有线传输介质7.

3.2物理传输媒体•传输介质的定义：泛指用于连接各个通信终端或者设备的物理媒体，特指用来连接各个通信设备的物理介质，传输介质分为有线传输介质和无线传输介质两大类。3.2物理传输媒体•双绞线电缆是将一对或一对以上的相互绝缘的铜导线使用规则的方法绞合而成的，是目前局域网最常用到的一种通信介质，绝缘材料使两根线中的金属导体不会因为碰撞而导致短路，绞合的目的是为了降低信号的干扰程度，同时在双绞线中每根线都有色标来标记。3.2物理传输媒体3.2.1有线传输介质1．双绞线双绞线电缆非屏蔽双绞线截面图3.2物理传输媒体双绞线一般分为屏蔽（STP）双绞线和与非屏蔽（UTP）双绞线两种。3.2物理传输媒体⒈屏蔽双绞线（STP）屏蔽双绞线外面包有一层屏蔽用的金属网，它的抗干扰性能强于非屏蔽双绞线。屏蔽双绞线的屏蔽作用只有在整个电缆均有屏蔽装置，并且两端正确接地的情况下才起作用。它要求整个系统全部是屏蔽器件，包括电缆、插座、水晶头和配线架等，同时建筑物需要有良好的地线系统。事实上，在实际施工时，很难实现全部接地，这样反而可能使屏蔽层本身成为最大的干扰源，从而导致性能甚至不如非屏蔽双绞线。所以，除非有特殊需要，通常在综合布线系统中多采用非屏蔽双绞线。3.2物理传输媒体⒉非屏蔽双绞线（UTP）TIA/EIA（美国电信工业协会和美国电子工业协会）将非屏蔽双绞线按电气性能分为以下几类：一类线：铜线无缠绕，支持低于100KHz的频率，用于模拟电话。只能传声音，不能传数据。二类线：铜线无缠绕，包含4对线，支持4Mbps的数据传输，用于语音、综合业务数字网等。三类线：铜线有缠绕，支持10Mbps的传输速率，是10M以太网的标准用线，绞合程度为每0.305米3绞。四类线：铜线有缠绕，且较紧密，支持16Mbps的传输速率，一般用于16Mbps的令牌环网。五类线：铜线有缠绕，且紧密，绞合程度为每0.025米3绞，支持100Mbps的数据传输，是100M以太网的标准用线。3.2物理传输媒体超五类线：高质量的铜线和高紧密度缠绕，性能比五类线更高，目前广泛应用于数据传输和语音通信领域。支持100Mbps的数据传输，是100M以太网的标准用线。超五类非屏蔽双绞线采用8条芯线和1条抗拉线，芯线颜色分别为橙白、橙、绿白、绿、蓝白、蓝、棕白和棕。3.2物理传输媒体六类线：高质量的铜线和高紧密度缠绕，性能比超五类线更高。支持1000Mbps的传输速率，目前应用于服务器机房的布线，以及准备升级至千兆以太网的综合布线系统中。六类非屏蔽双绞线在外形和结构上与超五类非屏蔽双绞线有一定的差别，不仅增加了绝缘的十字骨架，将双绞线的4对线分别置于十字骨架的4个凹槽内，而且电缆的直径也更粗。3.2物理传输媒体⒈双绞线的标准接法目前，最常使用的是TIA/EIA制定的TIA/EIA568A标准和TIA/EIA568B标准。TIA/EIA568A标准的线序从左到右依次为：1—绿白、2—绿、3—橙白、4—蓝、5—蓝白、6—橙、7—棕白、8—棕。TIA/EIA568B标准的线序从左到右依次为：1—橙白、2—橙、3—绿白、4—蓝、5—蓝白、6—绿、7—棕白、8—棕。3.2物理传输媒体⒈双绞线的标准接法双绞线的连接方式主要有直通方式和交叉方式。直通方式的双绞线简称直通线，一般主要用于计算机与集线器（或交换机）或配线架与集线器（或交换机）之间的连接，直通线的电缆两端都应按TIA/EIA568A标准（或TIA/EIA568B标准）的线序连接。交叉方式的双绞线简称交叉线，一般用于集线器与集线器或网卡与网卡之间的连接。交叉线的电缆一端按TIA/EIA568A标准的线序连接，另一端应按TIA/EIA568B标准的线序连接。12345678123456781234567123456788（a）直通线示意图（b）交叉线示意图3.2物理传输媒体⒉RJ-45水晶头由于RJ-45头像水晶一样晶莹透明，所以也被称为“水晶头”。双绞线的两端必须都安装RJ-45插头，以便插在网卡、集线器或交换机的RJ-45端口上。水晶头虽小，在网络中其重要性一点都不能小看，有相当一部分网络故障是因为水晶头质量不好而造成的。选购水晶头时应注意以下几个方面：①标识：名牌产品在塑料弹片上都有厂商的标注。②透明度：质量好的产品晶莹透亮。3.2物理传输媒体•③可塑性：用线钳压制时可塑性差的水晶头会发生碎裂等现象。•④弹片弹性：质量好的水晶头用手指拨动弹片会听到铮铮的声音，将弹片向前拨动到90度，弹片也不会折断，而且会恢复原状并且弹性不会改变，将做好的水晶头插入集线器或网卡中的时候能听到清脆的“咔”的响声。3.2物理传输媒体⒊制作工具在双绞线制作中，最简单的方法仅需一把压线钳即可，如右图所示。该工具上有三处不同的功能，最前端是剥线口，它用来剥开双绞线的外皮；中间是压制RJ-45头工具槽，这里可以将RJ-45头与双绞线合成；离手柄最近端是锋利的切线刀，此处用来切断双绞线；压线钳具有剪线、剥线和压线三种用途。3.2物理传输媒体⒋双绞线的制作步骤⑴剥线用压线钳的切线刀口将线头剪齐，将双绞线一端放到RJ-45压线钳前端的剥线槽口中，放入长度以抵到RJ-45压线钳另一端的挡板为宜。然后轻轻握下RJ-45压线钳把手，千万别用力压下工具把手，以刀口略微压在双绞线外皮为佳，然后将压线钳以双绞线为圆心保持刀口压在双绞线外皮的力度旋转半圈，此时就能用手轻易地剥去双绞线的外皮。3.2物理传输媒体⒋双绞线的制作步骤⑵理线剥去外皮，将缠绕的四对线分开，按照TIA/EIA568A（或568B）标准来排列。然后用手按紧排列好的线对，把参差不齐的前端用压线钳的切线刀剪整齐。3.2物理传输媒体⒋双绞线的制作步骤⑶插线一只手捏住水晶头，将水晶头有弹片一侧向下，另一只手把排列整齐的八根线顺着RJ-45水晶头的线槽一直推到底为止。3.2物理传输媒体⒋双绞线的制作步骤⑷压线将RJ-45头插入压线钳的工具槽中，并一直推到底，然后用力握紧RJ-45压线钳把手，直至将水晶头的八片金属片压到底。3.2物理传输媒体按照相同的方法制作双绞线的另一端水晶头，要注意的是芯线排列顺序一定要与另一端的顺序完全一样，这样一条直通双绞线的制作就算完成了。交叉线的制作步骤与直通线的制作完全一样，只是线缆两端的RJ-45头的线序排列不同而已。3.2物理传输媒体•1、区分或评价各种类型的双绞线的特征主要包括以下几方面：导线直径：即铜导线的直径，一般直径越大，传输能力越强含铜量：直观的表现就是导线的柔软程度，越柔软的导线含铜量越高，传输能力越强。导线单位长度的绕数：表示了导线螺旋缠绕的紧密程度，单位长度内的绕数越多，对干扰的抵消作用就越强。屏蔽措施：屏蔽措施越好，抗干扰的能力越强。3.2物理传输媒体•2、双绞线的特点：（1）、低成本优点：（2）、易于安装（1）、带宽有限：由于材料与本身结构的缺点，双绞线的频带宽度是有限的缺点：（2）、信号的传输距离短（最大为100m）（3）、抗干扰能力不强3.2物理传输媒体•同轴电缆：同轴电缆曾经是局域网中使用最普遍的一种电缆，它多用于设备到设备的连接或总线形拓扑结构的网络中，安装方便，易于使用，但是随着网络速度的不断增加，同轴电缆已经不能满足用户的需求了，它逐渐被高性能的双绞线和光纤等新型传输介质所代替。3.2物理传输媒体3.2.1有线传输介质2．同轴电缆同轴电缆实物同轴电缆结构示意图3.2物理传输媒体•有两种使用广泛的同轴电缆：粗缆：最大段长度为500m，每段最多可容纳100个节点，最大长度为2500m。50Ω电缆细缆：最大段长度为200m，每段最多可容纳30个节点，最大长度为925m。75Ω电缆：用于模拟传输，即宽带同轴电缆，主要用于有线电视网络。3.2物理传输媒体同轴电缆根据传输频带的不同，可以分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆两大类。应用于计算机网络的同轴电缆属于基带同轴电缆，有线电视所用的是宽带同轴电缆。同轴电缆按直径的不同可以分为粗同轴电缆与细同轴电缆两种。3.2物理传输媒体•同轴电缆的特点：（1）、可用频带宽（2）、抗干扰能力强，误码率低（3）、性能价格比高（4）、安装较复杂3.2物理传输媒体3.2.1有线传输介质3．光缆光缆光纤剖面结构示意图3.2物理传输媒体3.2.1有线传输介质3．光缆光线在光纤中的传输3.2物理传输媒体单模光纤：如果光纤导芯直径小到只有一个光的波长，光纤就成了一种导播管，光线则不必经过多次反射式的传播，而是一直向前传播，这种光纤称为单模光纤，单模光纤的传输距离远，网段长度为30km，但是价格比较贵。多模光纤：利用光的全反射原理，光可以有多条入射角度同时在一条光纤中传播，这种光纤称为多模光纤，多模光纤在给定的工作波长上，能以多个模式同时传输，与单模的传输性能要差一些，多模光纤网段长度就限制为2km，它的价格便宜，多模光纤中的光线是以波浪式传输的，多种频率共存的。3.2物理传输媒体•在网络结构化布线系统中，光纤的应用越来越广泛，但是它的连接制作技术却不易普及。光纤的连接常用熔接方法或光纤连接器，也可以使用机械方式连接。光纤的熔接是将两根光纤利用特定的仪器将其熔合到一起，其衰减较小，但需要专业人员使用专业仪器来完成，做好后不能轻易改变；使用机械方式连接，将两根切割好的光纤放在一个管套中，然后钳起来，这种方法大概要损失10%左右的光；利用光纤连接器可以方便地更改光纤的连接，不过其衰减较大，连接器的接头部分仍需专业人员利用专业设备来完成。光纤连接器与光纤连接头如图所示。3.2物理传输媒体3.2.1有线传输介质3．光缆光纤连接器光纤连接头3.2物理传输媒体3.2.2无线传输介质在计算机网络中，无线传输可以突破有线网的限制，利用空间电磁波实现站点之间的通信。最常用的无线传输介质有：无线电波、微波和红外线。•1．无线电波•无线电波的频率在--Hz之间，它很容易产生，传播是全方向的，能从源向任意方向进行传播。在较低频率上，它很容易穿过建筑物，被广泛地应用于现代通信中。由于它的传播是全方向的，所以发射和接收装置不必在物理上很准确地对准。无线电波容易受电子设备的干扰，所以它不是一种好的传输介质3.2物理传输媒体•2．微波传输•微波通信通常是指利用在1GHz范围内的电波来进行通信。高频的微波和低频的无线电波不同，它的一个重要特性是沿着直线传播，而不是向各个方向扩散。•在星载微波系统中，发射站和接收站设置于地面，卫星上放置转发器。地面站首先向卫星发送微波信号，卫星在接收到该信号后，由转发器将其向地面转发，供地面各站接收。星载系统覆盖面积极大，理论上一棵同步卫星可以覆盖地球1/3的面积，3棵同步卫星就可以覆盖全球。3.2物理传输媒体•3．红外传输•红外通信是利用红外线进行的通信，已广泛应用于短距离通信。电视机的遥控器就是应用红外通信的例子。它要求有一定的方向性，即发送器直接指向接收器。红外线亦可用于数据通信和计算机网络。红外线不能穿透物体，包括墙壁，但这对防止窃听和相互间的串扰有好处。此外，红外传输也不需要申请频率分配，即不需授权即可使用。3.2物理传输媒体•4．激光•激光能直接在空中传输而无需通过有形的光导体，并有能在很长的距离内保持定向的特点，也可以作为物理传输媒体。它和微波通信在直线传输上有相似性，但是和红外通信一样也不必经过政府管理部门授权分配频率。激光对雨雪和雾都比较敏感，这限制了它的应用。•目前，一种新的短距离无线通信技术--蓝牙技术发展很快，它工作在2.4GHz，分79个带宽为1Mbps的信道，适用于10m以内的网络。产品有蓝牙鼠标和带蓝牙技术的手机。3.2物理传输媒体•屏蔽双绞线•1、双绞线•非屏蔽双绞线•有线粗缆•50Ω电缆•2、同轴电缆细缆75Ω电缆（用于模拟传输）单模光纤3、光缆多模光纤1、无线电波2、微波传输无线传输介质3、红外传输4、激光•3-2-1选择题1）在以下几种传输介质中，价格最低的是（）A、双绞线B、基带同轴电缆C、宽带同轴电缆D、光纤2）、在以下几种传输介质中，抗干扰能力最强的是（）A、双绞线B、基带同轴电缆C、宽带同轴电缆D、光纤3）、在以