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。
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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。
计算机网络传输介质
计算机网络传输介质计算机网络是现代社会中不可或缺的一部分，而计算机网络的传输介质则是网络建设的基础，它决定了网络的稳定性和传输速度。
本文将探究计算机网络传输介质的类型、特点以及应用场景。
一、传输介质的分类计算机网络中常用的传输介质分为三种：双绞线、光纤和同轴电缆。
1. 双绞线双绞线是计算机网络中最常用的传输介质。
双绞线是由两股细铜丝（或多股铜线）缠绕在一起形成的一种传输媒介。
它可以分为一类、二类和五类三种类型。
一类双绞线主要用于传输10Mbps以下的信号，主要用于LAN 网络的建设；二类双绞线支持100Mbps的传输速度，广泛应用于大多数企业的内部网络建设；五类双绞线则支持1000Mbps的传输速度，被称为千兆双绞线，目前在数据中心等高速网络中得到了广泛应用。
2. 光纤光纤是一种用于传输光信号的传输介质，它是一根纤细的玻璃或塑料芯子，外面有一层光学纤维包覆。
光纤的传输速度非常快，最高可达数十Gbps，而且它能够抵御电磁干扰和抗干扰能力较强，因此被广泛应用于高速网络建设和数据中心等场合。
不过，光纤传输方式采用全息成像技术，设备昂贵，安装维护复杂，数据传输范围有限，因此也有一定的局限性。
3. 同轴电缆同轴电缆是由内部由一个铜质或铝质的中心导体、一个绝缘体以及一个绝缘外层组成的传输介质。
同轴电缆的传输速度较慢，同时电磁干扰比较大，已经逐渐淘汰。
二、传输介质的特点不同类型的传输介质具有不同的特点，下面我们将逐一进行分析。
1. 双绞线双绞线的主要特点在于成本低廉、安装方便、使用范围广泛。
同时，它还具有抗干扰能力较强、传输稳定等优点。
但是，双绞线的传输距离受到限制，需要设备之间的距离较近，同时，双绞线在传输信号时易受到干扰，因此对维护和保养也有一定要求。
2. 光纤光纤的主要特点在于传输速度快、传输范围大、误码率低、抗干扰能力强、安全性高等优点。
但是，光纤设备的价格高昂、安装维护成本也比较高，同时由于光缆本身具有易折损性、输送介质透明性等特点，也易受到破环损坏和竞争干扰等问题。
实验一传输介质
二、实验内容
制作双绞线（UTP）：直连线、交叉线的制作 连通性测试。
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二、实验内容
夹线钳
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二、实验内容
五类非屏蔽双绞线
与主色线绿、橙、 蓝、棕缠绕的白线 分别称为“白绿”、 “白橙”、“白 蓝”、“白棕”
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二、实验内容：网线制作标准
EIA 568A/568B
白绿/绿/白橙/蓝/白蓝/橙/白棕/棕
一、传输介质类型
同轴电缆
绝缘层
塑料封套
网状屏蔽层 (铜或合金)
中心铜线
1
一、传输介质类型
细缆（细同轴电缆以太网10BASE2） 一般用于总线型网络，最大总网络长度550米。 利用T型BNC接口连接器连接BNC接口网卡 。 每段干线长度最大为185米，每段最多容纳30个 节点。
2
T型BNC
细缆 BNC网卡
线外没有任何屏蔽 屏蔽双绞线STP（Shielded Twisted Pair） ：金属箔包
裹，用于屏蔽干扰信号，价格相对昂贵
非屏蔽双绞线
屏蔽双绞线 6
一、传输介质类型
按电器特性分类 BPS：每秒钟传输的比特数，bit/s
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一、传输介质类型
光导纤维（10BASE-F） 特点 二氧化硅（石英） 依靠光波承载信息 • 单模光纤：单一频率的光波，沿直线传播 • 多模光纤：同时携带几种光波 高传送速率（每秒10GB），通信容量大 传输损耗小，适合长距离传输 抗雷电和电磁干扰性能好，保密性好，轻便
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白橙/橙/白绿/蓝/白蓝/绿/白棕/棕
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二、实验内容
RJ45水晶头
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二、实验内容
制作好的RJ45接头
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二、实验内容
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。
传输介质功能
传输介质功能
功能：将信号从一方传输到另一方。
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。
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
传输介质
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连接UTP和RJ45接头 连接UTP和RJ45接头(2) 接头(2)
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连接UTP和RJ45接头 连接UTP和RJ45接头(3) 接头(3)
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2.2 传输介质
一、双绞线(twisted pair) 双绞线 由螺旋状扭在一起的两根绝缘导线组成， 由螺旋状扭在一起的两根绝缘导线组成，线对扭在一起可 以减少相互之间的电磁辐射干扰。 以减少相互之间的电磁辐射干扰。可用于模拟信号和数字信号 传输。根据包装不同，分为非屏蔽双绞线UTP和屏蔽双绞线 传输。根据包装不同，分为非屏蔽双绞线 和屏蔽双绞线 STP。 。 1. 物理特性：双绞线一般是铜制的，能够提供良好的传导率。 物理特性：双绞线一般是铜制的，能够提供良好的传导率。 2. 传输特性：可用于不同的通信场合，提供不同的通信带宽。 传输特性：可用于不同的通信场合，提供不同的通信带宽。 3. 连通性：普遍用于点到点连接，也可用于多点连接。 连通性：普遍用于点到点连接，也可用于多点连接。 4. 地理范围：可以在 地理范围：可以在15km范围内 或更大范围内 提供数据传输。 范围内(或更大范围内 提供数据传输。 范围内 或更大范围内)提供数据传输 5. 抗干扰性：在低频传输时，双绞线的抗干扰性相当于同轴电 抗干扰性：在低频传输时， 在高频传输时，双绞线抗干扰性远比同轴电缆要差。 缆，在高频传输时，双绞线抗干扰性远比同轴电缆要差。 6. UTP电缆价格便宜，STP电缆价格昂贵。 电缆价格便宜， 电缆价格昂贵。 电缆价格便宜 电缆价格昂贵
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光纤的类型
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光纤通信系统
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光纤(fiber optics) 光纤
由能传导光波的石英玻璃纤维，外加保护层构成。 由能传导光波的石英玻璃纤维，外加保护层构成。相对金属 导线来说光纤具有重量轻、粒径细的特点。 导线来说光纤具有重量轻、粒径细的特点。 1. 物理特性：按波长范围可分为三种 物理特性：按波长范围可分为三种0.85µm波长区 波长区(0.8～ 波长区 ～ 0.9µm)、1.3µm波长区 波长区(1.25～1.35µm)和1.55µm波长区 、 波长区 ～ 和 波长区 (1.53～1.58µm)。 ～ 。 2. 传输特性：数据传输速率达几 传输特性：数据传输速率达几Gb/s，传输距离达数十公里。 ，传输距离达数十公里。 3. 连通性：普遍用于点到点的链路。 连通性：普遍用于点到点的链路。 4. 地理范围：可在 ～8km的距离内传输，不需要中继器。 地理范围：可在6～ 的距离内传输， 的距离内传输 不需要中继器。 5. 抗干扰性：不受电磁干扰和噪声影响，能提供良好的安全性能。 抗干扰性：不受电磁干扰和噪声影响，能提供良好的安全性能。 6. 价格：目前光纤价格比较昂贵。 价格：目前光纤价格比较昂贵。 由于光纤通信具有损耗低、频带宽、抗电磁干扰性强等特点， 由于光纤通信具有损耗低、频带宽、抗电磁干扰性强等特点， 光纤已逐渐成为传输介质的主流。 光纤已逐渐成为传输介质的主流。
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
授课时数
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？
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3.2 传输介质--------------------------------------------------------------------------------传输介质是网络中信息传输的媒体，是网络通信的物质基础之一。
传输介质的性能特点对传输速率、通信距离、可连接的网络结点数目和数据传输的可靠性均有很大的影响，根据不同的通信要求，必须合理地选择传输介质。
在网络中常用的传输介质有双绞线、同轴电缆、光纤和无线电等。
3.2.1双绞线双绞线是最常用的传输介质，它是由两根绝缘的铜导线用规则的方法绞合而成，称为一对双绞线，如图3-4所示。
通常把若干对双绞线(2对或4对)，捆成一条电缆并以坚韧的护套包裹着，以减小各对导线间的电磁干扰。
每根铜导线的绝缘层上分别涂有不同的颜色，即橙白、橙、绿白、绿、蓝白、蓝、棕白和棕色，以便于用户区分不同的线对。
双绞线绞合的目的是为了减少信号在传输中的串扰及电磁干扰。
双绞线常用于模拟语音信号或数字信号的传输。
1. 双绞线的分类双绞线是网络中最常用的传输介质，尤其在局域网方面。
⑴根据屏蔽类型，双绞线分为屏蔽双绞线(STP)和非屏蔽双绞线(UTP)两大类。
①非屏蔽双绞线该类双绞线的外面只有一层绝缘胶皮，因而重量轻、易弯曲，安装、组网灵活，比较适合于结构化布线。
在无特殊要求的小型局域网中，尤其在星型网络拓扑结构中，常使用这种双绞线电缆，如图3-5所示。
②屏蔽双绞线屏蔽双绞线的最大特点在封装在其中的双绞线与外层绝缘皮之间有一层金属材料，如图3-6所示。
这种结构能减少辐射，防止信息被窃听，同时还具有较高的数据传输速率。
如：5类屏蔽双绞线在100米内传输速率可达到155Mbps ，而同样条件下非屏蔽双绞线的传输速率只能达到100Mbps 。
但由于屏蔽双绞线的价格相对较高，安装相对较困难，且必须采用特殊的连接器，技术要求也比非屏蔽双绞线高，因此屏蔽双绞线只使用在大型的局域网环境中。
⑵根据传输数据的特点，双绞线又可分为3类、4类、5类和超5等类别。
其特点及用途见表3-1。
表3-1 双绞线性能和用途类别最高工作频率(MHz) 最高数据传输率(Mbps) 主要用途3类15 10 10MB网络4类20 45 10MB网络( 一般不用)5类100 100 10MB和100MB网络超5类200 155 10M、100M、1000M网络( 4对线可实现全双工通信)2. RJ-45连接器在网络组建过程中，双绞线的接线质量会直接影响到网络的整体性能。
双绞线在各种设备之间的接法也非常有讲究，应按规范连接。
下面主要介绍8针RJ-45连接器的标准接法及其与各种设备的连接方法，目的是使大家掌握规律，提高工作效率，保证网络正常运行。
⑴8针RJ-45连接器标准接法由于双绞线一般用于星型网络的布线，每条双绞线通过两端安装的RJ-45接头( 俗称水晶头) 将各种网络设备连接起来。
双绞线的标准接法不是随便规定的，必须符合EIA/TIA 568B标准或EIA/TIA 568A标准，如图3-7所示。
具体接法如下：①EIA/TIA 568A线序标准：1 2 3 4 5 6 7 8绿白绿橙白蓝蓝白橙棕白棕②EIA/TIA 568B线序标准：1 2 3 4 5 6 7 8橙白橙绿白蓝蓝白绿棕白棕⑵直通线与交叉线①直通线：两端都按T568B线序标准连接或两端都按T568A线序标准连接。
②交叉线：一端按T568A线序标准连接，另一端按T568B线序标准连接。
在制作网线时，如果不按标准连接，虽然有时线路也能接通，但是线路内部各线对之间的干扰不能有效消除，从而导致信号传输时误码率增高，最终影响到网络整体性能。
只有按规范标准布线，才能保证网络的正常运行，也会给后期的维护工作带来便利。
3.2.2同轴电缆同轴电缆也是一种常见的网络传输介质。
它由一层网状铜导体和一根位于中心轴线位置的铜导线组成，铜导线、网状导体和外界之间分别用绝缘材料隔开，如图3-8所示。
由于同轴电缆具有较强的抗干扰能力，屏蔽性能好等特点，因此在中小型局域网中，常用于总线型网络拓扑结构设备与设备之间的连接中。
1. 同轴电缆的结构从图3-8可知，同轴电缆的结构分为四部分，各部分的作用如下：⑴铜质导体：同轴电缆的中心导体应多芯或单芯铜质导线，是信号传输的信道。
⑵绝缘体：隔离铜质导体和网状导线，目的是避免短路。
⑶网状导线：环绕铜质导线的一层金属网，作为接地线用。
在网络信息传输过程中，可用作铜质导体的参考电压。
⑷外皮：用于保护网线免受外界干扰，并预防网线在不良环境中受到氧化或其他损坏。
2.同轴电缆的分类⑴按带宽和用途划分同轴电缆可分为基带和宽带两种。
基带同轴电缆传输的是数字信号，在传输过程中，信号将占用整个信道。
即在同一时间内，基带同轴电缆仅能传送一种信号。
宽带同轴电缆传送的是不同频率的模拟信号，这些信号需要通过调制技术调制到各自不同的正弦载波频率上。
传送时应用频分多路复用技术将信道分成多个传送频道，在同一时间内，如数据、声音和图像等，在不同的频道中被传送。
⑵按直径划分按直径划分同轴电缆可为粗缆和细缆两种。
粗缆适合于较大的局域网的布线，它的布线距离较长，具有较好可靠性和较强的网络抗干扰能力，安装时需要采用特殊的装置( 收发器) ，不用切断电缆，两端头装有终端器，故网络安装、维护和扩展比较困难，并且造价较高。
细缆常在总线型网络中出现。
常采用BNC/T型接头。
这样由于线缆直径较小、易弯曲，安装较易、造价较低且具有较强的抗干扰能力。
但由于网络中电缆系统的断点太多，如果一个用户出现故障，常常会影响其他用户的正常工作，从而影响了网络系统的可靠性。
⑶按特性电阻值划分按特性电阻值划分，可将同轴电缆分为50Ω和75Ω两种。
50Ω同轴电缆常用于网络中，主要用来传输数字信号；而75Ω同轴电缆常用于CA TV系统中的标准传输电缆，主要传输模拟信号。
3.2.3光纤从20世纪70年代到现在，通信和计算机都得以飞速发展。
20多年来，计算机的运行速度大约每10年提高10倍。
但在通信领域里，信息的传输速率则提高得更快，从70年代的56kbps 到现在的1Gbps或几百Gbps( 光纤通信) 。
相当于每10年提高100倍乃至1000倍。
因此光纤通信就成为现代通信技术中的一个十分重要的领域。
光导纤维是一种细小柔软并能传导光线的介质。
它由纤芯、包层和护套层组成。
其中纤芯是由玻璃制成，包层由玻璃制成，护套由塑料制成，其结构参照图3-9。
1.光纤通信的工作原理光纤通信的主要组成部件有光收发器和光纤，如果用于长距离传输信号还需要中继器。
光纤通信实际上是应用光学原理，由光收发器的发送部分产生光束，将表示数字代码的电信号转变成光信号后导入光纤传播，在光缆的另一端由光收发器的接收部分接收光纤上传输的光信号，再将其还原成为发送前的电信号，经解码后再处理。
光纤通信系统中起主导作用的是光源、光纤和光收发器。
从原理上讲，一条光缆不能进行信息的双向传输，如需进行双向通信时，须使用两条或多股光纤，一条用于发送信息，另一条则用于接收信息。
为了防止长距离传输而引起的光能衰减，在大容量、远距离的光纤通信中每隔一定距离需设置一个中继器，图3-10为光纤通信原理示意图。
2. 光纤的分类光纤主要分为多模光纤和单模光纤两种类型，如图3-11所示。
⑴多模光纤采用发光二极管LED为光源，这样只要射到光纤表面的光线的入射角大于某一个临界角，就可产生全反射。
由于其芯线粗，就可以存在许多条不同角度入射的光线在一条光纤中传输。
多模光纤的特点是传输速度低、容量小、传输距离短。
但这种线缆成本较低，一般用于建筑物内或地理位置相邻的环境中。
⑵单模光纤采用激光二极管LD作为光源。
由于其芯线较细，当光纤的直径减小到只有一个光的波长时，光纤就像一根波导一样，它可使光线一直向前传播，而不会产生多次反射。
单模光纤的衰耗较小，在2.5Gbps的高速率下可传输数十公里而不必采用中继器。
单模光纤的特点是传输频带宽、信息容量大，传输距离长( 最长可达10km) ，需要激光源。
由于成本高，所以常在建筑物之间或地域分散的环境中使用。
3. 光纤的优点与缺点：⑴优点与铜质电缆相比，光纤具有以下优点：①传输信号的频带较宽，通信容量大，信号衰减小(可以说在较长距离和范围内信号是一个常数)，应用范围广等。
②电磁绝缘性能好，保密性好，不易被截取数据。
③中继器的间隔较大，因此可以减少整个通道中继器的数目，可降低成本。
④抗化学腐蚀能力强，可用于一些特殊环境下的布线。
⑤传输速率高，目前实际可达到的传输速率为几十Mbps至几千Mbps。
⑵缺点光纤也有缺点，主要表现在以下几方面：①光纤通信多用于作为计算机网络的主干线，光纤的最大问题是与其他传输介质相比，价格昂贵。
②光纤连接和光纤分支均较困难，而且在分支时，信号能量损失很大，故光纤的安装与维护需要专业人员才能完成。
3.2.4无线传输前面介绍了三种有线传输媒体。
但是，若通信线路要通过一些高山或岛屿，有时布线很难施工。
即使是在城市中，挖开马路敷设电缆也不是一件很容易的事。
当通信距离很远时，敷设电缆既昂贵又费时。
这时可利用无线电波在自由空间的传播来实现多种通信。
无线传输所使用的频段很广。
人们现在已经利用了无线电、微波、红外线及可见光这几个波段来进行通信。
紫外线和更高的波段目前还不能通信。
1. 电磁波电磁波是发射天线感应电流而产生的电磁振荡辐射。
这些电磁波在空中传播，最后被接收天线所感应。
免费的无线电广播和电视就是以这种方式传输信号的。
⑴电磁波的频谱图如图3-12所示。
无线电波用于无线电广播和电视的传输。
例如，电视频道中的VHF(甚高频)的播送频率为30MHz～300MHz ，UHF(超高频)的播送频率为300MHz～3GHz。
无线电波也用于AM和PM广播、业余无线电、蜂窝电话和短波广播。
每一种通信都必须在无线电管理委员会申请一个频率波段。
⑵说明①物理学的知识告诉我们：地面广播的低频波将以较少的损耗从高层大气中反射回来。
通过来回地反弹于大气和地表之间，这些信号可以沿着地球的曲面传播得很远。
比如说，短波(3～30MHz之间)设备可以接收到地球背面传来的信号，而频率较高的信号趋向于以较大的损耗进行反射，它们通常无法传播得那么远，这样无线电微波通信在数据通信中占有重要地位。
②低频波需要很长的接收天线。
2.地面微波接力通信由于微波在空间是直线传播，而地球表面是个曲面，因此其传播距离受到限制，一般只有50km左右。
但若采用100米高的天线塔，则传播距离可增大到100km。
为实现远距离通信必须在一条无线电通信信道的两个终端之间建立若干个中继站。
如图3-13所示。
中继站把前一站送来的信号经过放大后再发送到下一站，故称“地面微波接力通信”。