网络传输介质导学案(学生用)

第五章计算机网络设备第一节网络传输介质导学案教学目标了解各种传输介质的特性重点难点掌握常用双绞线的种类掌握双绞线的线序标准了解同轴电缆的基本知识掌握光纤的传输原理和种类知识精讲在计算机网络中使用各种传输介质来组成物理信道，传输介质不同信道的性能就不同，导致使用的网络技术就不同。传输介质可分为有线介质如双绞线、同轴电缆、光纤和无线介质如微波、红外线、激光。一、双绞线(TP:TwistedPairwire)1．双绞线电缆双绞线由两根具有绝缘保护层的铜导线组成，一般由两根22～26号绝缘铜导线相互缠绕而成。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起,可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。把一对或多对双绞线放在一个绝缘套管中就形成了双绞线电缆。2．分类根据是否采用屏蔽技术，双绞线可分为非屏蔽双绞线(UnshildedTwistedPair，UTP)和屏蔽双绞线(ShieldedTwistedPair，STP)。UTP与STP的特性比较表缺点优点UTP信息很容易被窃听价格较低STP不能完全消除辐射价格较高,安装困难有较高的传输速率,100米内可达到155Mbps，外层由铝泊包裹,以减小幅射,根据其性能，双绞线又可分为1类、2类、3类、4类、5类、超5类、6类双绞线。表3.1各类双绞线的主要特性类型传输速率（bit/s）传输信号类型应用1类20K模拟信号电话线路2类1M模拟信号和1M的数字信号一般通信线路3类10M模拟信号和数字信号以太网和令牌环网4类20M模拟信号和数字信号令牌环网5类100M模拟信号和高速数字信号高速以太网、ATM、FDDI超5类155M模拟信号和高速数字信号高速以太网、ATM6类200M模拟信号和高速数字信号高速以太网、ATM常见的10BASE-T及100BASE-T局域网均是采用双绞线作为传输介质，10BASE-T中采用3类或4类双绞线作为传输介质，进行基带传输，速率可达10Mb/s,100BASE-T中采用5类双绞线作为传输介质，进行基带传输，速率可达100Mb/s。3．双绞线线序标准568A标准绿白——1，绿——2，橙白——3，蓝——4，蓝白——5，橙——6，棕白——7，棕——8不常用现在各单位家庭用的都是B线序568B标准橙白——1，橙——2，绿白——3，蓝——4，蓝白——5，绿——6，棕白——7，棕——8（橙白是指浅橙色，或者白线上有橙色的色点或色条的线缆，绿白、棕白、蓝白亦同）。双绞线的顺序与RJ45头的引脚序号要—一对应。为了保持最佳的兼容性，普遍采用EIA/TIA568B标准来制作网线。二、同轴电缆同轴电缆以硬铜线为芯，外包一层绝缘材料。具有很好的抗干扰性和高带宽，有两种广泛使用的同轴电缆。一种是50Ω电缆，用于数字传输，由于多用于基带传输，也叫基带同轴电缆；另一种是75Ω电缆，用于宽带传输。目前，同轴电缆大量被光纤取代，但仍广泛应用于有线电视和某些局域网。1．基带同轴电缆根据直径不同可分为粗同轴电缆和细同轴电缆两种。粗同轴电缆直径为10mm，当传输速率为10Mbps时，传输距离可达500m；细同轴电缆直径为5mm，当传输速率为10Mbps时，传输距离可达185m。粗同轴电缆价格较高，且安装困难。2、宽带同轴电缆75Ω同轴电缆也称宽带同轴电缆，在计算机通信中，“宽带”是泛指使用了频分复用和模拟传输技术的同轴电缆网络。可用于模拟信号的传输也可传输数字信号。同轴电缆的特性比较表传输方式特点优点缺点用途支持设备数（台）最大传输距离50Ω电缆基带传输几百台几公里高带宽极好的噪声抑制特性传送过程中信号容易发生畸变和衰减，传输距离小于1000m数据通信75Ω电缆宽带传输数千台几十公里可同时进行模拟信号与数字信号的传输传输数字信号时须进行A/D转换闭路电视同轴电缆适用于点到点和多点连接，同轴电缆与用户设备上装的连接器相连时，对细电缆是将其切断，两头装上BNC头，然后接在T型连接器两端；粗电缆不能将其切断，而是采用一种特制的T型接头与AUI接口相连进行安装。三、光纤光纤是光导纤维的简称。光纤是由非常透明的石英玻璃拉成的细丝，为了提高机械强度必须将光纤做成很结实的光缆。一根光缆可以包括一到数百根光纤，再加上加强芯和填充物，必要是还可以放入远程供电电源线，最后加上包带层和外护套。光纤通信是以光波为载体，以光导纤维为传输介质的一种通信方式，它利用传递光脉冲进行通信，有光脉冲代表“1”、无光脉冲代表“0”，用光纤传送电信号时，先将电信号变换成光信号，然后在光纤中传输到达接收端，再将光信号还原成电信号。根据光在光纤中的传播方式，光纤可分为：单模光纤和多模光纤。单模光纤（SingleModeFibre）是指光纤的光信号仅与光纤轴成单个可分辨角度的单光线传输。其纤芯直径为8~10μm，在给定的波长上只能以单一模式传输。通常以激光做光源，传输距离长、传输速率高。多模光纤（MultiModeFibre）是指光纤的光信号与光纤轴成多个可分辨角度的多光线传输。其纤芯直径为50~200μm，在给定的工作波长上能以多个模式传输同时传输多个信号，通常以LED做光源，传输距离短、传输速率低。与单模光纤相比其传输性能相对要差。表3.２三种传输介质的性能比较传输介质最大传输距离传输速率(bps)传输信号优点缺点适用场合双绞线非屏蔽100米100M模拟数字价格便宜、灵活易弯曲、易安装具阻燃性信号衰减较大抗干扰能力差误码率高10-5~10-6易被窃听适合结构化布线点到点或多点连接屏蔽几百米155M数字价格便宜安装较前者困难误码率为10-6-10-8同轴电缆50Ω几公里10M数字高带宽抗干扰性好误码率低距离短误码率高10-7-10－11高速的数据传输系统75Ω随传输的信号不同而不同模拟(数字)光纤单模2公里100M~1G模拟数字容量大、传输速率高损耗小、距离远抗电磁干扰性能强、误码率低、保密性好机械强度低。价格昂贵安装不易适用于长距离主干线多模500米100M~1G模拟数字频带窄、传输衰减大易于连接、价格便宜适用于中短距离主干网光纤可以支持FDDI主干、1000Base-FX、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。网络传输介质当堂练习一、选择题（）1．在下列传输介质中，对于单个建筑物内的局域网来说，性能价格比最高的是。A）双绞线B）同轴电缆C）光纤D）无线介质()2．下列传输介质中采用RJ-45头作为连接器件的是。A）粗缆B）光纤C）细缆D）双绞线()3.双绞线的两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起的目的是。A)阻止信号的衰减B)降低信号干扰的程度C)增加数据的安全性D)没有任何作用()4．根据，可将光纤分为单模光纤和多模光纤。A)光纤的粗细B)光纤的传输速率C)光在光纤中的传播方式D)光纤的传输距离()5、（08年题）在计算机网络系统中，采用粗缆连接并通过中继器进行延伸后，总的传输长度在理论上可达________米。A．185B．500C．925D．2500．()6、（09年题）单模光纤与多模光纤比较___________。A．单模光纤的传输距离远B．多模光纤的性能优于单模光纤C．多模光纤比单模光纤细D．单模光纤的整体传输性能差()7、（10年题）某大学主校区至分校区相距30km，应选用_________作为传输介质将两个校区网络相连。A．同轴电缆B．双绞线C．单模光纤D．多模光纤()8、（11年题）以下传输介质中线路损耗最低、传输距离最远、信道最宽的是。A．双绞线B．单模光纤C．同轴电缆D．多模光纤二、判断题（）1．屏蔽双绞线因为在外层加了屏蔽层，所以信号不易被窃听。（）2．多模光纤的传输距离较单模光纤的传输速度远。（）3．局域网中常用同轴电缆作为通信介质，一般使用75欧姆的基带同轴电缆。（）4．计算机内的数字信号都可用电信号不表示，因此光纤内传输的也是一种电信号。（）5．使用光纤可进行远距离传输，但传输损耗高。三、填空题1．使用光纤作为传输介质传送电信号时，先将电信号变换成，然后在光纤中传输到达接收端，再将还原成电信号。2．（11年高考题）10BASE-F表示使用作为传输介质、传输速率为10Mbps的以太网标准。3、（11年高考题）5类双绞线由棕色、绿色、色和橙色4对线组成。4、（12高考题）利用光纤传送信号，在接收端需要进行转换。课后练习：一、选择题（）1．10BASE-T通常是用＿＿＿＿作传输介质。A）细缆B）粗缆C）.双绞线D）光缆（）2．在计算机网络中，下列通信介质属于有线通信介质的是A）微波B）红外线C）光缆D）激光（）3．下列说法中，不正确的是。A）双绞线主要是用来传输模拟声音信息的,但同样适用于数字信号的传输。B）利用双绞线作传输介质，在传输期间,信号的衰减比较大,并且产生波形畸变。C）利用双绞线传输信息时要向周围幅射,信息很容易被窃听。D）屏蔽双绞线电缆的外层由铝泊包裹,目的是为了防止信息被窃听。（）4．非屏蔽双绞线电缆具有以下除外的优点。A）重量轻、易弯曲、易安装;B）将串扰减至最小或加以消除;C）具有独立性和灵活性,适用于结构化综合布线。D）不具有阻燃性。（）5．不是光纤所具的特点。A）传输频带宽、信息容量大。B）线路损耗低、传输距离远。C）抗干扰能力强，不受外界电磁与噪声的影响，误码率低。D）质地较坚硬，机械强度高。（）6．模拟信号采用模拟传输时采用下列A设备以提高传输距离。A）中继器B）放大器C）调制解调节器D）编码译码器二、判断题（）1．双绞线的传输速率比其他传输介质的要低，因此一般网络中很少用。（）2．微波作为一种无线传输介质具有很强的方向性，但也容易被窃听。（）3．5类双绞线的传输速度可达100bps。三、填空题1．在计算机网络中，双绞线、同轴电缆以及光纤等用于传输信息的载体被称为_________介质。2、FDDI是一种变速的环型网络，它使用＿＿＿＿＿传输介质，且信号是单向传递的。3．光纤是＿＿＿＿＿＿的简称。光纤通信系统是以＿＿＿光波为载体、以＿＿＿＿为传输介质的通信方式。