网络综合布线技术第2章网络传输介质

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1、第2章网络传输介质2.3有线传输介质-光纤2.4无线传输2.3有线传输介质-光纤2.3.1光纤1．光纤的物理结构光导纤维是一种传输光束的细而柔韧的媒质。光缆是数据传输中最高效的一种传输介质。计算机网络中的光纤主要是采用石英玻璃制成的，横截面积较小的双层同心圆柱体。裸光纤由纤芯和包层组成，折射率高的中心部分叫光纤芯，折射率低的外围部分叫包层。光纤的外围再附加保护层，即光缆外套。光纤有以下几个优点：●具有较宽的频带，可达到几百兆到上千兆。●电磁绝缘性能好。光纤电缆中传输的是光束，而光束是不受外界电磁干

2、扰影响的，并且本身也不向外辐射信号，因此它适用于长距离的信息传输以及要求高度安全的场合。割开光缆需要再生和重发信号。●衰减较小，在较大的传输速率范围内基本上是常数值。●增设光中继器的间隔距离大，通道中继器的数目可大大减少。2．光纤的分类在对光纤进行分类时，严格地来讲应该从构成光纤的材料成分、光纤的制造方法、光纤的传输点模数、光纤横截面上的折射率分布和工作波长等几方面来分类。但从用户在设计网络工程下，主要考虑的是目前光纤的两大类，即单模/多模类和折射率分布类。（1）单模/多模类根据传输点模数的不同，

3、光纤分为单模光纤（SMFSingleModeFibre）和多模光纤(MMFMultiModeFibre)。“模”是指以一定角速度进入光纤的一束光。单模光纤采用固体激光器做光源，多模光纤则采用发光二极管做光源。单模光纤的纤芯直径很小，在给定的工作波长上只能以单一模式传输，传输频带宽，传输容量大。单模光纤只允许一束光传播，没有模分散的特性，光信号损耗很低，离散也很小，传播距离远，通常在建筑物之间或地域分散时使用。单模光纤PMD规范建议芯径为8~10µm,包括外包层，其直径为125µm。多模光纤是在给定

4、的工作波长上，能以多个模式同时传输的光纤，从而形成模分散，限制了带宽和距离，因此，多模光纤的芯线粗，传输速度低、距离短，成本低，一般用于建筑物内或地理位置相邻的环境下。多模光纤的纤芯直径一般为50至200µm，而包层直径的变化范围为125~230µm，国内计算机网络常用的光纤芯直径为62.5µm，包层为125µm，也就是通常所说的62.5/125µm规格。导入波长上分为单模1310nm、1550nm，多模850nm、1300nm。图2-10表示了单模光纤和多模光纤的示意图。单模光纤多模光纤图2-1

5、0单模光纤和多模光纤的示意图单模光纤和多模光纤的特性比较如下：单模：用于高速、长距，成本较高，窄芯线，需要激光源宽芯线，聚光好。多模：用于低速、短距，成本较低，耗散极小，高效耗散大，传输效率低。在使用光缆互联多个节点的应用中，必须考虑光纤的单向特性，如果要进行双向通信，就要使用双根光纤。光缆必须成对出现，用于输入和输出。光纤的类型是由模材料（玻璃或塑料纤维）制成的芯和外层尺寸决定，芯的尺寸大小决定光的传输质量。常用的光纤制成的光缆。●8.3µm芯/125µm外层单模●62.5µm芯/125µm外层

6、多模●50µm芯/125µm外层多模●100µm芯/140µm外层多模（2）折射率分布类折射率分布类光纤可分为跳变式光纤和渐变式光纤两种。跳变式光纤纤芯的折射率和保护层的折射率都是常数。在纤芯和保护层的交界面折射率呈阶梯型变化。渐变式光纤纤芯的折射率随着光纤半径的增加而按一定规律减小，到纤芯与保护层交界处减小为保护层的折射率。纤芯的折射率的变化是近似抛物线型的。传输示意图如图2-11所示。图2-11光在折射率分布类光纤中的传输过程2.3.2光纤通信系统1．光纤通信系统光纤通信系统是以光波为载体、光

7、导纤维为传输介质的通信方式。通信方式起主导作用的是光源、光纤、光发送机和光接收机。●光源-光源是光波产生的根源。●光纤-光纤是传输光波的导体。●光发送机-光发送机负责产生光束，将电信号转变成光信号，再把光信号导入光纤。●光接收机-光接收机负责接收从光纤上传输过来的光信号，并将它转变成电信号。经解码后再作相应的处理。光纤通信系统的基本构成如图2-12所示。图2-12光纤通信系统构成●传输频带宽、通信容量大，短距离时可达到几千兆的传输速率；●线路损耗低、传输距离远；●抗干扰能力强，应用范围广；●线径细

8、、质量小；●抗化学腐蚀能力强；●光纤制造资源丰富。3．计算机通信网常用光缆在计算机通信网络工程中，一般采用的是62.5µm/125µm规格的多模光纤（缆），有时也用50µm/125µm和100µm/140µm规格的多模光纤（缆）。户外布线大于2km时可选用单模光纤（缆）。表2-9光纤特性说明表2-10光纤使用温度范围对直径、质量、拉力和弯曲半径解释如下：直径：单位用mm;质量：单位用kg/km;拉力：单位用N（牛顿），对拉力分两种情况说明，安装时最大为2700N，约合609lbf。