淺析計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的幾種傳輸介質(zhì)

傳輸介質(zhì)也稱(chēng)為傳輸媒體，它是發(fā)送設(shè)備和接受設(shè)備之間的物理通路。傳輸介質(zhì)可分為導(dǎo)向傳輸介質(zhì)和非導(dǎo)向傳輸介質(zhì)，在導(dǎo)向傳輸介質(zhì)中，電磁波被導(dǎo)向沿著固體媒介（銅線或光纖）傳播，而非導(dǎo)向傳輸介質(zhì)可以是空氣、真空或海水等。

1、雙絞線

雙絞線是古老、又常用的傳輸介質(zhì)，它由兩根采用一定規(guī)則并排絞合的、相互絕緣的銅導(dǎo)線組成。絞合可以減少相鄰導(dǎo)線的電磁干擾。為了進(jìn)一步提高抗電磁干擾能力，可在雙絞線的外面再加上一個(gè)由金屬絲編織成的屏蔽層，這就是屏蔽雙絞線（STP）,無(wú)屏蔽層的雙絞線就稱(chēng)為非屏蔽雙絞線（UTP）,

雙絞線價(jià)格便宜，是最常用的傳輸介質(zhì)之一，在局域網(wǎng)和傳統(tǒng)電話(huà)網(wǎng)中普遍使用。雙絞線的帶寬取決于銅線的粗細(xì)和傳輸?shù)木嚯x。模擬傳輸和數(shù)據(jù)傳輸都可以使用雙絞線，其通信距離一般為幾公里到數(shù)十公里。距離太遠(yuǎn)時(shí)，對(duì)于模擬傳輸，要用放大器放大衰弱的信號(hào)；對(duì)于數(shù)字傳輸，要用中繼器將失真的信號(hào)整形。

2、 同軸電纜

同軸電纜由導(dǎo)體銅質(zhì)芯線、絕緣層、網(wǎng)絡(luò)編織屏蔽層和塑料外層構(gòu)成，按特性阻抗數(shù)值的不同，通常將同軸電纜分為兩類(lèi)：50π同軸電纜和75π同軸電纜。其中，50π同軸電纜主要用于傳送基帶數(shù)字信息，又稱(chēng)為基帶同軸電纜，它在局域網(wǎng)中得到廣泛應(yīng)用；75π同軸電纜主要用于傳輸寬帶信號(hào)，又稱(chēng)為寬帶同軸電纜，它主要用于有線電視系統(tǒng)。

由于外導(dǎo)體屏蔽層的作用，同軸電纜具有良好的抗干擾特性，被廣泛用于傳輸較高速率的數(shù)據(jù)，其傳輸距離更遠(yuǎn)，但價(jià)格較雙絞線貴。

3.光纖

光纖通信就是利用光導(dǎo)纖維（簡(jiǎn)稱(chēng)光纖）傳遞光脈沖來(lái)進(jìn)行通訊。有光脈沖表示1，無(wú)光脈沖表示0.而可見(jiàn)光的頻率大約10^8MHZ，因此光纖通信系統(tǒng)的寬帶范圍極大。

光纖主要由纖芯和包層構(gòu)成，光波通過(guò)纖芯進(jìn)行傳導(dǎo)，包層較纖芯有較低的折射率。當(dāng)光線從高折射率的介質(zhì)射向低折射率的介質(zhì)時(shí)，其折射角 將大于入射角。因此入射角足夠大，就會(huì)出現(xiàn)全反射，即光線碰到包層時(shí)候就會(huì)折射回纖芯，這個(gè)過(guò)程不斷重復(fù)，光也就沿著光纖傳輸下去。

只要從纖芯中射到纖芯表面的光線的入射角大于某一個(gè)臨界角度，就可以產(chǎn)生全反射。因此可以存在許多從不同角度入射的光線在一條光纖中傳輸，這種光纖被稱(chēng)為多模光纖，多模光纖的光源為發(fā)光二極管。但光脈沖在多模光纖中傳輸時(shí)會(huì)逐漸展寬，造成失真，因此多模光纖指適合于近距離傳輸。

若光纖的直徑減少到只有一個(gè)光的波長(zhǎng)，則光纖就像一根波導(dǎo)那樣，它可使光纖一直向前傳播，而不會(huì)產(chǎn)生多次反射，這樣的光纖就是單模光纖。單模光纖的纖芯很細(xì)，起致敬只要幾微米，制造成本較高。同時(shí)，單模光纖的光源為定向性很好的激光二極管，因此單模光纖的損耗較小，適合遠(yuǎn)距離傳輸。

4.無(wú)線傳輸介質(zhì)

無(wú)線通信已廣泛應(yīng)用于移動(dòng)電話(huà)領(lǐng)域，構(gòu)成蜂窩式萬(wàn)縣電話(huà)網(wǎng)。隨著便攜式計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，以及在軍事、野外等特殊場(chǎng)合下移動(dòng)通信聯(lián)網(wǎng)的需要，促進(jìn)了數(shù)字化移動(dòng)通信的發(fā)展，現(xiàn)在無(wú)線局域網(wǎng)產(chǎn)品的應(yīng)用已非常普遍。

1）無(wú)線電波

無(wú)線電波具有較強(qiáng)的傳透能力，可以傳輸很長(zhǎng)的距離，所以它被廣泛地應(yīng)用于通信領(lǐng)域 ，如無(wú)線手機(jī)通訊，還有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）。因此無(wú)線電波是將信號(hào)向所有方向散播，這樣在有效距離范圍內(nèi)的接受設(shè)備就無(wú)須對(duì)某一個(gè)方向來(lái)與無(wú)線電波發(fā)射者進(jìn)行通信連接，大大簡(jiǎn)化了通信連接，這也是無(wú)線電傳輸?shù)淖钪匾獌?yōu)點(diǎn)之一。

2)微波、紅外線和激光

目前高帶寬的無(wú)線通信主要使用單種技術(shù)：微波、紅外線和激光。它們都需要在發(fā)送方和接收方之間有一條視線通路，有很強(qiáng)的方向性，都是沿直線傳播，有時(shí)統(tǒng)稱(chēng)這三者為視線介質(zhì)。不同的是紅外線通信和激光通信把要傳輸?shù)男盘?hào)分別轉(zhuǎn)換為各自的信號(hào)格式，即紅外光信號(hào)和激光信號(hào)，再直接在空間中傳播。

微波通信的頻率較高、頻段范圍也很廣，載波頻率通常為2—40GHZ，因?yàn)橥ㄐ判诺赖娜萘看?。如一個(gè)帶寬為2MHZ的頻段可容納500條語(yǔ)音線路，若用來(lái)傳輸數(shù)字信號(hào)，數(shù)據(jù)率可達(dá)到數(shù)兆比特每秒。與通常的無(wú)線電波不一樣，微波通信的信號(hào)都是沿直線傳播的，故在地面的傳播 距離有限，超過(guò)一定距離后就要用中繼站來(lái)接力。

衛(wèi)星通訊是利用地球同步衛(wèi)星作為中繼來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)微波信號(hào)，可以克服地面微波距離的限制。三顆相鄰120度的同步衛(wèi)星幾乎能覆蓋整個(gè)地球表面，因而基本能實(shí)現(xiàn)全球通信。衛(wèi)星通信的優(yōu)點(diǎn)是通信容量大、距離遠(yuǎn)、覆蓋廣，缺點(diǎn)是端到端的傳播延遲長(zhǎng)，一般在250~270ms。