10BASE-T。
American National Standards Institute（ANSI—— 美国国家标准学会）
常见的双绞线的牌子、 标识和价格
第二章-数据通信基础
告 诉 自 己 那 个人我 曾经爱 过。或 许人一 生可以 爱很多 次，然 而总有 一个人 让我们 笑 的 最 灿 烂 ，哭的 最透彻 ，想的 最深切 。 3.无 论 生 活 的 多么艰 难，最 后你总 会 找 到 一 个 让你心 甘情愿 傻傻相 伴的人 。 4.每 个 人 都 有 一个死 角，自 己走不
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▪ 不同类型的信号在不同类型的信道上传输 有4种情况：
数据：模拟数据 数字数据
信号：模拟信号 数字信号
信道：模拟信道 数字信道
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▪ 模拟传输和数字传输所使用的技术
模拟数据，模拟信号
语音
模拟
移频,调制
模拟数据，数字信号
模拟
数字
PCM编码
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▪ 信息通过数据通信系统进行传输的过程
➢ 把携带信息的数据用物理信号形式通过信道传送到目的地
信息和数据（二进制位）不能直接在信道上传输
“A” 01000001
01000001 “A”
信息→数据→信号→在信道信道上传输→信号→数据→信息
信息编码 数据编码 调制
解调 数据解码 信息解码
➢ 编码：数据→适合传输的数字信号——便于同步、识别、纠错 ➢ 调制：数字信号→适合传输的形式——按频率、幅度、相位 ➢ 解调：接收波形→数字信号 ➢ 解码：数字信号→原始数据
➢ 例如：通过电话网络传输数据
▪ 宽带传输：把信号调制成频带为几十MHZ 到几百MHZ的模拟信号后再传送，接收方 需要解调。
➢ 例如：闭路电视的信号传输
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码元1 码元2 码元3 码元4 码元5
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▪ 不同类型的信号在不同类型的信道上传输 有4种情况：
数据：模拟数据 数字数据
信号：模拟信号 数字信号
信道：模拟信道 数字信道
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▪ 模拟传输和数字传输所使用的技术
模拟数据，模拟信号
语音
模拟
移频,调制
模拟数据，数字信号
模拟
数字
PCM编码
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▪ 信息通过数据通信系统进行传输的过程
➢ 把携带信息的数据用物理信号形式通过信道传送到目的地
信息和数据（二进制位）不能直接在信道上传输
“A” 01000001
01000001 “A”
信息→数据→信号→在信道信道上传输→信号→数据→信息
信息编码 数据编码 调制
解调 数据解码 信息解码
➢ 编码：数据→适合传输的数字信号——便于同步、识别、纠错 ➢ 调制：数字信号→适合传输的形式——按频率、幅度、相位 ➢ 解调：接收波形→数字信号 ➢ 解码：数字信号→原始数据
➢ 例如：通过电话网络传输数据
▪ 宽带传输：把信号调制成频带为几十MHZ 到几百MHZ的模拟信号后再传送，接收方 需要解调。
➢ 例如：闭路电视的信号传输
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码元1 码元2 码元3 码元4 码元5
计算机网络导论第二章n
细缆网络的硬件 网络接口卡 BNC连接器 BNC T型连接器 BNC终端匹配器 中继器（4个）
具有BNC接口的网卡
2.3光纤（Optical Fiber）
依靠光波承载数据，光脉冲在玻璃纤维中传播 优缺点：
传输带宽高：仅受光电转换器件的限制（＞100Gb/s） 传输损耗小，适合长距离传输 抗干扰性能极好、误码率低，保密性好 轻便 价格较高 需要光电转换
同轴电缆（Coaxial Cable）
计算机网络中使用基带同轴电缆
阻抗50，有粗同轴和细同轴两种
应用：总线局域网（以太网） 性能：10Mb/s，500米/185米
铜芯
绝缘层 外导体 屏蔽层
保护套
2.2.2分类
基带同轴电缆：网络同轴电缆 数字传输 阻抗：50Ω 速率：10Mbps 分类： 粗缆和细缆；
包层——125um
塑料外套 玻璃封套
高密度多芯光缆剖面结构
外套
加强芯
外鞘
光纤
封套 芯
加强芯 光纤束
光纤连接线
光纤网络组件
光纤网络简介
1.光纤通信过程
电信号
光信号
光信号
光发送器
光纤
光纤中继器 光纤
光接收器
2. 光纤收发器、 光纤中继器
3.光缆 ：光纤以光缆的形式使用。一根光缆包含多根光纤
4.带有光纤模块的交换机
接收方
ACK: 应答报文分组
H6
ACK
S4
H5
数据报方式不能保证分组按序到达 分组可能通过多个路径穿越网络
虚电路方式（Virtual Circuit）
通信前预先建立一条逻辑连接——虚电路
虚电路是由其路径上的所有交换机中的路由表定义的 类比：铁路系统（旅客/列车:分组，铁路网:网络，火车站:节点）
第2章网络传输介质-前半部分.
它对于表示信号和噪声串扰之间的 关系有着重要的价值。A C R是系统S N R（信噪比）衡量的唯一衡量标准，它是 决定网络正常运行的一个因素。
11．综合衰减串扰比-PSACR（Power Sum Attenuation-to-crosstalk Ratio） PSA CR表征了四对线缆中三对线缆 传输信号时对另一对线缆所产生的综合 影响。它主要用于保证综合布线系统的 高速数据传输。
85-115
8.2
9.2 11.8 17.1 22.0
46
44 42 37 34
UTP电缆是通信系统和综合布线系统 中最流行使用的传输介质，可用于语音、 数据、音频、呼叫系统以及楼宇自动控 制系统。UTP电缆可同时用于垂直干线子 系统和水平子系统的布线。
常用的双绞线电缆封装有4对双绞线， 其它还有25对、50对和100对等大对数的 双绞线电缆，大对数电缆用于语音通信 的布线系统的干线子系统中。
双绞线可分为非屏蔽双绞线 （ Unshiielded Twisted Pair，UTP） 和屏蔽双绞线（ Shielded Twisted Pair，STP）。双绞线主要是用来传输模 拟/数字信号，适用于较短距离的信息传 输。
在传输期间，信号的衰减比较大， 并且使波形畸变。采用双绞线的局域网 络的带宽取决于所用导线的质量、导线 的长度及传输技术。
屏蔽双绞线同常比非屏蔽双绞线有更 高的传输速率。 双绞线，非屏蔽型，还是屏蔽型，作 为布线工程和用户所关心的是性能参数。
2.1.1双绞线的种类与型号
1.屏蔽双绞线 如果干扰信号产生在双绞线电缆的 附近，则可能会带来称作噪声的破坏或 干扰。
第2章-数据通信基础知识
同步 TDM
带宽浪费
A1 B1 C1 D1 A2 B2 C2 D2
周期1 统计TDM
周期2 可用带宽
A1 B1 B2 C2
周期1
周期2
2.5 差错控制与流量控制
1.差错的产生
1）差错的定义
通过通信信道后接收的数据与发送的数据不 一致的现象。
2）差错产生的原因和类型
差错产生的原因是热噪声。主要有信道固有 的随机热噪声和外界因素引起的冲击热噪声。
外护套
加固材料 塑料屏蔽层
玻璃纤维和包层
图2-4光缆结构
（4）无线通信
电磁波传播方式有两种：无线、有线 常用的有微波、红外线和可见光。 无线通信系统有：微波通信、蜂窝移动通信和卫星通信。
微波只能沿直线传播，在地面一般采用点对点方式通信。 蜂窝移动通信是广播式传输，采用多址接入技术区分用户。
卫星通信覆盖面积大，通信距离远，通信费用和距离无关， 有传输延迟。
• 单工：数据单向传输（无线电广播）
• 半双工：数据可以双向传输，但不能在同一时刻双向传输
（对讲机） • 全双工：数据可同时双向传输（电话）
两个方向的信号共享链路带宽： 1）链路具有两条物理上独立的传输线路，或 2）将带宽一分为二，分别用于不同方向的信号传输
数据通信的操作方式
3.数据通信中的主要技术指标
统计时分多路复用（ATDM）－也叫异步时分多路复用
根据用户对时间片的需要来分配时间片，没有数据传 输的用户不分配时间片，同时，对每一个时间片加上用户 标识，以区别该时间片属于哪一个用户。提高了通信线路 利用率。
该技术为异步传输模式ATM的研究奠定了理论基础。
t1 t2 t3
A B C D
待发数据
计算机网络知识精讲 第二章 物理层
第二章物理层(一) 通信基础1. 信道、信号、带宽、码元、波特、速率、信源与信宿等基本概念2. 奈奎斯特定理与香农定理3. 编码与调制4. 电路交换、报文交换与分组交换5. 数据报与虚电路(二) 传输介质1. 双绞线、同轴电缆、光纤与无线传输介质2. 物理层接口的特性(三) 物理层设备1. 中继器2. 集线器2.1 通信基础2.1.1 信道、信号、带宽、码元、波特、速率、信源与信宿等基本概念（1）信道：向某一个方向传送信息的媒体。
（2）信号：数据的电磁或电气表现。
（3）带宽：媒介中信号可使用的最高频率和最低频率之差，或者说是频带的宽度，Hz；另一定义是信道中数据的传送速率，bps。
（4）码元：在使用时间域（简称时域）的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形。
（5）波特：单位时间内传输的码元数。
（6）比特率：单位时间内传输的比特数。
（7）信源（8）信宿计算机网络的性能计算1. 速率比特（bit）是计算机中数据量的单位，也是信息论中使用的信息量的单位。
一个比特就是二进制数字中的一个1 或0。
速率即数据率(data rate)或比特率(bit rate)是计算机网络中最重要的一个性能指标。
速率的单位是b/s（bps），kb/s, Mb/s, Gb/s 等“带宽”(bandwidth)本来是指信号具有的频带宽度，单位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）。
现在“带宽”是数字信道所能传送的“最高数据率”的同义语，单位是“比特每秒”，或b/s (bit/s)，bps。
更常用的带宽单位是千比每秒，即kb/s （103 b/s）兆比每秒，即Mb/s（106 b/s）吉比每秒，即Gb/s（109 b/s）太比每秒，即Tb/s（1012 b/s）请注意：在计算机界，K = 210 = 1024M = 220, G = 230, T = 240。
3. 时延(delay 或latency)传输时延（发送时延）发送数据时，数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间。
第2章 数据通信基础有传输介质
37 返回目录
2.2.2 － FTP
STP
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2.2.2 －双绞线的特性
• 传输特性
– 用于传输模拟信号，也可用于传输数字信号。
• 连通性
– 双绞线可常用于点到点连接，也可用于多点连接。
• 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。
• 抗干扰性
– 在低频传输时，抗干扰性高于同轴电缆；而在10～ 100KHz时，则低于同轴电缆。
• 表示无论采用何种调制技术，信噪比为30dB， 带宽为4kHz的信道最大的数据速率约为40kbps。
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2.1.5 －三个指标之间的关系
• 数据速率是信道的实际数据传输速率 • 信道容量是信道的最大数据传输速率 • 误码率用于衡量信道传输数据的可靠性。
30
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2.1.5 － 例
• 在数字传输系统中，调制速率为1200波特，数据传 输速率为3600bps，则每个信号可有几种不同状态？ 如要使调制速率和数据传输速率相等，则每个信号 应有几种不同状态？ 1. 已知数据传输速率S=3600bps，调制速率B=1200波 特，代入公式S=Blog2N中，求的N=8，即每个信 号可有8种不同状态。 2. 由公式S=Blog2N可知，要使S=B，N应为2，即每 个信号应有2种不同状态。
11
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2.1.3 数据通信方式 －并行通信
• 将表示一个字节 的二进制代码同 时通过8条并行的 通信信道发送出 去，即每次发送 一个字节 • 特点是：成本高， 速度快，不需串/ 并转换；但是信 道的利用率低。
12
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2.1.3 －单工、半双工和全双工通信
• 单工通信
2.2.2 － FTP
STP
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2.2.2 －双绞线的特性
• 传输特性
– 用于传输模拟信号，也可用于传输数字信号。
• 连通性
– 双绞线可常用于点到点连接，也可用于多点连接。
• 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。
• 抗干扰性
– 在低频传输时，抗干扰性高于同轴电缆；而在10～ 100KHz时，则低于同轴电缆。
• 表示无论采用何种调制技术，信噪比为30dB， 带宽为4kHz的信道最大的数据速率约为40kbps。
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2.1.5 －三个指标之间的关系
• 数据速率是信道的实际数据传输速率 • 信道容量是信道的最大数据传输速率 • 误码率用于衡量信道传输数据的可靠性。
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2.1.5 － 例
• 在数字传输系统中，调制速率为1200波特，数据传 输速率为3600bps，则每个信号可有几种不同状态？ 如要使调制速率和数据传输速率相等，则每个信号 应有几种不同状态？ 1. 已知数据传输速率S=3600bps，调制速率B=1200波 特，代入公式S=Blog2N中，求的N=8，即每个信 号可有8种不同状态。 2. 由公式S=Blog2N可知，要使S=B，N应为2，即每 个信号应有2种不同状态。
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2.1.3 数据通信方式 －并行通信
• 将表示一个字节 的二进制代码同 时通过8条并行的 通信信道发送出 去，即每次发送 一个字节 • 特点是：成本高， 速度快，不需串/ 并转换；但是信 道的利用率低。
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2.1.3 －单工、半双工和全双工通信
• 单工通信
传输介质
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屏蔽双绞线与非屏蔽双绞线的比较
吞吐量 组成 成本 抗噪性
STP
10Mbps
有屏蔽层
昂贵
更好
UTP
10Mbps
无屏蔽层
便宜
一般
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光缆
光纤：即光导纤维，是一种传输光束的细而柔韧的媒质。 光纤：即光导纤维，是一种传输光束的细而柔韧的媒质。 光导纤维电缆是由一捆光导纤维组成，称为光缆。 光导纤维电缆是由一捆光导纤维组成，称为光缆。
橙（2）和橙白（1） 绿（6）和绿白（3） 蓝（4）和蓝白（5） 棕（8）和棕白（7）
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直通UTP电缆 电缆 直通
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交叉UTP电缆 交叉 电缆
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直通线和交叉线的使用环境
总的说来：相同设备或端口用交叉线，不同设备或端口用直通线
以下是各种设备的连接情况下，请正确选择直通线还是交叉线。其中HUB代表集线器， SWITCH代表交换机，ROUTER代表路由器：
中等 高 中等 高 高
中等 低 低 变化 变化
中等 低 高 高 高
低 高 低 中等 中等
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传输介质选择的依据 成本。 安装的难易程度 容量。指传输介质的信息传输能力，一般与传输介质的带宽和传输速 率有关。 衰减及最大距离。衰减是指信号在传递过程中被衰减或失真的程度。 最大网线距离是指在允许的衰减或失真程度上，可用的最大距离（“高 衰减”距离短，反之亦然） 抗干扰能力。电磁干扰（EMI）
网络传输介质
1.传输介质 传输介质
传输信号经过的各种物理环境 物理上将计算机相互连接起来的介质
2.传输介质的种类 传输介质的种类
有线传输介质：同轴电缆 非屏蔽双绞线（UTP） 屏蔽双绞线（STP） 光缆 无线传输介质：微波、红外线、激光 返回章目录
网络传输介质
第2章 网络传输介质
为了确定正在使用的电缆的等级，可以向生产商 咨询，或通过检查电缆上的记号来进行分辨。表2.1示 出了NEC第800条通信电缆代码和它们的意义。
第2章 网络传输介质
表2.1 NEC第800条通信电缆代码和它们的意义
代码 MPP MPR MP MPG CMP CMR CM CMG CMX
第2章 网络传输介质
2.2.2 双绞线的分类 1．按绝缘层的不同分类 按照绝缘层外部是否有金属屏蔽层，双绞线可以
分为UTP(非屏蔽双绞线)和STP(屏蔽双绞线)两大类， 如图2.2和图2.3所示。在这两大类中又分为100 Ω电缆、 双体电缆、大对数电缆和150 Ω屏蔽电缆，具体型号有 多种。
第2章 网络传输介质
CMUC
意义 多用途通风道电缆 多用途竖井电缆 多用途普通电缆 多用途普通电缆 通信通风道电缆 通信竖井电缆 通信通用电缆 通用通信电缆 有限使用的通信电缆
地毯下敷设的通信缆线
允许的替代物 没有替代物 MPP MPP、MPR MPP、MPR MPP MPP、CMP、MPR MPP、CMR、MPG、MP MPP、CMR、MPG、MP CMG、CM、MPP、CMR、MPG、MP
应用需求日益提高，作为网络的通信平台——综合布 线系统，它的带宽也在不断增加。
新的568-B标准从结构上分为3部分：568-B1(综合 布线系统总体要求)、568-B2(平衡双绞线布线组件)和 568-B3(光纤布线组件)。
● 568-B1(综合布线系统总体要求)。 ● 568-B2(平衡双绞线布线组件)。 ● 568-B3(光纤布线组件)。
第2章 网络传输介质
● 提供了坚实的网络基础，便于转移、更新网络技术。 ● 能够满足大多数应用的要求，并且满足低偏差和低串
网络工程传输介质
用于输出，光缆两端接光学接口器。
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• 2.3.3 光纤连接器 • 由于光纤的结构较特殊，因此为它的连接和安
装带来了极大的不方便。在光纤的使用中需要用 到多种连接器。 • 光纤连接器有多种，它们既适合单模光纤使用， 也适合多模光纤使用，主要包括SC、ST、FC和 MTRJ等光纤连接器。为了建立可靠的连接，光纤 连接器必须使光缆中的光纤几乎完全对齐，否则 会产生漏光，导致光缆中传输信号的损失。
磁干扰的影响。光纤的线径较细，重量较轻。
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• 4.3.1光纤的结构
•
一般所说的光纤是由纤芯和包层组成，纤芯
通常由玻璃或塑料制成，是信号传输的中心通道，
纤芯的直径和折射率随光纤的规格不同而不同。
纤芯完成信号的传输，包层与纤芯的折射率不同，
将光信号封闭在纤芯中传输并起到保护纤芯的作
用。
•
实用的光纤是比人的头发丝稍粗的玻璃丝，
以通过传输信号。因此，在网络通信过程中，很多
有线传输介质无法铺设的场合正在越来越多的使用
无线传输介质，以实现数据的有效传输。
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2.4.1无线电传输
无线电波可以穿过墙壁，在空气中可以向任 何方向传播。它在电磁波谱中的频率低于微波， 它的频率范围在104~108HZ之间，无线电系统使用 这一频段的无线电波来传输数据。大多数无线电 频率的使用是有标准的，并且需要得到无线电管 理委员会的批准。但是保密性差，信号很容易被 窃听。无线电波的传输需要使用不同种类的发送 天线和接收天线。
第2章 传输介质
• 传输介质为通信设备之间提供信息传输 的物理通道，完成通信设备之间的信息传 递，是信息传输的实际载体。在网络通信 中有双绞线、同轴电缆、光纤和无线传输 介质等四种基本的介质类型。
第2章 数据通信基础
数据报方式的特点是：
①同一报文的不同分组可以由不同的传输路 径通过通信子网。 ②同一报文的不同分组到达目的节点时可能 出现乱序、重复和丢失现象。 ③每一个分组在传输过程中都必须带有目的 地址和源地址。 ④报文传输延迟较大，适用于突发性通信， 不适用于长报文、会话式通信。
(2)虚电路(virtual circuit)
③节点A向节点C发送分组P1时，节点C要对P1 传输的准确性进行检测。如果传输正确，节 点C向节点A发送正确传输的确认信息ACK；节 点A收到节点C的ACK信息后，确认P1已正确传 输，则废弃P1的副本。其他节点间的传输与 交换过程与此类似。这样，报文分组P1通过 通信子网中的多个节点存储——转发，最终 到达目的节点B。P2及其他分组传输情况也类 似。 ④目的主机收到全部报文分组，按照报文分 组号进行重新排列和组装，还原成原来的报 文。
2.线路交换方式的特点
通信通道利用率很低，连接期间该通道完全 被用于整个连接过程，即使没有数据传送， 别人也无法使用。 实时性好，连接期间无延迟，一旦线路建立， 网络对于用户实际上是透明的。 交换设备简单(纯硬件)，收发速度快。 线路交换方式适用于远程成批处理和发送大 量数据的场合。
2.3.2报文交换 通道可复用，线路效率较高，多个报文可分 时共享一条通道。 能够建立报文的优先权。 可实现一对多通信，而这在线路交换中是办 不到的。 实时性差，延迟时间较长，不适用于声音和 图像之类实时或交互性要求较高的通信需求。
1.传输介质的分类 通信介质分为有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 （1）物理特性：指传输介质的特征。 （2）传输特性：传输信号调制技术、信道容 量及传输的频带范围。 （3）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。 （4）抗干扰特性：指防止噪声对传输信息影 响的能力。 （5）价格：指线路安装、维护等费用总和。
《计算机网络教程》第二章-课后练习题
第二章练习题答案1.试举一个例子说明信息、数据与信号之间的关系。
答：通信的目的是交换信息，信息的载体可以是数字、文字、语音、图形或图像，计算机产生的信息是它们的组合；为了传送这些信息，首先要将字母、数字、语音、图形或图像用二进制代码的数据来表示；为了传输二进制代码的数据，必须将它们用模拟或数字信号编码的方式表示；数据通信是指在不同计算机之间传送表示字母、数字、符号的二进制代码0、1比特序列的模拟或数字信号的过程。
2．通过比较说明双绞线、同轴电缆与光缆等3种常用传输介质的特点答：双绞线：1）最常用的传输介质2）由规则螺旋结构排列的2根、4根或8根绝缘导线组成3）传输距离为100M4）局域网中所使用的双绞线分为二类：屏蔽双绞线（STP）与非屏蔽双绞线；根据传输特性可分为三类线、五类线等。
同轴电缆：1）由内导体、绝缘层、外屏蔽层及外部保护层组成2）根据同轴电缆的带宽不同可分为：基带同轴电缆和宽带同轴电缆3）安装复杂，成本低。
光缆：1）传输介质中性能最好、应用前途最广泛的一种2）光纤传输的类型可分为单模和多模两种3）低损耗、宽频带、高数据传输速率、低误码率、安全保密性好。
3.控制字符SYN的ASCII码编码为0010110，请画出SYN的FSK、NRZ、曼彻斯特编码与差分曼彻斯特编码等4种编码方法的信号波形。
答：控制字SYN的ASCII码编码为0010110的FSK、NRZ、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码的波形如下：4.对于脉冲编码调制PCM来说，如果要对频率为600Hz的语音信号进行采样，传送PCM信号的信道带宽为3000Hz，那么采样频率f取什么值时，采样的样本就可以包含足够重构原语音信号的所有信息？答：f≥2×600，即采样频率取大于等于1200Hz，采集的样【因为f>=2B,B 本就可以包含足够重构的原语言信号的所有信息。
为带宽，所以f=6kHz。
】【根据奈奎斯特采样定理，当采样频率f>=2B 或f>=2fmax时（fmax为信道所能传输的最大频率），采样的样本才可以包含足够重构原语音信号的所有信息，所以有f=2*3KHz=6kHz】5.多路复用技术主要有几种类型？它们各有什么特点？答：三种类型：频分多路复用、波分多路复用、时分多路复用。
chap2-传输介质
电缆旳带 宽
表达单位时间内 信号旳传播率，
表达不发生信号衰 减旳最大电缆长度，
单位为 MBPS 单位为百米
。
20MBPS 基带传播 电缆长度185M
2.3 网络介质旳表达措施
1、10 BASE-2 （细同轴电缆） 2、10 BASE-5 （粗同轴电缆） 3、10 BASE-T （非屏蔽双绞线） 4、10 BASE-FT、10 BASE-FB、10 BASE-
光缆构造示意图
光导纤维电缆由一捆纤维构成,简称为光缆。光缆是数据传播
中最有效旳一种传播介质,它有下列几种优点:
(1)频带较宽。 (2)电磁绝缘性能好。光纤电缆中传播旳是光束,因为光束不 受
外界电磁干扰与影响,而且本身也不向外辐射信号,所以它合用于
长距离旳信息传播以及要求高度安全旳场合。当然,抽头困难是
密性差。
各通信类型使用旳电磁波谱范围
VSAT卫星通信
• VSAT（Very Small Aperture Terminal，甚小口 径地球终端）是20世纪80年代末发展起来并于 90年代得到广泛应用旳新一代数字卫星通信系 统。VSAT网一般由一种卫星转发器、一种大 型主站和大量旳VSAT小站构成，能单双向传 播数据、语音、图像、视频等多媒体综合业务。 VSAT具有诸多优点，如：设备简朴、体积小、 耗电少、组网灵活、安装维护简便、通信效率 高等，尤其合用于大量分散旳业务量较小旳顾 客共享主站，所以许多部门和企业多使用 VSAT网来建设内部专用网。
它固有旳难题,因为割开旳光缆需要再生和重发信号。 (3)衰减较小。能够说在较长距离和范围内信号是一种常数。 (4)中继器旳间隔较大,所以能够降低整个通道中继器旳数目,
可降低成本。根据贝尔试验室旳测试,当数据旳传播速率为
表达单位时间内 信号旳传播率，
表达不发生信号衰 减旳最大电缆长度，
单位为 MBPS 单位为百米
。
20MBPS 基带传播 电缆长度185M
2.3 网络介质旳表达措施
1、10 BASE-2 （细同轴电缆） 2、10 BASE-5 （粗同轴电缆） 3、10 BASE-T （非屏蔽双绞线） 4、10 BASE-FT、10 BASE-FB、10 BASE-
光缆构造示意图
光导纤维电缆由一捆纤维构成,简称为光缆。光缆是数据传播
中最有效旳一种传播介质,它有下列几种优点:
(1)频带较宽。 (2)电磁绝缘性能好。光纤电缆中传播旳是光束,因为光束不 受
外界电磁干扰与影响,而且本身也不向外辐射信号,所以它合用于
长距离旳信息传播以及要求高度安全旳场合。当然,抽头困难是
密性差。
各通信类型使用旳电磁波谱范围
VSAT卫星通信
• VSAT（Very Small Aperture Terminal，甚小口 径地球终端）是20世纪80年代末发展起来并于 90年代得到广泛应用旳新一代数字卫星通信系 统。VSAT网一般由一种卫星转发器、一种大 型主站和大量旳VSAT小站构成，能单双向传 播数据、语音、图像、视频等多媒体综合业务。 VSAT具有诸多优点，如：设备简朴、体积小、 耗电少、组网灵活、安装维护简便、通信效率 高等，尤其合用于大量分散旳业务量较小旳顾 客共享主站，所以许多部门和企业多使用 VSAT网来建设内部专用网。
它固有旳难题,因为割开旳光缆需要再生和重发信号。 (3)衰减较小。能够说在较长距离和范围内信号是一种常数。 (4)中继器旳间隔较大,所以能够降低整个通道中继器旳数目,
可降低成本。根据贝尔试验室旳测试,当数据旳传播速率为
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3 GHz
5.6GHz 30GHz 300GHz
微波（超高频UHF）
微波 微波（特高频SHF） 微波（极高频EHF）
电视广播
计算机无线网络 微波通讯 雷达
2.4 国际标准化组织
2.3 无线传输介质
计算机网络使用的频段
频率 300Hz 3KHz 30KHz 300KHz 划分 超低频ELF 次低频ILF 甚低频VLF 低频LF 长距离通讯、导航 广播 主要用途
3MHz
30MHz 300MHz 2.4GHz
中频MF
高频 微波（甚高频VHF） 微波
广播、中距离通讯
广播、长距离通讯 移动通讯 计算机无线网络
使用数字信号传输的优势是抗干扰能力强，传输设备简 单。缺点是需要传输电缆具有较高的带宽。 使用模拟信号传输对传输介质的要求较低，但是抗干扰 能力弱。
非屏蔽双绞线UTP （Unshielded Twisted-Pair Cable ）
屏蔽双绞线STP （Shielded Twisted-Pair Cable ）
5类双绞线（Category 5）：频宽为100MHz 超5类双绞线（Enhanced Category 5）：频宽仍为为 100MHz，串扰、时延差等其它性能参数要求更严格。 6类双绞线（Category 6）：频宽为250MHz 7类双绞线（Category 7）：频宽为600MHz
T568B线序(纯色:橙蓝绿棕) 橙白,橙,绿白,蓝,蓝白,绿,棕白,棕
TIA/EIA-568-B对5类双绞线电缆的测试标准：
长度（Length）<90m 衰减（Attenuation）<23.2db
传导延时(Propagation delay) <1.0 us
直流电阻(DC resistance) <40 ohm 近端串扰(Near-end crosstalk loss) >24db
多模光纤的特点是： 纤芯直径比单模光纤大，有50到62.5微米，或更大。 散射比单模光纤大，因此有信号的损失。
适合远距离传输，但是比单模光纤小。标准距离2公里。
使用LED光源。
多模光纤使用850纳米、1300纳米的发光二极管LED光源
TIA/EIA-568标准： 光纤及端接 »信号衰减 <3.6db (1500m,波长1300nm) »信号衰减 <7.4db (1500m,波长850nm)
异类设备直联, 同类设备交叉,1-3,2-6
T568A线序(1,3,2,6) 将T568B 1、3互换,2、6互换 或 橙（橙白）与绿（绿白）互换
RJ45模块的端接
端口配线架从后面端接
主要的双绞线电缆及双绞线电缆布放和端接的测试参数：
线序 Wire map 连接 Conection 电缆长度 Cable length 直流电阻DC resistance 阻抗 Impedance 衰减 Attenuation 近端串扰 Near-end crosstalk (NEXT) 功率和近端串扰 Power sum near-end crosstalk (PSNEXT) 等效远端串扰 Equal-level far-end crosstalk (ELFEXT) 功率和远端串扰 Power sum equal-level far-end crosstalk (PSELFEXT) 回返损失 Return loss 传导延时 Propagation delay 时延差 Delay skew
回返损耗(Return loss) >10db
2.2 光纤传输Байду номын сангаас质
图 2.12 光缆
光纤数据传输的原理
单模光纤的特点是： 纤芯直径小，只有5到8微米。 几乎没有散射。
适合远距离传输。标准距离达3公里，非标准传输可以达几十公里。
使用激光光源。
单模光纤使用1310纳米和1550纳米的激光光源 在长距离的远程连接局域网中使用。
第二章. 网络传输介质
2.1 电缆传输介质
信号的种类
任意一个信号y(t)，都是由不同频率ωi的谐波组成的。 一个信号有效谐波所占的频带宽度，就称为这个信号的 频带宽度，简称频宽，或带宽。 不同电缆具有不同的传输带宽。一个信号能不能不失真 地使用某种类型的电缆，取决于电缆的带宽是否大于信 号的带宽。