網絡傳輸介質探索

李縱天

（中國聯合網絡通信有限公司四平市分公司，吉林 四平 136000）

傳輸介質是網絡中連接各個通信處理設備的物理媒體，是構成信道的主要部分，是網絡通信的物質基礎之一深入的了解網絡傳輸介質的構成，對于我們的工作是很必要的。

1 銅介質

銅是做信號線統的良好材料。幾乎絕大部分的線纜都是以銅為原料來制造的.原因在于銅有幾個很重要的特性，如以下方面：

導電性：銅是良好的導體，對電流的導電能力很強，同時，銅也是熱的良導體。

抗腐蝕性：銅的氧化較之其他金屬要慢得多，因此銅不易生銹、不易被腐蝕。

韌性：鋼可以被拉得又細又長而不被折斷，良好的韌性也是做線纜的決定性因素。

可塑件：銅的可塑性很強，在冷熱狀態下部可以被塑造。

1.1 雙絞線

雙絞線是計算機網絡中最常用的一種傳輸介質。雙絞線由兩根具有絕緣保護層的22-26號絕緣銅導線相互纏繞而成。把兩根絕緣的銅導線技一定密度互相絞在一起可降低信號干擾的程度，每一組導線在傳輸中輻射的電波會相互抵消，以此降低電波對外界的干擾。把一對或多對雙絞線放在一個絕緣套管中便成了雙絞線電纜。在雙絞線電纜內，不同線對有不同的扭絞長度，一般地說，扭絞長度在38.1-14cm內并按逆時針方向扭紋，相鄰線對的鈕絞長度在12.7cm以上。與其他傳輸介質相比，雙絞線在傳輸距離、信道寬度和數據傳輸速度等方面均受到一定限制，但價格較為低廉。目前，雙續線可分為屏蔽雙絞線和非屏蔽雙絞線。

屏蔽雙絞線。屏蔽雙絞線是由8根不同顏色的線纜分成4對絞合在一起，并與RJ45水晶頭連接組成的。屏蔽雙絞線在雙絞線與外層絕緣封套之間有一個金屬屏蔽層。屏蔽層可減少輻射，防止信息被竊聽.也可阻止外部電磁干擾的進入，使屏蔽雙絞線比同類的非屏蔽雙紋線具有更高的傳輸速率。

非屏蔽雙絞線，非屏蔽雙絞線直徑小。不須接地，因而易于安裝。由于其直徑小.所以在給定的空間內其安裝數量較之其他種類的銅制制線纜要多得多。

非屏蔽雙絞線是最便宜的一種網絡介質。與其他銅制線纜一桿，支付各種數據傳輸速率。但非屏蔽雙絞線也有一些缺點，比如相比其他網絡介質。非屏蔽雙絞線對電子噪聲和干擾更為敏感，最大傳輸距離小于同軸電纜和光纖電纜。

1.2 同軸電纜

同軸電纜是局域網中最常見的傳輸介質之一。它是由相互絕緣的同軸心導體構成的電纜：內導體為銅線，外導體為銅管或銅網。圓筒式的外導體套在內導體外面，兩個導體間用絕緣材料互相隔離，外層導體和中心鉑芯線的圓心在同一個軸心上，同軸電纜因此而得名。同軸電纜之所以設計成這樣，是為了將電磁場封閉在內外導體之間，減少輻射損耗，防止外界電磁波干擾信號的傳輸。常用于傳送多路電話和電視。

同軸電纜的組成。同軸電纜主要由四部分組成，包括有銅導線、塑料絕緣層、編織飼屏蔽層、外套。同軸電纜以一根硬的銅線為中心，中心銅線又用一層柔韌的塑料絕緣體包裹.測抖絕緣體外面又有一居銅編織物或分屆箔片包裹著，這層頓紡織物或金屬箔片相當十同韌電纜的第二根導線、最外面的是電纜的外套。同韌電纜用的接頭叫做間制電纜接插頭。

同軸電纜的分類。同軸電纜按直徑大小可分為：細同軸電纜和粗同軸電纜。

（1）細同軸電纜。細同軸電纜的直徑為0.35m最大傳輸距離為185m。使用時與50Ω終端電阻BNC接頭與網卡相連.線材價格和連接頭成本都比較便宜，而且不須要購置集線器等設備.十分適合架設終端設備較為集中的小型以太網絡。細同軸電纜的阻抗是50Ω。

（2）粗同軸電纜。粗同軸電纜的直徑為1.27m、.最大傳輸距離可達到100m。由于直徑相當粗.因此它的彈件較差，不適合架設在室內狹窄的環境內。粗同軸電纜連接頭的制作方式相對細同軸電纜要復雜許多，并不能直接與計算機連接，它需要通過一個轉接器轉成AUI接頭.然后再接到計算機上。由于粗同軸電纜的強度較強.最大傳輸距離也比細同軸電纜長，因此粗同軸電纜的主要用途是扮演網絡主干的角色，用來連接若干個由細同軸電纜所結成的網絡。粗同軸電纜的阻抗是75Ω。

同軸電纜曾經廣泛應用于局域網，它的主要優點如下與雙絞線相比。它在長距離數據傳輸時所需要的中繼器更少。它比非屏蔽雙紙線較貴.但比光纜便宜。然而同軸電纜要求外導體層妥善接地.這加大了安裝難度。正因為如此.雖然它有獨特的優點，現在也不再被廣泛應用于以太網。

2 光介質

目前，計算機網絡中應用到的光介質是光纖。光纖是光導纖維的簡寫.是一種利用光在玻璃或塑料制造的纖維中的全反射原理制成的光傳導工具。

2.1 光纜結構

光纖一般都是使用石英玻璃制成，橫截面積非常小，利用內部全反射原理來傳導光束。光纖在使用前必須由幾層保護結構包覆,包覆后的纜線即被稱為"光纜"。光纜(optical fiber cable)由光導纖維纖芯（光纖核心）、玻璃網層（內部敷層）和堅強的外殼組成（外部保護層）。

2.2 光纖分類

目前有兩種光纖：單模光纖和多模光纖(模即Mode，這里指入射角)。單模光纖的纖芯直徑很小，約為8～10μm，在給定的工作波長上只能以單一模式傳輸，傳輸頻帶寬，傳輸容量大，距離遠，一般由激光作光源,多用于遠程通信。多模光纖是在給定的工作波長上，能以多個模式同時傳輸的光纖，一般由二極管發光,多用于網絡布線系統。與單模光纖相比，多模光纖的傳輸性能較差。

2.3 光纖傳輸

光纖的數據傳輸：由光發送機產生光束，將電信號轉變為光信號，再把光信號導入光纖，在光纖的另一端由光接收機接收光纖上傳輸來的光信號，并將它轉變成電信號，經解碼后再處理。光纖的傳輸距離遠、傳輸速度快，是局域網中傳輸介質的姣姣者。不過光纖的安裝和連接需由專業技術人員完成。

光纖中傳輸的是光束，由于光束不受外界電磁干擾與影響，而且本身也不向外輻射信號，加上提供極寬的頻帶且功率損耗小，所以光纖具有傳輸距離長（多模光纖有2公里以上，單模光纖則有上百公里，如我們熟知的海底通訊光纜）、傳輸率高（可達數千Mbps）、保密性強（不會受到電子監聽）等優點，適用于高速局域網，遠距離的信息傳輸以及主干網連接。但同時光纖傳輸也存在一些缺點：機械強度低，切斷和連接中的技術要求較高，分路，成本高等。

3 無線介質

無線傳輸是采用無線頻段、紅外線、激光等進行傳輸。無線傳輸不受固定位置的限制，可以全方位實現三維立體通信和移動通信。

目前的無線傳輸還存在不少的缺陷，主要表現為：傳輸的速率低，數據通信傳輸串在19.2Kbps-6.7Mbps之間：安全性不高，任何擁有合適無線接收設備的人都可以竊取別人的通信數據；可靠性低，容易受天氣變化的影響和電磁干擾。

結束語

傳輸介質的性能特點對傳輸速率、成本、抗干擾能力、通信的距離、可連接的網絡節點數目和數據傳輸的可靠性。均有很大影響，因此，必須根據不同的通信要求，合理的選擇傳輸介質。

[1]李飛.計算機網絡應用基礎，2006.

[2]張云鵬.計算機系統導論，2009.

[3]李海敏.計算機信息技術基礎，2007.