传输介质
名词解释传输介质
名词解释传输介质
名词解释传输介质
传输介质是指在电子设备或电子信息系统之间传输电子信息所
使用的媒介，它是传播电子信号，如声音、数据或其他信号的一种材料媒介，可以是电缆、纤维光纤、无线，也可以是其他任何能够传输电子信息的元件或系统。
电缆传输介质是最常见的传输介质之一，它将电子信息以电压的形式传输，可以使用各种电缆，包括同轴电缆、双绞线、同轴电缆、双绞线、光缆、红外光纤、数字缆线等。
纤维光纤传输介质使用光技术，可以将电子信号以光的形式传输，它可以使用各种光纤，包括多模光纤、单模光纤、熔接光纤等。
无线传输介质使用电磁波或其他无线波技术将电子信号以无线
的形式进行传输，它可以使用各种无线调制解调器，包括微波调制解调器、电磁调制解调器等。
传输介质可以根据不同的应用需求来定义，可以使用各种介质来传递电子信号，以满足不同的传输应用。
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简述传输介质的分类及应用
简述传输介质的分类及应用传输介质是指在计算机网络中传递数据的物质媒介，根据其物理性质和传输能力的不同，可以将传输介质分为有线传输介质和无线传输介质。
有线传输介质主要包括双绞线、同轴电缆和光纤等。
双绞线是一种常见的传输介质，它由一对绝缘导线紧密地绕合在一起构成。
根据绞合的方式和材料的不同，可以将双绞线分为屏蔽双绞线（STP）和无屏蔽双绞线（UTP）。
屏蔽双绞线在外部加上一层金属屏蔽，可以有效地减少外部电磁干扰，提高数据传输的稳定性；无屏蔽双绞线则不带金属屏蔽，主要适用于传输距离较短、干扰较小的应用场景。
双绞线广泛应用于局域网（LAN）和广域网（WAN）中，例如以太网的连接就常常使用双绞线。
同轴电缆是由一个中心导体、一个绝缘层、一个金属屏蔽和一个外层绝缘层组成。
同轴电缆适用于较长距离的数据传输，具有较好的抗干扰能力和传输速率。
它主要应用于电视信号传输、电缆电视和通信系统等。
光纤是利用光的传输特性来传递数据的一种介质。
光纤由一个芯心和一个折射率较低的包层构成，通过内部的反射使光信号保持在纤芯中传输。
光纤具有很高的传输速率、大的传输容量和较远的传输距离，抗干扰能力较强。
它被广泛应用于长距离通信和高速互联网接入。
无线传输介质指的是通过无线电波、红外线或者其他无线传播媒介来传输数据的介质。
常见的无线传输介质有无线局域网（WLAN）、蓝牙、红外线和卫星通信等。
无线局域网是一种使用无线电波代替传统有线局域网进行数据传输的技术。
它适用于宽范围的无线覆盖和移动性要求较高的场景，例如办公室、机场、图书馆等。
蓝牙则是一种短距离无线通信技术，主要用于设备之间的数据传输。
它广泛应用于耳机、鼠标、键盘等无线设备。
红外线适用于近距离传输，例如红外线遥控器、红外线传输数据等。
卫星通信则利用地面与卫星之间的无线电波来进行数据传输，适用于远距离通信和无线网络覆盖。
总体来说，有线传输介质适用于传输距离短、干扰较少的应用场景，而无线传输介质适用于传输距离长、移动性要求高的场景。
计算机网络课件：第04章 传输介质
Cat5e：既适用于100Mbps的100Base-TX 、100Base-T4，支持 高达100MHz的数据通信；又适用于1000Mbps的1000Base-TX，支持 高达1000MHz的数据通信。
Cat6：适用于1000Mbps的1000Base-TX，支持高达1000MHz的 数据通信。
Cat7：屏蔽双绞线标准，提供比6类更高的带宽。
1. 同轴电缆的结构 一根中央铜导线（内导体） 包围铜线的绝缘层 一个网状金属屏蔽层
（外导体屏蔽层） 一个塑料保护外皮
它的内部共有两层导体排列在 同一轴上，所以称为“同轴”。
铜线：传输电磁信号； 绝缘材料：将铜线与金属屏蔽 物隔开； 网状金属屏蔽层：屏蔽噪声， 作为信号地，隔离外来电信号。
黑色保护套 金属网屏蔽层
只适合短距离传输。常用于建筑物内干线子系统、水平子 系统或建筑群之间的布线。
图a. 多模光纤 图b. 单模光纤
（3）按波长分类 综合布线所用光纤有三个波长区： 850nm波长区 1310nm波长区 1550nm波长区 （4）按纤芯直径划分 光纤纤芯直径有三类，光纤的包层直径均为125μm。 62.5μm渐变增强型多模光纤 50μm渐变增强型多模光纤 8.3μm突变型单模光纤
4对非屏蔽双绞线电缆
4对屏蔽双绞线电缆
EIA / TIA已颁布了7类(Category，简写为Cat)线缆的标准。其中： Cat1：适用于电话和低速数据通信； Cat2：适用于ISDN及T1/E1，支持高达16MHz 的数据通信； Cat3：适用于10Base-T或100Mbps的100Base-T4，支持高达 20MHz的数据通信； Cat5：适用于100Mbps的100Base-TX和100Base-T4，支持高达 100MHz的数据通信。
通信导论传输介质
绕射； （4）散射：当电磁波遇到比波长小的物体，并且单位体
积内这种障碍物的数量较多的时，会发生散射。散射发生 在粗糙的表面、小物体或其它不规则物体上，例如，树叶、 灯柱等会引起散射。
18
2.4 无线信道（3）
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类型
室外宏蜂窝 模型
室外微蜂窝 模型
室内传播模 型
名称 自由空间传播模型
平面大地传播模型
杂乱因子模型（Clutter Factor Model） 奥村模型（Okumura-Hata Model） COST 231-Hata模型 Lee模型
特征
备注
在理想的、均匀的、各向同性的介质中传播，不发生发射、 经验模型 折射、绕射、散射现象
第二章 传输介质
2.1 传输介质的基本概念 2.2 双绞线 2.3 同轴电缆 2.4 无线信道 2.5 微波 2.6 光纤
1
2.1 传输介质的基本概念（1）
2.1.1 传输介质
传输介质是连接通信设备的媒介，是通信设备之间 的物理通道，是信号的实际载体。
传输介质的多样性源于通信环境和业务的多样性。
（2）传播时延：包括传播时延的平均值、传播时延的最大值和 传播时延的统计特性等；
（3）时延扩展：信号通过不同的路径、沿不同的方向到达接收 端会引起时延扩展，时延扩展是对信道色散效应的描述；
（4）多普勒扩展：是一种由于多普勒频移现象引起的衰落过程 的频率扩散，又称时间选择性衰落，是对信道时变效应的描述；
2、无线信道的指标
多种传播机制的存在使得任何一点接收到的无线信号都极少是经 过直线传播的原有信号。
（1）传播损耗：无线信号的损耗主要以下三种： ① 路径损耗：由于电波的弥散特性造成的，反映了在公里级 的空间距离内，接收信号电平的衰减，也称大尺度衰落； ② 阴影衰落（慢衰落）：接收信号的场强在长时间内的缓慢 变化，一般由于电波在传播路径上遇到由于障碍物的电磁场 阴影区所引起的； ③ 多径衰落（快衰落）：接收信号场强在整个波长内迅速的 随机变化，一般主要由于多径效应引起的。
综合布线系统第2版第2章传输介质
多模光纤相对单模光纤直径要大得多，纤芯的外径是50或62.5µm，可传输多种模式的光。
3
2
1
4
图 2.16 不同传输模式的光纤
显然，单模光纤只能传输一个模式，多模光纤则能承载成百上千个模式。目前光纤通信中实际应用较多的三种光纤，如图2.16所示：
1300nm
1550nm
单模光纤
1～10
纤芯：以SiO2为主的玻璃包层：以SiO2为主的玻璃
2
0.38
0.2
50～100
多模光纤
突变型
50～60（200）
纤芯：以SiO2为主的玻璃包层：以SiO2为主的玻璃
2.5
0.5
0.2
0.005～0.02
纤芯：以SiO2为主的玻璃包层；塑料
3
高
高
纤芯：多组分玻璃包层：多组分玻璃
2．对绞电缆规格代码的表示
2.2 同轴电缆
2.3 光纤和光缆
光纤（Optical Fiber，OF）是光导纤维的简称，光纤是一种新型的光波导。光缆（Optical Cable）是由单芯或多芯光纤构成的缆线。从20世纪80年代开始，宽频带的光纤已开始逐渐代替窄频带的铜电缆。在综合布线系统中，光纤不但支持FDDI主干、1000Base-FX主干、100Base-FX到桌面、ATM主干和ATM到桌面，还可以支持CATV/CCTV及光纤到桌面（FTTD），因而成为综合布线系统中的主要传输介质。
“模式”其实就是光线的入射角。简单地说，在光纤的受光角内，以某一角度射入光纤端面，并能在光纤的纤芯至包层交界面上产生全反射的传播光线，就可称之为光的一个传输模式。
只允许传输一个基模的光纤就称为单模光纤。单模光纤纤芯很细，芯径一般为8～10µm，单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。
计算机网络课件：第04章 传输介质
4.1 传输介质
4.1.3 光纤
1. 光缆的组成 光纤是光缆的纤芯，光 纤由光纤芯、包层和涂覆层 三部分组成。
光纤芯是光的传导部分，而包层的作用是将光封闭在光纤芯 内。
光纤芯和包层的成分都是玻璃，光纤芯的折射率高，包层的 折射率低，这样可以把光封闭在光纤不断反射传输在芯内。
2. 光纤的分类 （1）按照折射率分布不同来分 均匀光纤 光纤纤芯的折射率n1和包层的折射率n2都为一常数，且n1>n2， 在纤芯和包层的交界面处折射率呈阶梯型变化，这种光纤称为均匀光 纤，又称为突变型光纤。 非均匀光纤 光纤纤芯的折射率n1随着半径的增加而按一定规律减小，到纤芯 与包层的交界处为包层的折射率n2，即纤芯中折射率的变化呈近似 抛物线型。这种光纤称为非均匀光纤，又称为渐变型光纤。
（3）功能特性 功能特性规定接口信号所具有的特定功能，即DTE-DCE之间 各信号的信号含义。通常信号线可分为四类：数据线、控制线、 同步线和地线。
（4）规程特性 规程特性就是规定使用交换电路进行数据交换时应遵循的控制 步骤，即完成连接的建立、维持、拆除时，DTE和DCE双方在各 线路上的动作序列或动作规则。
主要应用于高速率传输而且严重电磁干扰环境，如一些广播站、电 台等。另外，应用于那些出于安全目的，要求电磁辐射极低的环境。
3. 连接器件 双绞线电缆连接硬件包括电缆配线架、信息插座和接插软线等。
4. 双绞线的主要品牌 （1）AVAYA（亚美亚） （2）美国安普（AMP） （3）美国IBM公司 （4）西蒙（SIEMON）公司 （5）美国泛达Panduit综合布线系统 （7）法国阿尔卡特（ALCATEL）公司 （8）大唐电信科技股份有限公司 （9）TCL国际电工
2. EIA RS-232-C/V.24 接口标准 EIA RS-232C是由EIA在1969年颁布的一种串行物理接口， RS-232-C中的RS是Recommended Standard的缩写，意为推 荐标准；232是标识号码；而后缀“C”是版本号，表示该推荐标 准已被修改过的次数，即RS-232-C是RS-232的继RS-232-A， RS-232-B之后的一次修订。
常见网络传输介质及特点
一、常见的网络传输介质及其工作特点网络传输介质是网络中发送方与接收方之间的物理通路，它对网络的数据通信具有一定的影响。
常用的传输介质有：双绞线、同轴电缆、光纤、无线传输媒介。
1.双绞线：简称TP，将一对以上的双绞线封装在一个绝缘外套中，为了降低信号的干扰程度，电缆中的每一对双绞线一般是由两根绝缘铜导线相互扭绕而成，也因此把它称为双绞线。
双绞线分为非屏蔽双绞线(UTP）和屏蔽双绞线(STP），适合于短距离通信。
非屏蔽双绞线价格便宜，传输速度偏低，抗干扰能力较差。
屏蔽双绞线抗干扰能力较好，具有更高的传输速度，但价格相对较贵。
2.同轴电缆由绕在同一轴线上的两个导体组成。
具有抗干扰能力强，连接简单等特点，信息传输速度可达每秒几百兆位，是中、高档局域网的首选传输介质。
3.光纤：又称为光缆或光导纤维，由光导纤维纤芯、玻璃网层和能吸收光线的外壳组成。
是由一组光导纤维组成的用来传播光束的、细小而柔韧的传输介质。
应用光学原理，由光发送机产生光束，将电信号变为光信号，再把光信号导入光纤，在另一端由光接收机接收光纤上传来的光信号，并把它变为电信号，经解码后再处理。
与其它传输介质比较，光纤的电磁绝缘性能好、信号衰小、频带宽、传输速度快、传输距离大。
主要用于要求传输距离较长、布线条件特殊的主干网连接。
具有不受外界电磁场的影响，无限制的带宽等特点，可以实现每秒几十兆位的数据传送，尺寸小、重量轻，数据可传送几百千米，但价格昂贵。
二、网络拓扑结构及其特点、I P地址、网络协议1.网络拓扑结构及其特点（1）总线拓扑结构总线型拓扑结构采用单根数据传输线作为通信介质，所有的节点都通过相应的硬件接口直接连接到一根中央主电缆上，任何一个节点的信息都可以沿着总线向两个方向传输扩散，并且能够被总线任何一个节点所接受，其传输方式类似于广播电台，因而总线网络也称为广播式网络。
传输介质简介
传输介质简介传输介质简介1. 介质主要的传输介质：同轴电缆、双绞线、光纤。
不同的传输介质会影响通信的编码⽅式、传输速度和传输距离。
同轴电缆和双绞线传输的是电信号。
光纤传输的是光信号。
1.1 同轴电缆同轴电缆是⼀种早期使⽤的传输介质，现在已经很少了。
以太⽹标准电缆类型最长有效传输距离传输速率10BASE5粗同轴电缆500⽶10Mbps10BASE2细同轴电缆185⽶10Mbps1.2 双绞线与同轴电缆相⽐双绞线（Twisted Pair)具有更低的制造和部署成本，因此在企业⽹络中被⼴泛应⽤。
双绞线可分为屏蔽双绞线（Shielded Twisted Pair,STP)和⾮屏蔽双纹线（Unshielded Twisted Pair,UTP).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，可以屏蔽电磁⼲扰。
双绞线有很多种类型，不同类型的双绞线所⽀持的传输速率般也不相同。
例如，3类双绞线⽀持10Mbps传输速率；5类双绞线⽀持100Mbps传输速率；超5类双绞线及更⾼级别的双绞线⽀持⼲兆以太⽹传输。
六类双绞线有1000Mbps的速率。
双绞线使⽤RJ-45接头连接⽹络设备。
为保证终端能够正确收发数据，RJ-45接头中的针脚必须按照⼀定的线序排列。
以太⽹标准电缆类型最长有效传输距离传输速率10BASE-T两对3/4类双绞线100⽶10Mbps100BASE-TX两对5类双绞线100⽶100Mbps1000BASE-T四对5e类(超五类)双绞线100⽶100-1000Mbps1.3 光纤光纤⽀持的传输速率包括10Mbps ,100Mbps ,1Gbps,10Gbps,甚⾄更⾼。
根据光纤传输光信号模式的不同，光纤⼜可分为单模光纤和多模光纤。
单模光纤只能传输⼀种模式的光，不存在模间⾊散，因此适⽤于长距离⾼速传输。
多模光纤允许不同模式的光在⼀根光纤上传输，由于模间⾊散较⼤⽽导致信号脉冲展宽严重，因此多模光纤主要⽤于局域⽹中的短距离传输。
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
精选第二章传输介质和接续设备
1类双绞线-CAT1
2 类双绞线-CAT2 3 类双绞线-CAT3 4 类双绞线-CAT4 5 类双绞线-CAT5 超5类双绞线-CAT 5e 6类双绞线-CAT 6 7类双绞线-CAT 7
常见UTP电缆型号：
1类双绞线-CAT1 缆线最高频率带宽是750KHz，用于报警系
统，或只适用于语音系统。 2类双绞线-CAT2
2.1 双绞线
双绞线的结构：
双绞线(Twisted Pair，TP)是一种在综合布线系统工程中最常用的 传输介质。所谓双绞线，就是把两条相互绝缘的铜导线按照一定 的方向顺时针或逆时针拧在一起，形状就像一根麻花，故名双绞 线。双绞线分为3层，内层的铜导线遵循AWG标准(美国线规尺寸 标准，规定了导体的直径)，外层的绝缘层一般由PVC(聚乙烯化 合物的氧化物)制成，另外在电缆的最外层还有一层塑料护套，用 于保护电缆。 图2.1即为双绞线的结构示意图。
–N系列连接器插头：安装在粗缆段的两端； –N系列桶型连接器：用于连接两段粗缆； – N系列终端匹配器： – 中继器：
粗缆结构的主要技术参数
最大干线段长度： 500m； 中继器：对于使用粗缆的以太网，每个
干线段的长度不超过500m，可用中继器 连接两个干线来扩充主干电缆的长度， 每个以太网中最多可以使用4个中继器， 连接5段干线电缆。 最大网络干线电缆长度：2500m； 每条干线支持的最大结点数：100； 收发器之间最小距离：2.5m。
常见UTP电缆型号：
超5类双绞线-CAT 5e
超5类双绞线是增强型的5类双绞线，缆线最高 频率带宽为100MHz，与CAT 5类相比，更好地支持
1000Mbps的传输，主流产品。
比起普通5类双绞线，超5类系统在100 MHz的频 率下运行时，可提供8dB近端串扰的余量，用户的设备 受到的干扰只有普通5类线系统的1/4，使系统具有更 强的独立性和可靠性。
传输介质工作原理
传输介质工作原理
传输介质是指在网络中用于数据传输的物理媒介，如铜线、光纤等。
不同的传输介质有不同的工作原理，具体如下：
1. 铜线：铜线是最常见的传输介质之一，常用于有线网络。
它的工作原理是通过电流在铜线内部流动来传输数据。
数据转换成电信号后，通过电压的变化在铜线上进行传输，接收端再将电信号转换为可读的数据。
2. 光纤：光纤是一种用于传输光信号的传输介质，具有高速传输、抗干扰能力强等优点。
它的工作原理是通过光信号在光纤内部的反射和折射来传输数据。
数据转换成光信号后，通过激光器产生的光脉冲在光纤中传输，然后通过光接收器将光信号转换为可读的数据。
3. 无线电波：无线电波是一种通过电磁波传输数据的传输介质，常用于无线网络。
它的工作原理是通过调制无线电波的频率、幅度或相位来传输数据。
发送端将数据转换为无线电信号后，通过天线将信号以电磁波的形式发射出去，接收端的天线接收到无线电波后，通过解调将信号转换为可读的数据。
以上是传输介质的一些常见工作原理，不同的传输介质还有其他的工作原理，但都是基于物理原理来实现数据传输。
传输介质
传输与传输介质
1、传输介质
数据传输系统中发送器和接受器之间的物
理路径，它是传输数据的物理基础。
2、传输介质的种类：有线和无线
有线传输介质有：同轴电缆、双绞线、光纤
无线传输介质有：微波、红外线、卫星
1、双绞线
是由两根相互绝缘的铜导线按照一定的规格互相 缠绕在一起而成的网络传输介质。 双绞线主要是用来 传输模拟信号的，但同样适用于数字信号的传输。
细缆：特征阻抗50Ω，直径0.5cm，应用在BNC接口的网卡中
粗缆传输距离较远，适用于比较大型的局域网，安 装时不需要切断电缆，但使用时必须安装收发器和收发 器电缆。
细缆功率损耗大，传输距离一般不超过185m，安 装时要切断电缆，电缆两端要装上网络连接头（BNC）， 然后连接在T型连接器两端。存在接头多时容易出现接 触不良的隐患。
3、光纤
光纤和同轴电缆相似，只是没有网状屏蔽层。中
心是光传播的玻璃芯。芯外面包围着一层折射率比较 低的玻璃封套，以使光纤保持在芯内。再外面的是一 层薄的塑料外套，用来保护封套。光纤通常被扎成束， 外面有外壳保护。纤芯通常是由石英玻璃制成的横截
面积很小的双层同心圆柱体，它质地脆,易断裂,因此
需要外加一保护层。
因网线不能被水晶头卡住，容易松动；剥线过短，因有外层塑
胶皮存在，太厚，不能完全插到水晶头底部，造成水晶头插针 不能与网线芯线完好接触，当然也不能制作成功了。
3、排序：剥除外皮后即可见到双绞线网线的4对8条芯线，并且
可以看到每对的颜色都不同。将4个线对的8条细导线一一拆开、
理顺、桴直，然后按照规定的线序排列整齐。 T568B标准描述线序从左到右依次为： 1-白橙、2-橙、3-白绿、4-蓝、5-白蓝、6-绿、7-白棕、8-棕。 T568A标准描述的线序从左到右依次为：
传 输 介 质
单模光纤与多模光纤相比，制造成本高，但是性能要好。
4．光纤的优点
在光纤中是用光信号来传输数据，优点有：
（1）传输距离长：它的衰减极小，可以在6~8 km的距离 内不使用中继器实现高速数据传输。
（3）超5类线：超5类线衰减小、串扰少、信噪比高、时延 误差小，性能得到很大提高。超5类线主要用于千兆位以太 网（1000 Mb/s）。
（4）6类线：6类线的传输性能远远高于超5类标准，最适用 于速率高于1 Gb/s的传输应用。
4．双绞线的制作
双绞线采用RJ-45连接器连接计算机和网络互联设备 （hub、switch或router） 。
1.3 光纤
光纤是光导纤维的简写，是传输介质中性能最好，应用 最广泛的一种。 1．光纤的物理特性
光纤是一种细小、柔韧并能传输光信号的介质，一根光 缆中包含有多条光纤纤维。光导纤维可以用多种玻璃和塑料 来制造，使用高纯度的石英玻璃制作的光纤可以得到最低的 传输损耗。
在实际应用中光纤常常是成捆地构成光缆以方便运输。 光缆由光纤芯、包层和外部保护层组成，如图1-17所示，其 剖面图如图1-18所示。
3．微波
在电磁波谱中，频率在300 MHz~3 000 GHz之间的信 号叫做微波信号，它们对应的信号波长为0.1 m~1 m。微波 信号传输的主要特点是：只能进行视距传播。微波对环境与 天气的影响相对不是十分敏感，而且其保密性要比无线电波 高得多。
RJ-45连接器包括一个插孔（或插座）和一个插头。如 果看插孔，使针脚接触点在上方，那么最左边是①，最右边 是⑧，如图1-8所示。
图1-8 RJ-45针脚编号
通信信号的传输介质与特性
通信信号的传输介质与特性通信信号的传输介质是指在信息传递过程中，所使用的物理媒介。
传输介质的选择和特性直接影响到信息传输的质量和速度。
本文将详细介绍通信信号的传输介质与特性。
一、常见的通信信号传输介质1. 电缆：电缆是一种用于传递电信号和网络数据的导线。
常见的电缆包括双绞线、同轴电缆和光纤等。
其中，双绞线适用于短距离传输，同轴电缆适用于长距离传输，而光纤则具有较高的传输速度和带宽。
2. 空气介质：空气是一种常见的无线通信传输介质，适用于无线电波、微波和红外线等信号的传输。
无线通信具有覆盖面广、传输速度快的优点，但受到信号干扰和衰减的影响较大。
3. 卫星：卫星通信是利用人造卫星将信号传输到全球各地。
卫星通信具有覆盖范围广、传输速度快、可实现无缝漫游等优点，但成本高，延迟较大。
二、通信信号传输介质的特性1. 带宽：带宽是指信号传输介质支持的最大传输速率。
不同的传输介质具有不同的带宽，带宽越大，则可以传输更高速的信号。
2. 传输速度：传输速度指的是信号在传输介质中的传播速率。
传输速度高意味着信息传输更快。
3. 传输距离：传输介质的传输距离指的是信号能够传输的最远距离。
传输距离长意味着信号可以覆盖范围广。
4. 抗干扰性：传输介质的抗干扰性是指其对外界干扰信号的抵抗能力。
抗干扰性强的传输介质可以更好地保持信号的完整性和传输质量。
5. 成本与易用性：传输介质的成本和易用性是选择传输介质时需要考虑的因素。
成本低、易于使用的传输介质通常更受欢迎。
三、选择合适的传输介质的步骤1. 确定需求：明确需要传输的信号类型、带宽要求、传输距离和抗干扰性等因素。
2. 探索可用的传输介质：了解各种传输介质的特点和适用场景，包括电缆、无线通信和卫星等。
3. 比较优劣势：根据需求评估各种传输介质的优劣势，包括带宽、传输速度、传输距离、抗干扰性、成本与易用性等。
4. 考虑成本与实际情况：除了技术因素，还需要考虑预算限制和实际可行性等因素。
14.传输介质
传输介质
教学目标
了解传输介质的概念及其重要性
掌握传输介质的分类及特点
了解选择传输介质需参考的因素
了解传输介质底层标准
教学重点
传输介质的分类
传输介质底层标准
教学难点
传输介质底层标准
教学资源
投影仪、电脑
课型
新课
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2
教学方法
多媒体展示、实物展示
教学内容
传输介质的概念及其重要性
传输介质的分类:有线、无线及各自特点
传输介质决定了网络的传输速率、网络段的最大长度、传输的可靠性及网卡的复杂性。
四、传输介质分2大类
1.有线传输介质
指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。
有线传输介质主要有双绞线、同轴电缆和光纤。
双绞线和同轴电缆传输电信号，光纤传输光信号。
2.无线传输介质(非导向传输媒体)：指我们周围的自由空间。我们利用无线电波在自由空间的传播可以实现多种无线通信。
3.无线传输介质包含哪些？
4.100M网常用标准是什么？
教学反思：
安全教育、环保教育
七、选择传输介质的需考虑因素：
成本、安装、带宽、衰减、抗干扰性、安全性、机械强度、物于是尺寸
八、传输介质标准
由于传输距离和传输技术的不同，在局域网中，最常见的线缆标准是IEEE802.3定义的以太网标准。
它分10Mb/S以太网、100Mb/S以太网和1000Mb/S以太网。
1. 10Mb/S以太网
标准
选择传输介质需参考的因素
传输介质底层标准
教学过程：
一、引入
同学们，据你们观察，计算机网络中，计算机是把数据通过什么传输到远方的？
传输介质分类及其特点
传输介质分类及其特点网络传输介质是指在网络中传输信息的载体，常用的传输介质分为有线传输介质和无线传输介质两大类。
（1）有线传输介质是指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，有线传输介质主要有双绞线、同轴电缆和光纤。
双绞线和同轴电缆传输电信号，光纤传输光信号。
（2）无线传输介质指我们周围的自由空间。
我们利用无线电波在自由空间的传播可以实现多种无线通信。
在自由空间传输的电磁波根据频谱可将其分为无线电波、微波、红外线、激光等，信息被加载在电磁波上进行传输。
不同的传输介质，其特性也各不相同。
他们不同的特性对网络中数据通信质量和通信速度有较大影响！这些特性是：a、物理特性。
说明传播介质的特征。
b、传输特性。
包括信号形式、调制技术、传输速度及频带宽度等内容。
c、连通性。
采用点到点连接还是多点连接。
d、地域范围。
网上各点间的最大距离。
e、抗干扰性。
防止噪声、电磁干扰对数据传输影响的能力。
f、相对价格。
以元件、安装和维护的价格为基础。
双绞线用做远程中续线，最大距离可达15公里；用于100Mbps 局域网时，与集线器最大距离为100米。
同轴电缆由内导体，外屏蔽层，绝缘层，外部保护层。
分为：基带同轴电缆和宽带同轴电缆。
单信道宽带：宽带同轴电缆也可以只用于一条通信信道的高速数字通信。
光纤电缆简称为光缆。
由光纤芯，光层与外部保护层组成。
在光纤发射端，主要是采用两种光源：发光二极管LED与注入型激光二极管ILD。
光纤传输分为单模和多模。
区别在与光钎轴成的角度是或分单与多光线传播。
单模光纤优与多模光纤。
电磁波的传播有两种方式：a 是在空间自由传播，既通过无线方式。
b 在有限的空间，既有线方式传播。
移动通信：移动与固定，移动与移动物体之间的通信。
移动通信手段：a 无线通信系统。
b 微波通信系统。
频率在100MHz-10GHz的信号叫做微波信号，它们对应的信号波长为3m-3cm。
c 蜂窝移动通信系统。
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图 2.2 4线对对绞电缆和25对大对数电缆
2019年5月30日
综合布线系统(第2版)
1、非屏蔽对绞线电缆UTP
第2章 传输介质
图 2.3 6类4对非屏蔽对绞线电缆
2019年5月30日
综合布线系统(第2版)
2、屏蔽对绞线电缆STP
第2章 传输介质
根据防护要求，对于屏蔽电缆可分为F/UTP(电缆金属箔屏蔽)、 U/FTP(线对金属箔屏蔽)、SF/UTP(电缆金属编织丝网加金属箔屏 蔽)、S/FTP(电缆金属箔编织网屏蔽加上线对金属箔屏蔽)几种结 构。这是按照《用户建筑综合布线》ISO/IEC 11801中推荐的方法
b) Giga SPEED-XL1081A系列 图2.9 6类对绞线结构横截面
2019年5月30日
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4. 7类对绞线电缆
7类对绞线电缆的结构如图2.9所示 ：
第2章 传输介质
图 2.9 7类对绞线电缆结构
2019年5月30日
综合布线系统(第2版)
2.1.5 对绞电缆的标识
1．对绞电缆的颜色标识
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第2章 传输介质
第2章 传输介质
2.1 对绞电缆 2.2 同轴电缆 2.3 光纤和光缆 2.4 端接跳线
2019年5月30日
综合布线系统(第2版)
第2章 传输介质
所谓传输介质是指网络连接设备间的中间介质，也就是信号传输的媒体。 传输介质的目的是将通信网络系统信号无干扰、无损伤地传输给用户设 备。 常用的传输介质可以分为导向传输介质和非导向传输介质。 导向传输介质通常为某种类型的电缆或光缆。所谓电缆就是由两根或 两根以上的绝缘导体集中装配在一起组成的缆线。 非导向传输介质包括卫星、无线电波、红外线等。在无线信号传输中， 非导向传输介质是大气。微波通信和卫星通信都是通过大气传输无线电 波的。其他的无线通信系统用光(可见光或不可见光)来传输通信系统信号。
图 2.15 光纤剖面芯层、包层及涂覆层尺寸
2019年5月30日
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第2章 传输介质
2.3.2 光纤的类型
光纤主要用于高质量数据传输及网络干线连接。光纤的种类很多，分类方法也 各种各样。可按照制作材料、工作波长、折射率分布和传输模式等对它们进行 分类。
按照制造光纤所用的材料分类，有石英系列光纤、多组分玻璃光纤、塑料包层 石英芯光纤、全塑料光纤和氟化物光纤等。
常见的对绞电缆绝缘外皮里面包裹着4对共8根线，每两根为一对相互 纽绞。也有超过4线对的大对数电缆，大对数电缆通常用于干线子系统 布线。在布线标准中，对绞电缆有时也称为平衡电缆。平衡电缆 （balanced cable）是指由一个或多个金属导体线对组成的对称电缆。 如图2.2所示，是4线对对绞电缆和25线对大对数电缆的外形图。
（American Wire Gauge）标准，如表2.1所列。
表 2.1 对绞电缆导体线规
缆线规格
线径
AWG（美国线规）
毫米(mm)
英寸(in)
19
0.9
0.0359
22
0.64
0.0253
24
0.511
0.0201
26
0.4
0.0159
2019年5月30日
综合布线系统(第2版)
第2章 传输介质
66 64 55 49 46 44 42 37 34
直流阻抗
9.38Ω MAX.Per lOOm@20℃
2019年5月30日
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第2章 传输介质
2．5e类对绞电缆
5e类对绞线的主要用武之地是千兆位以太网。 5e类对绞线具有以下优点： ①能够满足大多数应用要求，并且满足低综合近端串扰的要求； ②可为将来高速数据传输提供解决方案； ③有足够的性能余量，为布线安装带来方便。
传播将呈行波状态。若线长为l，则末端电压(或电流)与始端电压
(或电流)之间存在如下关系：
Vi VO I i I o el e ( j )l
式中， j 称为传输常数。其实部α 称为衰减常数，虚
部β 称为相移常数。γ 与一次参数的关系为：
(R jL)(G jC)
3．6类对绞电缆
6类对绞线是一种标准的4线对缆线，用1对线实现500Mb/s，而其频率范 围可达到250MHz，1Hz(周期)上产生2bit(正好是一个周期的高电平和低 电平)便足够使用了，因此编码方式比较简单。
2019年5月30日
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第2章 传输介质
a) Giga SPEED-XL1071E系列
按光纤的工作波长分，有短波长光纤、长波长光纤和超长波长光纤。光纤布线 中使用光波的以下几个波段：800nm～900nm短波波段；1250nm～1350nm 长波波段和1500nm～1600nm长波波段。在这些波段中，光纤传输性能表现最 佳，尤其是运行于波段的中心波长之中。所以，多模光纤运行波长为850nm或 1300nm，而单模光纤运行波长则为1310nm或1550nm。 下面主要讨论按折射率分布和传输模式的分类方式。
导体结构
类别 主干电缆 水平电缆 工作区缆线 设备 实心导体
绞合导体 铜皮导体电缆
表 2.6 对绞电缆型式代码
代号 HSG HS HSQ HSB 省略
划分方法 绝缘材料
护套材料
类别 聚烯烃 聚氯乙烯 含氟聚合物 低烟无卤热塑性材料 聚氯乙烯
R
含氟聚合物
TR
低烟无卤热塑性材料
代号 Y V W Z V
W Z
2019年5月30日
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第2章 传输介质
2.1对绞电缆
对绞（Twisted Pair，TP）对绞线、双扭电缆， 是由对绞线对组成的。它是最古老但又是最常用 的导向传输介质之一。
2019年5月30日
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2.1.1 对绞电缆的传输特性
第2章 传输介质
对绞电缆的物理模型是平行传输线，其传输特性可用一次 参数与二次参数来表征。
表 2.5 4线对对绞电缆的色彩编码
线对
1
2
第2章 传输介质
3
4
颜色编码
白/蓝，蓝
白/橙，橙
白/绿，绿
白/棕，综
2019年5月30日
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2．对绞线电缆型式代码的表示
第2章 传输介质
图 2.11 对绞电缆型式代码的标记
2019年5月30日
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第2章 传输介质
划分方法 用途
进行统一命名的，如图2.4所示。
2019年5月30日
图 2.4 屏蔽电缆命名方法
综对绞电缆与非屏蔽对绞电缆一样，电缆芯是铜对绞线对，护套层 是绝缘塑橡皮，只不过在护套层内增加了金属屏蔽层。目前，在对绞 电缆产品中，通常按增加的金属屏蔽层数量和金属屏蔽层绕包方式， 将屏蔽对绞电缆分为铝箔屏蔽对绞电缆(Foil Twisted Pair,FTP)、铝 箔、铜网双层屏蔽对绞电缆(Shielded Foil Twisted Pair,SFTP)、独
立双层屏蔽对绞电缆(SSTP)三种形式。
2019年5月30日
图 2.5 FTP屏蔽对绞电缆
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第2章 传输介质
图 2.6 SFTP屏蔽对绞电缆
2019年5月30日
图 2.7 SSTP屏蔽对绞电缆
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第2章 传输介质
2．对绞电缆的分类
对绞电缆作为最常用的综合布线系统传输介质，有许多品种 类型，可以从不同的角度进行分类。 （1）按传输电气性能分 ①100Ω 屏蔽电缆 ②100Ω 非屏蔽电缆 （2）按缆线结构形式和应用场合分 对屏蔽对绞电缆和非屏蔽对绞电缆，按缆线结构形式和应用 场合又可分为垂直主干电缆、自承式电缆、加固自承式电缆、 架空电缆、直埋电缆等品种。
2019年5月30日
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2.1.3 对绞电缆的性能
第2章 传输介质
1.衡量对绞线电缆性能的主要指标 2.对绞线电缆的性能比较
表 2.3 对绞线电缆性能的综合比较
铜缆类型
项目 价格 安装成本 抗干扰能力 保密性 信号衰减
UTP
低 低 弱 一般 较大
STP
FTP/SFTP 较高 较高 较强 较好 较小
绝缘型式
最高传输 速率
实心绝缘 泡沫实心皮绝缘 16MHz（3类电缆） 20MHz（4类电缆） 100MHz（5类电缆）
省略 P 3 4 5
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总屏蔽 特征阻抗
有总屏蔽 无总屏蔽 100Ω 150Ω
P 省略 省略 150
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2．对绞电缆规格代码的表示
图 2.12 对绞线电缆规格代码的表示法
2019年5月30日
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第2章 传输介质
2.1.2 对绞线电缆的构成
对绞电缆是由两根具有绝缘层的铜导线按一定密度螺旋 状互相绞缠在一起构成的线对。
图 2.1 对绞线电缆的基本结构
2019年5月30日
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第2章 传输介质
对绞电缆的电导线是铜导体。铜导体采用美国线规尺寸系统，即AWG
一次参数是指单位长度传输线的分布电阻、电感、电容和漏电 导，可分别用R、L、C、G来表示。
二次参数是指传输线的特征阻抗和传输常数。特征阻抗Z。可 表示为：
Z0 (R jL) /(G jC)
式中，ω叫为传输信号的角频率
2019年5月30日
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第2章 传输介质
在阻抗匹配(指端接阻抗与特征阻抗相等)时，电信号在传输线上
256K 512K 772K
1M 4M 10M 16M 20M 31.25M 62.50M 100M