《数据通信与网络》PPT课件

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1、第4章传输介质及其应用4.1有线传输介质及其特性4.2无线传输媒体及其特性4.3传输介质的选择与应用4.4小结习题传输媒体是通信网络传送数据时发送方和接收方之间的物理通路，计算机网络中采用的传输媒体可分为有线传输介质（硬介质）和无线传输介质（软介质）两大类。传输媒体的分类见图4-1。图4-1几种主要的传输介质4.1有线传输介质及其特性4.1.1双绞线（Twisted-PairCable）双绞线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间的辐射电磁干扰。双绞线早就用于电话通信中的模拟信号传输，也可用于数字信号的传输。双绞线又分为两

2、种，屏蔽双绞线和无屏蔽双绞线。1.无屏蔽双绞线（UTP，UnshieldedTwisted-PairCable）无屏蔽双绞线是目前电信中最常使用的传输媒体。它的频率范围对于传输数据和声音都很适合，一般在100Hz～5MHz之间。双绞线由两个导体（通常是铜线）组成，外面是不同颜色的绝缘层，两根导线扭在一起再包一层绝缘层，组成电话线缆。见图4-2。EIA标准将UTP分成了五种类型：（1）1#UTP，基本双绞线，应用在电话系统，通话质量较好，但是通信的速率较低。（2）2#UTP，适合于传输声音和数据，传输速率在4Mbps以上。（3）3#UTP，主要用在

3、电话系统中，对于数据传输，其传输速率在10Mbps以上。（4）4#UTP，传输速率可以达到16Mbps。（5）5#UTP，对于数据传输，其传输速率在100Mbps以上。2.屏蔽双绞线（STP，ShieldedTwisted-PairCable）在双绞线的外面包上了用金属丝编织的屏蔽层，改善了双绞线的抗电磁干扰性能。STP是将双绞线放在由金属导线包裹，用于吸收干扰的外包材料内，然后再将其包上橡胶外皮，比无屏蔽双绞线的抗干扰能力更强，传送数据更可靠。见图4-3。图4-3屏蔽双绞线3.双绞线的主要特性（1）从物理特性上来看，双绞线芯一般是铜质的，能提供

4、良好的传导率。（2）从传输特性上来看，双绞线既可以用于传输模拟信号，也可以用于传输数字信号，双绞线带宽可达268kHz，而一条全双工语音通道的标准带宽是300Hz～4kHz，因而可以使用频分多路复用技术实现多个语音通道的复用。局域网中常用的3类双绞线和5类双绞线电缆均由4对双绞线组成，其中3类双绞线通常用于10BASE-T，5类双绞线通常用于100BASE-T。（3）从连通性上来说，双绞线普遍用于点到点的连接，也可以用于多点的连接。（4）从地理范围来看，在100kbps速率下传输距离可达1公里，但在10Mbps和100Mbps传输速率下传输距离均

5、不超过100米。（5）抗干扰性。在低频传输时，双绞线的抗干扰性相当于或高于同轴电缆，但如果频率超过10～100kHz时，双绞线的抗干扰能力较低。（6）从价格上来讲，双绞线的价格是比较低的。4.1.2同轴电缆（CoaxialCable）1.同轴电缆的结构同轴电缆由一对导体组成，与双绞线相比，可以携带较高频率范围的载波信号，其频率范围在100KHz～500MHz之间，同轴电缆是按“同轴”的形式构成线对，最里层是内芯，向外依次为绝缘层、屏蔽层，最外层则是起保护作用的塑料外套，内芯和屏蔽层构成一对导体。其结构见图4-4。图4-4同轴电缆同轴电缆分为基带同

6、轴电缆（阻抗50Ω）和宽带同轴电缆（阻抗75Ω）。基带同轴电缆用于直接传输基带数字信号；在局域网中使用这种基带同轴电缆，可以在2500m内（需加4个中继器），以10Mbit/s传送基带的数字信号。宽带同轴电缆用于频分多路复用的模拟信号传输，也可用于不使用频分多路复用的高速数字信号和模拟信号传输。2.同轴电缆的主要特性（1）物理特性。同轴电缆可以工作在较宽的频率范围内。（2）传输特性。基带同轴电缆仅用于数字传输，并使用曼彻斯特编码，数据传输速率最高可达10Mips。宽带同轴电缆既可用于模拟信号传输又可用于数字信号传输。（3）连通性。同轴电缆适用于点

7、到点和多点连接。（4）地理范围。基带电缆的最大传输距离限制在几公里，宽带电缆的传输距离则可达几十公里。（5）抗干扰性。同轴电缆的抗干扰性能比双绞线强。（6）价格。同轴电缆的价格比双绞线贵，比光纤低。4.1.3光缆（OpticalFiber）1.光纤的结构光纤是一种光传输介质，是光导纤维的简称，它由能传导光波的石英玻璃纤维（或塑料纤维）外加保护层构成。用光纤传输电信号时，在发送端先要将其转换成光信号，在接收端又要由光检测器还原成电信号。2.光纤的主要特性（1）物理特性。在网络中均采用两根光纤组成传输系统。（2）传输特性。光纤通过内部的全反射来传输一

8、束经过编码的光信号，与双绞线和同轴电线相比，光缆传送数据的速度相当快。光缆最低传送速率是100Mbit／s，一般可达Gbps，而同轴电缆