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传输介质都有哪些呢?

发布时间:2022-10-15 06:03:08浏览次数:

通信过程中所使用的物理信号必须通过某种Medium才能传递。Medium一词通常翻译成“介质”,“媒体”,“媒介”等。多媒体通信中也会使用到“媒体(Medium)”一词,但其中的“媒体”指的是信息的表现形式(如:声音、图像、视频、文本等)。通信中使用的介质通常是指光/电信号在其上进行传输的物理介质。

传输介质

现代通信技术所用的物理信号主要是光、电信号,所用的传输介质主要有空间、金属导线和玻璃纤维三类。

空间这里传输介质主要用来传递电磁波。从通信的角度来看,空间类传输介质又可以分为真空和空气两类。电磁波在真空中传播速度为299792458m/s(即是光速);电磁波在空气中的传输速度非常接近光速,大约为299705000m/s。

金属导线主要用来传递电流、电压信号。在金属导线这里传输介质中,主要使用是铜线。网络通信中经常使用到两种结构的铜线,一种是同轴电缆,一种是双绞线。

光纤其实就是一种玻璃纤维,它是用来传输光信号的(从本质上讲,光就是一种波长在特定范围内的电磁波)。光在光纤中的传播速度大约只有光速的2/3.约为200 000 000m/s。

接下来介绍一下同轴电缆、双绞线和光纤这3钟传输介质。

同轴电缆

同轴电缆中心轴线是一条铜导线,外加一层绝缘材料,在这层绝缘材料外边是由一根空心的圆柱网状铜导体包裹,最外一层是绝缘层。外层导体和中心轴芯线的圆心在同一个轴心上,所以叫做同轴电缆,同轴电缆之所以设计成这样,也是为了防止外部电磁波干扰异常信号的传递。

同轴电缆也是局域网中最常见的传输介质之一。它的特点是抗干扰能力好,传输数据稳定,价格也便宜,所以被广泛使用。

但是,根据对同轴电缆自身特性的分析,当信号在同轴电缆内传输时信号频率越高,衰减越大。同轴电缆只适合于近距离传输图象信号,当传输距离达到200米左右时,图象质量将会明显下降,特别是色彩变得暗淡,有失真感。为了保证有较好的图象质量,一般将传输距离范围限制在400-500米左右。另外,同轴电缆在监控系统中传输图象信号还存在着一些缺点:

  1. 同轴电缆本身受气候变化影响大,图象质量受到一定影响;
  2. 同轴电缆较粗,在密集监控应用时布线不太方便;
  3. 同轴电缆一般只能传视频信号,如果系统中需要同时传输控制数据、音频等 信号时,则需要另外布线;
  4. 同轴电缆抗干扰能力有限,无法应用于强干扰环境;
  5. 同轴放大器还存在着调整困难的缺点。
双绞线

双绞线是综合布线工程中最常用的一种传输介质。双绞线采用了一对互相绝缘的金属导线互相绞合的方式来抵御一部分外界电磁波干扰。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起,可以降低信号干扰的程度,每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消。

双绞线常见的有3类线,5类线和超5类线、6类线,以及7类线。

  1. 一类线:主要用于传输语音(一类标准主要用于八十年代初之前的电话线缆),不同于数据传输。
  2. 二类线:传输频率为1MHZ,用于语音传输和最高传输速率4Mbps的数据传输,常见于使用4MBPS规范令牌传递协议的旧的令牌网。
  3. 三类线:在ANSI和EIA/TIA568标准中指定的电缆,该电缆的传输频率16MHz,用于语音传输及最高传输速率为10Mbps的数据传输主要用于10BASE--T。
  4. 四类线:该类电缆的传输频率为20MHz,用于语音传输和最高传输速率16Mbps的数据传输主要用于基于令牌的局域网和 10BASE-T/100BASE-T。
  5. 五类线:该类电缆增加了绕线密度,外套一种高质量的绝缘材料,传输率为100MHz,用于语音传输和最高传输速率为100Mbps的数据传输,主要用于100BASE-T和10BASE-T网络。这是最常用的以太网电缆。
  6. 超五类线:超5类具有衰减小,串扰少,并且具有更高的衰减与串扰的比值(ACR)和信噪比(Structural Return Loss)、更小的时延误差,性能得到很大提高。超5类线的最大传输速率为250Mbps。
  7. 六类线:该类电缆的传输频率为1MHz~250MHz,六类布线系统在200MHz时综合衰减串扰比(PS-ACR)应该有较大的余量,它提供2倍于超五类的带宽。六类布线的传输性能远远高于超五类标准,最适用于传输速率高于1Gbps的应用。
  8. 超六类线:超六类线是六类线的改进版,同样是ANSI/EIA/TIA-568B.2和ISO 6类/E级标准中规定的一种非屏蔽双绞线电缆,主要应用于千兆位网络中。在传输频率方面与六类线一样,也是200~250 MHz,最大传输速度也可达到1 000 Mbps,只是在串扰、衰减和信噪比等方面有较大改善。
  9. 七类线:该线是ISO 7类/F级标准中最新的一种双绞线,它主要为了适应万兆位以太网技术的应用和发展。但它不再是一种非屏蔽双绞线了,而是一种屏蔽双绞线,所以它的传输频率至少可达500 MHz,是六类线和超六类线的2倍以上,传输速率可达10 Gbps。

六类与超五类的一个重要的不同点在于:改善了在串扰以及回波损耗方面的性能,对于新一代全双工的高速网络应用而言,优良的回波损耗性能是极重要的。六类标准中取消了基本链路模型,布线标准采用星形的拓扑结构,要求的布线距离为:永久链路的长度不能超过90m,信道长度不能超过100m。

光纤

光纤,是光导纤维的简写,是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。光导纤维由前香港中文大学校长高锟发明。微细的光纤封装在塑料护套中,使得它能够弯曲而不至于断裂。

根据结构差异,光纤又可以分为单模光纤和多模光纤。单模光纤的纤芯比较细,一般在8-10.5um,覆层较厚;多模光纤的纤芯较厚,一般在50-62.5um,覆层较薄。多模光纤多用于局域网络,传输距离较小;单模光纤多用于广域网,传输距离较大。

以上这三种是比较常用的传输介质。欢迎大家留意补充。

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