认识传输介质网络通信的介质

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常用传输介质
　　双绞线
　　同轴电缆
　　光缆
　　无线与卫星通信信道
双绞线
　　最常用的传输介质。
　　由两条相互绝缘的铜导线组成，两条线扭绞在一起，可以减少对邻近线对的干扰。由若干对双绞线构成的电缆称为双绞线电缆。
　　可用于模拟传输，也可用于数据传输。
　　非屏蔽双绞线UTP（Unshielded Twisted Pair）（有3类和5类），屏蔽双绞线（STP）。
　　对电磁干扰较敏感，也不能支持非常高速的数据传输。
同轴电缆
　　抗干扰性好，较高带宽。内外导体同轴，均采用铜质材料。
　　基带同轴电缆
　　　　50欧姆，用于数字数据传输，如计算机局域网，在局域网发展初期广泛使用。
　　　　带宽取决于电缆长度。
　　宽带同轴电缆
　　　　75欧姆，用于模拟传输。
　　　　Cable TV技术，300MHz或450MHz，高达900MHz。
　　　　主要用于有线电视网的居民小区中。
光纤
　　光导纤维材料（纤芯，包层，外套），一根光缆中可含多根光纤。
　　纤芯的折射率高于包层，当光线在纤芯上的入射角大于临界值时会发生全反射现象。
　　光传输系统的组成
　　　　光纤传输介质、光源、检测器。
　　　　光源：
　　　　　　发光二极管或激光二极管，通电时都发出光脉冲。
　　　　检测器：
　　　　　　光电二极管，遇光时，产生一个电脉冲。
　　　　用光脉冲的出现表示“1”，不出现表示“0”。
　　　　目前，在试验室中光纤带宽超过50Tbps；实用光纤100 Gbps。
　　光纤的工作原理
　　
　　光纤分类：单模光纤和多模光纤
　　　　模式（mode）：是一个与很多参数有关的量，不同的光线在介质内部以不同的模式传播
　　　　多模光纤
　　　　　　纤芯较粗，光纤中可能有多种沿不同途径同时传播的模式。
　　　　单模光纤
　　　　　　将纤芯直径减小到光波波长大小的时候，光在光纤中的传输没有反射，而沿直线传播。
　　　　单模光纤与多模光纤的比较
　　　　　　
　　　　目前实际使用的单模光纤系统能以100Gbps的速率传输100km，而且不需要中继。
　　光纤传输的优点
　　　　频带宽，传输容量大。
　　　　衰减低，传输距离远（大约100km，铜线大约5km）。
　　　　重量轻，尺寸小。
　　　　不受电磁干扰和静电干扰。
　　　　安全保密性强。
　　　　原料丰富，生产成本低。
无线与卫星通信
　　电磁波的传播方式：
　　　　一种是在自由空间中传播，即通过无线方式传播；另一种是在有限制的空间区域内传播，即通过有线方式传播。
　　从电磁波谱中可知：
　　　　无线，微波，红外线，可见光，紫外线，x-射线，γ-射线
　　　　（频率）低　　　　　　　　　　　　　　　　　　高
　　不同的传输介质可以传输不同频率的电磁波信号，双绞线可传输低频–中频信号，同轴电缆可传输低频–特高频信号，光纤可传输近红外区及可见光信号等。
　　无线通信系统由发送设备、接收设备、无线信道组成，利用无线电磁波，实现数据传输。按照使用频率不同分为中波通信、短波通信、超短波通信、微波和卫星通信等。
　　固定物体之间的通信可以使用有线传输介质，也可以使用无线通信系统来实现。
　　实现移动通信需要通过无线通信系统。
　　分组无线网是一种利用无线信道进行分组交换的通信网络。
微波通信
　　微波：波长为1m—1mm，或频率为300MHz—300GHz范围内的电磁波。
　　微波通信：用微波波段的电磁波进行的通信。
　　微波通信的特点：
　　　　微波波段的频带宽。通信容量大，可容纳同时工作的通信设备多，并且可减少设备相互之间的干扰。
　　　　适用于传输宽频带信号。一套微波通信设备可容纳几千个话路同时工作，或用于传输电视图象等宽频带信号。
　　　　天线增益高。当天线面积给定时，其增益与波长的平方成反比。微波波段的波长短，很容易制成高增益天线。
　　　　外界干扰小。频率高于100MHz时，各种干扰如工业干扰、天电干扰及太阳黑子的变化基本不起作用。通信传输的稳定性和可靠性得到保证。
　　　　投资少，见效快，灵活性大。
　　　　中继通信方式。（有很多中继站）
　　　　可传输数字和模拟信号。
卫星通信
　　地球上的微波通信站之间利用人造地球卫星作中继站而进行的通信。
　　卫星上多个转发器的作用是接收、放大与发送信息。几个转发器拥有一个36MHz的信道，不同转发器使用不同的频率，地面发送站使用uplink向通信卫星发射微波信号；卫星接收、放大、变频，再使用downlink发送回地面接收站。 uplink和downlink使用不同的频率。
　　卫星通信的特点：
　　　　覆盖区域大，通信距离远。
　　　　具有多址连接特性。
　　　　卫星通信机动灵活。
　　　　频带宽，通信容量大。
　　　　通信线路稳定，质量好，可靠性强，系统运转率高。
　　　　可自发自收，有利于检测。
　　　　成本与距离无关。
　　卫星通信的缺点：
　　　　要有高可靠、长寿命的通信卫星。
　　　　要求地球站有大功率发射机，高灵敏度接收机和高增益天线。
　　　　有较大信号延迟和回声干扰。
　　　　　　单程8万公里，往返16万公里，约需0.5秒左右。电磁波在真空传播按光速每秒30万公里。
无线局域网使用的 ISM 频段