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有线传输媒体第2章物理层

传输媒体（传输介质或传输媒介）无线传输介质有线传输介质数据传输系统中在发送器和接收器之间的物理通路电磁波被导引沿着固体媒体（铜线或光纤）传播。如：双绞线、同轴电缆、光纤自由空间磁波的传输常称为无线传输。如地面微波、卫星、红外线

1、双绞线两根互相绝缘的铜导线并排放在一起，然后用规则的方法绞合起来就构成了双绞线。模拟传输和数字传输都可以使用双绞线，其通信距离一般为几到十几公里。3类线5类线不同的绞合度的双绞线

铜线聚氯乙烯套层绝缘层(a)无屏蔽双绞线UTP铜线聚氯乙烯套层屏蔽层绝缘层(b)屏蔽双绞线STP双绞线的示意图双绞线主要分为两种：屏蔽双绞线STP(ShieldedTwistedPair)，无屏蔽双绞线UTP(UnshieldedTwistedPair)。

双绞线标准1991年，美国电子工业协会EIA和电信行业协会联合发布了一个用于室内传送数据的无屏蔽双绞线和屏蔽双绞线的标准EIA/TIA-568。1995年将布线标准更新为EIA/TIA-568-A。此标准规定了5个种类的UTP标准（从1类线到5类线）。对传送数据来说，现在最常用的UTP是5类线（Category5或CAT5）。

双绞线标准绞合线类别带宽线缆特点典型应用316MHz2对4芯双绞线模拟电话；曾用于传统以太网（10Mbit/s）420MHz4对8芯双绞线曾用于令牌局域网5100MHz与4类相比增加了绞合度传输速率不超过100Mbit/s的应用5E(超5类)125MHz与5类相比衰减更小传输速率不超过1Gbit/s的应用6250MHz与5类相比改善了串扰等性能传输速率高于1Gbit/s的应用7600MHz使用屏蔽双绞线传输速率高于10Gbit/s的应用常用的绞合线的类别、带宽和典型应用

UTP布线UTP布线通过RJ-45连接器端接网络主机与网路互联设备（交换机或路由器）的互联。

RJ-45水晶头线序对标准T568A和T568B

双绞线的特点使用RJ-45连接网络主机和网络交换结点；结构简单，容易安装，节省空间，普通UTP较便宜有一定的传输速率。信号衰减随频率升高而增大，连接传输距离较短（100m）。抗干扰性一般，有辐射，容易被窃听。

同轴电缆由内导体铜质芯线、绝缘层、网状编织的外导体屏蔽层，保护塑料外层组成。内导体外导体屏蔽层绝缘层绝缘保护套层同轴电缆的结构2、同轴电缆

同轴电缆的带宽取决于电缆的质量。通常按照特性阻抗数值的不同，将同轴电缆分为：50Ω同轴电缆——即基带同轴电缆，LAN/数字传输常用。75Ω同轴电缆——即宽带同轴电缆，有线电视/模拟传输常用。

频带较宽，传输率较高。损耗较低，传输距离较远（200m，500m）。辐射低，保密性好，抗干扰能力强。架设安装方便，容易分支。宽带电缆可实现多路复用传输。同轴电缆与双绞线比较，价格贵，但带宽、数据速率高、传输距离远，抗干扰能力强。目前高质量的同轴电缆的带宽接近1GHz，主要用在有线电视网的居民小区中。同轴电缆特点

光纤通常由非常透明的石英玻璃拉成细丝，主要由纤芯和薄层构成双层通信圆柱体。纤芯很细，直径8到100um。3、光纤包层纤芯

光纤传输原理——利用了光的反射折射角入射角包层（低折射率的媒体）包层（低折射率的媒体）纤芯（高折射率的媒体）包层纤芯当光线从高折射率的媒体射向低折射率的媒体时，其折射角将大于入射角。因此，如果入射角足够大，就会出现全反射，光也就沿着光纤传输下去。光线在光纤中的折射

光纤的工作原理只要从纤芯中射到纤芯表面的光线的入射角大于某个临界角度，就可产生全反射。光波在纤芯中的传播高折射率(纤芯)低折射率(包层)光线在纤芯中传输的方式是不断地全反射

多模光纤和单模光纤输入脉冲输出脉冲多模光纤多模光纤(a)和单模光纤(b)的比较输入脉冲输出脉冲单模光纤

多模光纤和单模光纤比较多模光纤制造成本高使用半导体激光器作为光源通用用于几千米距离的园区骨干网单模光纤允许更大的散射，会导致信号丢失一般使用LED作为光源通常LAN或几百米距离的校园网

光纤优点通信容量非常大。传输损耗小，中继距离长，对于远距离传射特别经济。抗雷电和电磁干扰性能好。这在有大电流脉冲干扰的环境下尤为重要。无串音干扰，保密性好，不易被窃听或截取数据。体积小，重量轻。

常用有线传输介质的比较传输媒体速率传输距离抗干扰性价格应用双绞线10-1000Mb/s几十km可以低模拟/数字传输50Ω同轴电缆100Mb/s3km内较好略高于双绞线基带数字信号75Ω同轴电缆300-450MHz100km较好较高模拟传输电