傳輸媒體是通信網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送方和接收方之間的物理通路。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中采用的傳輸媒體可分為有線和無(wú)線兩大類。雙絞線、 同軸電纜和光纖是常用的三種傳輸媒體。衛(wèi)星通信、無(wú)線通信、紅外通信、 激光通信以及微波通信的信息載體都屬于無(wú)線傳輸媒體。
常用的傳輸媒體有哪些
一、雙絞線
收螺旋扭在一起的兩根絕緣導(dǎo)線組成。線對(duì)扭在一起可以減少相互間的輻射電磁干擾,雙絞線早就用在電話通信中模擬信號(hào)的傳輸,也可用于數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸,是最常用的傳輸媒體。
雙絞線的特性:(1)物理特性 雙絞線一般是銅質(zhì)的,提供良好的傳導(dǎo)率;
(2)傳輸特性 雙絞線既可以用于傳輸模擬信號(hào)也可以用于傳輸數(shù)字信號(hào)。對(duì)于模擬信號(hào)來(lái)說(shuō),大約每5~6km需要一個(gè)放大器。對(duì)于數(shù)字信號(hào)來(lái)說(shuō),每2~3km使用一個(gè)中繼器。雙絞線最常用于聲音的模擬傳輸,雖然語(yǔ)音的頻譜在20Hz--20MHz之間,但是進(jìn)行可理解的語(yǔ)音傳輸所需要的帶寬卻窄得多,一條全雙工音頻通道的標(biāo)準(zhǔn)寬是300Hz--4Hz,即只要4Hz的帶寬。因而,在雙絞線上使用頻分多路復(fù)用技術(shù)可以進(jìn)行多個(gè)音頻通道的多路復(fù)用。雙絞線帶寬268Hz, 在通道之間留適當(dāng)?shù)母綦x,那么就可具有24 條間頻通道的容量。在使用調(diào)制解調(diào)器時(shí),雙絞線作為模擬間頻通道也可傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。根據(jù)上前的調(diào)制解調(diào)器設(shè)計(jì),使用移相鍵控法PSK,實(shí)用的速度達(dá)到9600kbps以上。在一條24通道的雙絞線上,總的數(shù)據(jù)傳輸率是230kbps。雙絞線上也可發(fā)送數(shù)字信號(hào)。使用T1線路的總數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá)1.544Mbps。達(dá)到較高數(shù)據(jù)傳輸率是可能的,但與距離有關(guān),新近制定標(biāo)準(zhǔn)的10BASE-T總線局域網(wǎng)提供了通過(guò)無(wú)屏蔽雙絞線數(shù)據(jù)傳輸率為10Mbps,采用特殊技術(shù)可達(dá)100Mbps;
(3)連通性 雙絞線既可以 用于點(diǎn)到點(diǎn)的連接,也可以用于多點(diǎn)的連接,作為一種多點(diǎn)媒體,雙絞線比同軸電纜的價(jià)格低,但性能差,而且只能把持很少幾個(gè)站,普遍用于點(diǎn)-點(diǎn)連接;
(4)地理范圍 雙絞線可以很容易地在15km或更大范圍內(nèi)提供數(shù)據(jù)傳輸,例如遠(yuǎn)距離的中繼線。局域網(wǎng)的雙絞線主要用于一個(gè)建筑物內(nèi)或幾個(gè)建筑物內(nèi),在100kbps速率下傳輸距離可達(dá)1km;
(5)抗干擾性 在低頻傳輸時(shí),雙絞線的抗干擾性相當(dāng)于或高于同軸電纜,但在超過(guò)10~100kHz時(shí),同軸電纜就比雙絞線明顯優(yōu)越。
二、光纖
光纖是光導(dǎo)纖維的簡(jiǎn)稱,,它由能傳導(dǎo)光波的石英下班纖維,外加保護(hù)層構(gòu)成。 相對(duì)于金屬來(lái)說(shuō)重量輕、體積(細(xì))。用光纖來(lái)傳輸電信號(hào)時(shí),在發(fā)送端先要將其轉(zhuǎn)換成光信號(hào),而在接收端又要由光檢波器瞠原成電信號(hào)。光源可以采用二種不同類型的發(fā)光管:發(fā)光二極管LED(Light-Emitting)和注入型激光二極管ILD(Injection Laser Diode)。發(fā)光二極管LED是一種固態(tài)器件,電流通過(guò)時(shí)就發(fā)光,價(jià)格較便宜,它產(chǎn)生的是可見(jiàn)光,定向性較差,是通過(guò)在光纖石英玻璃媒體內(nèi)不斷反射面向前傳播的。這種光纖稱為多模光纖(multimode fiber),注入型激光二極管ILD也是一種固態(tài)器件,它根據(jù)激光器原理進(jìn)行工作,即激勵(lì)量子電子疚來(lái)產(chǎn)生一個(gè)窄帶的超輻射光束,產(chǎn)生的是激光,由于激光的定向性好, 它可沿著光導(dǎo)纖維傳播,減少了折射也減少了損耗,效率更高,也能傳播更長(zhǎng)的距離,而且可以保持很高的數(shù)據(jù)傳輸率。
光纖特性:(1)傳輸特性 光纖通過(guò)內(nèi)部的全反射來(lái)傳輸一束經(jīng)過(guò)編碼的光信號(hào)。 內(nèi)部的全反射可以的任何折射指數(shù)高于包層媒體折射指數(shù)的透明媒體中進(jìn)行。實(shí)際上光纖作為頻率范圍從1014~1015Hz的波導(dǎo)管,這一范圍覆蓋了可見(jiàn)光譜和部分紅外光譜。從小角度進(jìn)入纖維的光沿著纖維反射,其它光線則被吸收,光纖的數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá)幾千,傳輸距離達(dá)幾十公里。上前一第光纖線路上只能傳輸一個(gè)載波,隨著技術(shù)進(jìn)步,會(huì)出現(xiàn)實(shí)用的頻分多路復(fù)用或者時(shí)分多路復(fù)用。
(2)連通性 光纖普遍用于點(diǎn)到點(diǎn)的鏈路??偩€拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)性多點(diǎn)系統(tǒng)建成,但是價(jià)格還太貴。原則上講,由于光纖功率損失小,衰減少的特性以及有較大的帶寬潛力,因此一段光纖能夠支持的分接頭數(shù)比雙絞線或同軸電纜多得多。
(3)地理范圍 從上前的技術(shù)來(lái)看,可以 在6~8km的距離內(nèi)不用中繼器傳輸。因此光纖適合于在幾個(gè)建筑物之間通過(guò)點(diǎn)到點(diǎn)的鏈路連接局域網(wǎng)絡(luò)。
(4)抗干擾性 光纖具有不受電磁干擾或噪聲影響的獨(dú)有特征,適宜在長(zhǎng)距離內(nèi)保持高數(shù)據(jù)傳輸率,而且能夠提供很好的安全性。
三、同軸電纜
同軸電纜也象雙絞線那樣由一對(duì)導(dǎo)體組成,但它們的按"同軸"形式構(gòu)成線對(duì),最里層是內(nèi)芯,外包一層絕緣材料,外面再一層屏蔽層,最外面則是起保護(hù)作用的塑料外套。內(nèi)芯和屏蔽層構(gòu)成一對(duì)導(dǎo)體。同軸電纜又分為基帶同軸電纜(阻抗50歐姆)和寬帶同軸電纜(阻抗75歐姆)?;鶐S電纜用來(lái)直接傳輸數(shù)字信號(hào),寬帶同軸電纜用于頻分多路復(fù)用(FDM)的模擬信號(hào)發(fā)送, 還用于不使用頻分多路復(fù)用的高速數(shù)字信號(hào)發(fā)送和模擬信號(hào)發(fā)送。閉路電視所使用的CATV 電纜就是寬帶同軸電纜。
同軸電纜特性:(1)物理特性 單根同軸電纜的直徑約為1.02--2.54cm,可在較寬的頻率范圍內(nèi)工作。
(2)傳輸特性 50歐姆僅僅用于數(shù)字傳輸,并使用曼徹斯特編碼,數(shù)據(jù)傳輸率最高可達(dá)10Mbps。公用無(wú)線電視CATV電纜既可用于模擬信號(hào)發(fā)送又可用于數(shù)字信號(hào)發(fā)送。對(duì)于模似信號(hào)頻率可達(dá)300--400Mbps。在CATV 電纜上用與無(wú)線電和電視廣播相同的方法自理模擬數(shù)據(jù),例如視頻和聲頻。每個(gè)電視通道分配6MHz帶寬。每個(gè)無(wú)線電通道需要的帶寬要窄得多,因此在同軸電纜上使用頻分多路復(fù)用FDM技術(shù)可以支持大量的通道。
(3)連通性 同軸電纜適用于點(diǎn)到點(diǎn)和多點(diǎn)連接?;鶐?0歐姆電纜可以支持?jǐn)?shù)千臺(tái)設(shè)備,在高數(shù)據(jù)傳輸率下(50Mbps)使用歐姆電纜時(shí)設(shè)備數(shù)目限制在20~30臺(tái)。
(4)地理范圍 典型基帶電纜的最大距離限制在幾公里,寬帶電纜可以達(dá)到幾十公里,取決于界模擬信號(hào)還是數(shù)字信號(hào).高速的數(shù)字傳輸或模擬傳輸(50Mbpds)限制在約1km的范圍內(nèi). 由于有較高的數(shù)據(jù)傳輸率,因此總線上信號(hào)間的物理距離非常小,這樣,只允許有非常小衰減或噪聲,否則數(shù)據(jù)就會(huì)出錯(cuò).
(5)抗干擾性 同軸電纜的抗干擾性能比雙絞線強(qiáng)。
四、無(wú)線傳輸媒體
無(wú)線傳輸媒體都不需要架設(shè)或鋪埋電纜或光纖,而通過(guò)大氣傳輸, 上前有三種技術(shù):微波、紅外線和激光。 無(wú)線通信已廣泛應(yīng)用于電話的領(lǐng)域構(gòu)成蜂窩式無(wú)線電話便攜式計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)以及在軍事、野外等特殊場(chǎng)合下移動(dòng)式通信連網(wǎng)的需要促進(jìn)了數(shù)字化無(wú)線移動(dòng)通信的發(fā)展現(xiàn)在已開(kāi)始出現(xiàn)無(wú)線局域網(wǎng)產(chǎn)品,能在一幢樓內(nèi)提供快速、高性能的計(jì)算機(jī)連網(wǎng)技術(shù)。