2022年网络传输介质 .pdf

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1、网络传输介质是网络中传输数据、连接各网络站点的实体。网络信息还可以利用无线电系统、微波无线系统和红外技术等传输。目前常见的网络传输介质有：双绞线、 同轴电缆、 光纤等。一、双绞线电缆 (TP)：将一对以上的双绞线封装在一个绝缘外套中，为了降低信号的干扰程度， 电缆中的每一对双绞线一般是由两根绝缘铜导线相互扭绕而成，也因此把它称为双绞线。双绞线分为分为非屏蔽双绞线(UTP) 和屏蔽双绞线 (STP) 。目前市面上出售的UTP 分为 3 类， 4 类， 5 类和超 5 类四种：3 类：传输速率支持10Mbps ，外层保护胶皮较薄，皮上注有“cat3 ”4 类：网络中不常用5 类（超 5 类）：传输

2、速率支持100Mbps或 10Mbps ，外层保护胶皮较厚，皮上注有“cat5 ”超 5 类双绞线在传送信号时比普通5 类双绞线的衰减更小，抗干扰能力更强，在100M 网络中，受干扰程度只有普通5 类线的 1/4，目前较少应用。STP 分为 3 类和 5 类两种， STP 的内部与UTP 相同，外包铝箔，抗干扰能力强、传输速率高但价格昂贵。双绞线一般用于星型网的布线连接，两端安装有RJ-45 头(水晶头 )，连接网卡与集线器，最大网线长度为100 米，如果要加大网络的范围，在两段双绞线之间可安装中继器，最多可安装 4 个中继器，如安装4 个中继器连5 个网段，最大传输范围可达500 米。二、同

3、轴电缆： 由一根空心的外圆柱导体和一根位于中心轴线的内导线组成，内导线和圆柱导体及外界之间用绝缘材料隔开。按直径的不同，可分为粗缆和细缆两种：粗缆：传输距离长，性能好但成本高、网络安装、维护困难，一般用于大型局域网的干线，连接时两端需终接器。(1)粗缆与外部收发器相连。(2)收发器与网卡之间用AUI 电缆相连。(3)网卡必须有AUI 接口（ 15 针 D 型接口）：每段500 米，100 个用户， 4 个中继器可达2500 米，收发器之间最小2.5 米，收发器电缆最大50 米。细缆：与 BNC 网卡相连，两端装50 欧的终端电阻。用T 型头， T 型头之间最小0.5 米。细缆网络每段干线长度最

4、大为185 米，每段干线最多接入30 个用户。 如采用 4 个中继器连接 5 个网段，网络最大距离可达925 米。细缆安装较容易，造价较低，但日常维护不方便，一旦一个用户出故障，便会影响其他用户的正常工作。根据传输频带的不同，可分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆两种类型：基带：数字信号，信号占整个信道，同一时间内能传送一种信号。宽带：可传送不同频率的信号。三、光纤： 是由一组光导纤维组成的用来传播光束的、细小而柔韧的传输介质。应用光学原理，由光发送机产生光束，将电信号变为光信号，再把光信号导入光纤，在另一端由光接收机接收光纤上传来的光信号，并把它变为电信号，经解码后再处理。与其它传输介质比较，名师

5、资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 8 页 - - - - - - - - - 光纤的电磁绝缘性能好、信号衰小、频带宽、传输速度快、传输距离大。主要用于要求传输距离较长、布线条件特殊的主干网连接。分为单模光纤和多模光纤：单模光纤：由激光作光源，仅有一条光通路，传输距离长，2 千米以上。多模光纤：由二极管发光，低速短距离，2 千米以内。双绞线 (TwistedPair) 双绞线是现在最普通的传输介质，它由两条相互绝缘的铜线组成，典型直径为1 毫米。两根线绞接在一起是

6、为了防止其电磁感应在邻近线对中产生干扰信号。现行双绞线电缆中一般包含4 个双绞线对，具体为橙1/橙 2、蓝 4/蓝 5、绿 6/绿 3、棕 3/棕白7。计算机网络使用12、36 两组线对分别来发送和接收数据。双绞线接头为具有国际标准的 RJ45 插头和插座。 双绞线分为屏蔽(shielded)双绞线 STP 和非屏蔽 (Unshielded)双绞线UTP，非屏蔽双绞线有线缆外皮作为屏蔽层，适用于网络流量不大的场合中。屏蔽式双绞线具有一个金属甲套(sheath)，对电磁干扰EMI(Electromagnetic Interference) 具有较强的抵抗能力，适用于网络流量较大的高速网络协议应用

7、。双绞线根据性能又可分为5 类、6 类和 7 类，现在常用的为5 类非屏蔽双绞线，其频率带宽为100MHz ，能够可靠地运行4MB 、ICME 和16MB 的网络系统。当运行100MB 以太网时，可使用屏蔽双绞线以提高网络在高速传输时的抗干扰特性。6 类、 7 类双绞线分别可工作于200MHz 和 600MHz 的频率带宽之上，且采用特殊设计的RJ45 插头 (座)。值得注意的是， 频率带宽 (MHz) 与线缆所传输的数据的传输速率(Mbps) 是有区别的 Mbps 衡量的是单位时间内线路传输的二进制位的数量，MHz 衡量的则是单位时间内线路中电信号的振荡次数。双绞线最多应用于基于CMSA/C

8、D(Carrier Sense Multiple Access/Collission Detection，载波感应多路访问/冲突检测 )技术，即10BASET(10Mbps) 和 100BASE T(100Mbps) 的以太网 (Ethernet)中，具体规定有： 一段双绞线的最大长度为100 米， 只能连接一台计算机。 双绞线的每端需要一个RJ45 插件 (头或座 )。 各段双绞线通过集线器(Hub 的 10BASE T 重发器 )互连，利用双绞线最多可以连接64 个站点到重发器 (Repeater)。 10BASE T 重发器可以利用收发器电缆连到以太网同轴电缆上。同轴电缆 (Coaxia

9、l) 广泛使用的同轴电缆有两种：一种为50( 指沿电缆导体各点的电磁电压对电流之比) 同轴电缆，用于数字信号的传输，即基带同轴电缆；另一种为75 同轴电缆，用于宽带模拟信号的传输，即宽带同轴电缆。同轴电缆以单根铜导线为内芯，外裹一层绝缘材料， 外覆密集网状导体，最外面是一层保护性塑料。金属屏蔽层能将磁场反射回中心导体， 同时也使中心导体免受外界干扰，故同轴电缆比双绞线具有更高的带宽和更好的噪声抑制特性。现行以太网同轴电缆的接法有两种 直径为 0.4 厘米的RG11 粗缆采用凿孔接头接法，直径为0.2 厘米的 RG 58 细缆采用T 型头接法。粗缆要符合10BASE5介质标准， 使用时需要一个外

10、接收发器和收发器电缆，单根最大标准长度为500 米，可靠性强，最多可接100 台计算机，两台计算机的最小间距为2.5m。细缆按 10BASE2 介质标准直名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 8 页 - - - - - - - - - 接连到网卡的T 型头连接器 (即 BNC 连接器 )上， 单段最大长度为185 米，最多可接30 个工作站， 最小站间距为0.5 米。 光导纤维 (Fiber Optic) 光导纤维是软而细的、利用内部全反射原理来传导光束的传输介

11、质，有单模和多模之分。单模(模即Mode，入射角 )光纤多用于通信业。多模光纤多用于网络布线系统。光纤为圆柱状，由3 个同心部分组成 纤芯、包层和护套，每一路光纤包括两根，一根接收，一根发送。用光纤作为网络介质的LAN 技术主要是光纤分布式数据接口(Fiberoptic Data Distributed Interface ， FDDI) 。 与同轴电缆比较，光纤可提供极宽的频带且功率损耗小、传输距离长 (2 公里以上 )、 传输率高 (可达数千Mbps)、抗干扰性强 (不会受到电子监听)，是构建安全性网络的理想选择1、光纤分类光纤按光在其中的传输模式可分为单模和多模。多模光纤的纤芯直径为50

12、或 62.5 m ，包层外径 125m ，表示为 50/125m或 62.5/125 m 。单模光纤的纤芯直径为 8.3 m ，包层外径 125m ，表示为 8.3/125 m 。光纤的工作波长有短波850nm 、长波 1310nm和 1550nm 。光纤损耗一般是随波长增加而减小， 850nm的损耗一般为 2.5dB/km,1.31 m的损耗一般为0.35dB/km，1.55m的损耗一般为 0.20dB/km，这是光纤的最低损耗，波长1.65 m以上的损耗趋向加大。由于OH (水峰 ) 的吸收作用， 9001300nm 和1340nm1520nm 范围内都有损耗高峰，这两个范围未能充分利用。

13、2、多模光缆多模光纤 (MultiModeFiber)-芯较粗 (50 或 62.5 m)，可传多种模式的光。但其模间色散较大， 这就限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加会更加严重。因此，多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几公里。提到万兆多模光缆， 需要作些说明， 光纤系统在传输光信号时， 离不开光收发器和光纤。 因传统多模光纤只能支持万兆传输几十米，为配合万兆应用而采用的新型光收发器， ISO/IEC11801 制定了新的多模光纤标准等级，即OM3 类别，并在 2002 年 9 月正式颁布。 OM3 光纤对 LED和激光两种带宽模式都进行了优化，同时需经严格的 DMD 测试认证。采用

14、新标准的光纤布线系统能够在多模方式下至少支持万兆传输至300 米，而在单模方式下能够达到10 公里以上 (1550nm更可支持 40 公里传输 ) 。因此，如果要选择多模光缆应从以下几点进行考虑：A.从未来的发展趋势来讲， 水平布线网络速率需要1Gb/s 带宽到桌面， 大楼主干网需要升级到10Gb/s 速率带宽， 园区骨干网需要升级到10Gb/s 或 100Gb/s的速率带宽。目前网络应用正在以每年50% 左右的速度增长，预计未来5 年千兆名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - -

15、第 3 页，共 8 页 - - - - - - - - - 到桌面，将变得和目前百兆到桌面一样普遍，因此在目前系统规划上要具有一定前瞻性，水平部分应考虑6 类布线，主干部分应考虑万兆多模光缆，特别是现在6 类铜缆加万兆多模光缆和超5 类铜缆加千兆多模光缆的造价上大约只有不到1020% 左右的差别， 从长期应用的角度， 如造价允许应考虑采用6 类铜缆加万兆光缆。B.从投资角度考虑，在至少 10 年内不会用到 10G的地方， 选用 OptiSPEED(普通多模 62.5/125);由于 OM3 光缆使用低价的VCSEL 和 850nm光源设备，使万兆传输造价大大降低。如果距离不超过150 米，选用

16、 LazrSPEED150(OM250/125 支持万兆 150 米);LazrSPEED300是 300 米万兆传输最好的选择 ;LazrSPEED550是550米万兆传输最好的选择 ; 如超过 550米的万兆传输要求，需要选择 TeraSPEED ，即单模光缆系统。3、单模光缆单模光纤 (SingleModeFiber)：中心纤芯很细 (芯径一般为 9 或 10m)，只能传一种模式的光。因此，其模间色散很小，适用于远程通讯，但还存在着材料色散和波导色散， 这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。后来发现在 1310nm波长处，单模光纤的总色散为零。从光纤的损耗

17、特性来看，1310nm正好是光纤的一个低损耗窗口。这样，1310nm波长区就成了光纤通信的一个很理想的工作窗口，也是现在实用光纤通信系统的主要工作波段。1310nm常规单模光纤的主要参数是由国际电信联盟ITU-T 在 G652建议中确定的，因此这种光纤又称G652光纤。上面提到由于 OH (水峰 ) 的吸收作用， 9001300nm 和 1340nm1520nm 范围内都有损耗高峰， 该现象称为水峰。 目前美国康普公司提供的TeraSPEEDTM 零水峰单模光缆，正解决了此问题，TeraSPEED 系统通过消除了 1400nm水峰的影响因素, 从而为用户提供了更广泛的传输带宽, 用户可以自由使

18、用从1260nm到1620nm的所有波段 , 因此传输通道从以前的240增加到 400，性能比传统单模光纤多 50% 的可用带宽， 为将来升级为 100G带宽的 CWDM 粗波分复用技术打下了坚实的基础， TeraSPEED 解决方案为园区 / 城市级理想的主干光纤系统。而我们对于单模光缆的选型建议如下：A.从传输距离的角度， 如果希望今后支持万兆传输， 而距离较远应考虑采用单模光缆。B.从造价的角度，零水峰光缆提供比单模光纤多50% 带宽，而造价上又相差不多，事实上美国康普公司目前已经不提供普通单模光纤，只提供零水峰光纤这样的更高性能的产品给用户。4、结论：单模还是多模 ? 名师资料总结 -

19、 - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 8 页 - - - - - - - - - 综合以上的分析，我们认为，用户应从应用的角度、传输距离的角度、前瞻性的角度、造价的角度，综合以上因素，以最低的价格投资最好的性能! 附录：应用传输距离参照网络速率传输距离网络标准光纤光源波长100Mbps 2000m 100BASE-FXMMF( 多模) LED1300nm 1000Mbps 300m 1000BASE-SXMMF( 多模) VCSEL850nm 1000Mbps 550m 100

20、0BASE-LX*MMF( 多模) Laser1300nm 1000Mbps 2000m 1000BASE-LXSMF( 单模) Laser1310nm 10Gbps 300m 10GBASE-SOM3(多模) VCSEL850nm 10Gbps 300m 10GBASE-LX4OM1(多模) Laser1310nm 10Gbps 210Km 10GBASE-LOS1( 单模) Laser1310nm 10Gbps 40Km 10GBASE-EOS1(单模) Laser1550nm 物理特性连通性地理范围抗干扰性价格双绞线由按规则螺旋结构排列的 2 根或 4 根绝缘线组成可用点对点连接，也可用

21、于多点连接作远程中继线最多 15km;在 10Mb/s局域网中 100m 低频时相当于同轴电缆；10100kHz时低于同轴缆低于其他传输介质同轴电缆由两根导体组成，内导体实芯，外导体是纺织的，用屏蔽物包着。应用于点到点和多点配置基带电缆最远限于数公里，宽带可到数十公里抗干扰能力较强介于双绞线和光纤的成本之间光缆直径细的柔软、能传导光波的介质，能传导光束的媒体全用在点到点链路上可在 6 至 8 公里距离内不使用中继器实现高速率数据传输不受电磁干扰或噪声的影响较贵光纤传输距离远，抗干扰能力强。使用寿命长。价格便宜。同轴电缆。传输距离近。，抗干扰能力差.使用寿命短，成本高。双绞线。近距离传输，抗干扰

22、能力差 . 使用寿命短，成本高名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 8 页 - - - - - - - - - 以太网结构介质种类接口标准数据传输率 （Mbps ）距离限制信噪比等级连接复杂度成本10Base T 100BaseT 双绞线RJ-45 10100 100 米低低很低10Base2 细电缆BNC 10 185 米中中- 中- 10Base5 粗电缆RG-11 10 500 米中中+ 中- FDDI 光缆100 1Km 高高高AMP安普光缆描述AMP

23、光缆是把250m光纤（二氧化硅）套进用高等阻水材料制成的松套管中，松套管内填充阻水化合材料。 缆芯的中心是一根金属加强芯，对于多芯光缆来说加强芯需外加一层PE 外套。松套管和填充绳围绕中心加强芯互绞紧凑和圆形的缆芯。缆芯内的缝隙充加阻水填充物。双面皱纹钢带（ PSP ）纵包后挤制聚乙烯护套成缆。AMP 光缆特点 抗拉伸、耐磨损、抗冲击、耐压扁、可反复弯曲、扭转、弯折、曲绕（弯曲角度不超90 ）枪击等，具备有很好的机械性能和温度特性 松套管材质本身具有良好的耐水解性能和较高的强度 管内注充特性油膏，对光纤加以了关键性的密封保护PE护套具有很好的抗紫外辐射性能 单根钢丝中心加强芯有助于光缆的平行和

24、拉伸 双面皱纹钢带（PSP ）提高了光缆的抗透潮能力 传输速度快距离远、保密性好、抗电磁场干扰、绝缘性好、化学稳定性好、寿命长、损耗低具有很好的特性和经济效益。 适用于长途通信和局间通信 敷设方式：架空、管道、直埋 适用温度范围：40 +60 获 UL 认证名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 8 页 - - - - - - - - - CommScope康普AMP 安普产品适用传输速率包装长度参考价格TCL 五类 50 对非屏蔽双绞电缆(室内 ) 100Bas

25、e-T 100Mbps 305m 7000TCL 超五类双绞线布线网络1000Mbps 305m 460 TCL 超五类屏蔽双绞线1000Base-TX 100Mbps 305m 600 TCL 六类电缆双绞综合布线系统1000Mbps 305m 730 AMP 屏蔽双绞线5 类100Base-TX 100Mbps 305m 950 AMP 五类 25 对双绞线100Base-TX 100Mbps 305m 9000 AMP 五类 100 对大对数型布线网络100Mbps 305m 1.1WAMP 超五类网线1000Base-T 100Mbps 305m 750 AMP 超五类非屏蔽双绞线10

26、00Base-T 1000Mbps 305m 720 AMP 超五类屏蔽双绞线网络建设100Mbps 305m 1100AMP 六类非屏蔽双绞线布线网络1000Mbps 305m 1000 AMP 六类屏蔽双绞线布线网络1000Mbps 305m 3400 AMP 三类 25 对大对数电缆10Base-TX 10Mbps 305m 3500 CommScope 五类 25 对双绞线布线网络100Mbps 305m 6500 CommScope 五类 100 对双绞线布线网络 100Mbps 305m 1.1w CommScope超五类双绞线1000Base-TX 100Mbps 305m 54

27、0 CommScope 超五类非屏蔽双绞线1000Base-TX 100Mbps 305m 750 CommScope FTP屏蔽超五类4 对双绞线水平区子系统100Mbps 305m 950 CommScope 六类非屏蔽双绞线1000Base-TX 1000Mbps 305m 920 CommScope 六类双绞线1000Base-TX 1000Mbps 305m 680 CommScope 三类非屏蔽双绞线10Base-TX 10Mbps 305m 180 普天超五类双绞线综合布线系统1000Mbps 305m 520 普天六类双绞线1000Base-T 1000Mbps 305m 96

28、0 规格产品类型波长损耗价格AMP 室外 4 芯光纤 (62.5/125) 多模光纤1300nm、850nm 850/3.5dB/km、1300/1.0dB 16 AMP 室内 4 芯光纤 (50/125) 15 AMP 室外 6 芯光纤 (62.5/125) 20AMP 室内 6 芯光纤 (62.5/125) 24 AMP 12 芯室内多模光缆50/125、62.5/12540 AMP 12 芯室外多模光缆(50/125) 35 CommScope 4芯室内多模光缆17CommScope 4芯室外多模光缆28CommScope 6芯室内多模光缆23CommScope 6芯室外多模光缆33 C

29、ommScope 12芯室内多模光缆44 CommScope 12芯室外多模光缆48 立孚 4 芯室外多模光缆3 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 8 页 - - - - - - - - - 立孚 4 芯室内多模软光缆7 立孚 6 芯多模室外铠装光缆5 立孚 6 芯室内多模软光缆9 立孚 8 芯多模室外铠装光缆5 立孚 12 芯多模室外铠装光缆17 立孚 12 芯室内多模软光缆15 长飞 6 芯室外多模光纤(GYXS-4A1B) 11 长飞 4 芯室外多模光

30、缆(GYXS-4A1B) 8长飞 4 芯室内多模光缆10 CommScope 4芯室内单模光缆1300nm、1550nm16CommScope 4芯室外单模光缆18 CommScope 6芯室内单模光缆21 CommScope 6芯室外单模光缆15CommScope 12芯室内单模光纤31CommScope 12芯室外单模光缆17 立孚 4 芯室外单模光缆2 立孚 4 芯室内单模软光缆6 立孚 6 芯单模室外铠装光缆10 立孚 6 芯室内单模软光缆8立孚 8 芯室外单模光缆5立孚 8 芯室内单模软光缆10立孚 4 芯单模室外铠装光缆12立孚 12 芯室内单模软光缆14长飞 4 芯室外单模光缆(GYXTW-4B1) 1 长飞室内 6 芯单模光缆 (G652)12 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 8 页 - - - - - - - - -