文章詳情
局域網的傳輸媒體
日期：2025-05-05 18:24
瀏覽次數：1870
摘要：
ＬＡＮ常用的媒體有同軸電纜、雙絞線和光纜，以及在無線ＬＡＮ情況下使用的輻射媒體。ＬＡＮ技術在發展過程中，首先使用的是粗同軸電纜，其直徑近似13 mm（1/2英寸），特性阻抗為50歐姆。由於這種電纜很重，缺乏撓性以及價格高等問題，隨後出現了細纜，其直徑為6.4mm（1/4英寸），特性阻抗也是５０歐姆。使用粗纜構成的Ethernet稱為粗纜Ethernet，使用細纜的Ethernet稱為細纜Ethernet。在80年代後期廣泛采用了雙絞線作為傳輸媒體的技術，既10Base-T以及其他ＬＡＮ實現技術。為將ＬＡＮ的範圍進一步擴大，隨後又出現了10Base-F這種技術是使用光纖構成鏈路段，使用距離可延長到２km但速率仍為10Mbps。FDDI則是與IEEE802.3、802.4和802.5完全不同的新技術,構成FDDI的媒體，不僅是光纖，而且訪問媒體的機製有了新的提高,傳輸速率可達100Mbps。下麵就這些實現技術所用的媒體逐一進行討論。
１.同軸電纜
同軸電纜可分為兩類：粗纜和細纜，這種電纜在實際應用中很廣，比如有線電視網，就是使用同軸電纜。不論是粗纜還是細纜，其中央都是一根銅線，外麵包有絕緣層。同軸電纜由內部導體環繞絕緣層以及絕緣層外的金屬屏蔽網和*外層的護套組成，如下圖 所示。這種結構的金屬屏蔽網可防止中心導體向外輻射電磁場，也可用來防止外界電磁場乾擾中心導體的信號。局域網的傳輸媒體.
１.同軸電纜
同軸電纜可分為兩類：粗纜和細纜，這種電纜在實際應用中很廣，比如有線電視網，就是使用同軸電纜。不論是粗纜還是細纜，其中央都是一根銅線，外麵包有絕緣層。同軸電纜由內部導體環繞絕緣層以及絕緣層外的金屬屏蔽網和*外層的護套組成，如下圖 所示。這種結構的金屬屏蔽網可防止中心導體向外輻射電磁場，也可用來防止外界電磁場乾擾中心導體的信號。局域網的傳輸媒體.
細纜連接設備及技術參數
采用細纜組網，除需要電纜外，還需要BNC頭、Ｔ型頭及終端匹配器等。如下圖。同軸電纜組網的網卡必須帶有細纜連接接口（通常在網卡上標有"BNC"字樣）。
下麵是細纜組網的技術參數：
．*大的乾線段長度；185米
．*大網絡乾線電纜長度：925米
．每條乾線段支持的*大結點數：30
．BNC、T型連接器之間的*小距離：0.5米
粗纜連接設備
粗纜連接設備包括轉換器、DIX連接器及電纜、N－係列插頭、N－係列匹配器，如下圖。使用粗纜組網，網卡必須有DIX接口（一般標有DIX字樣）。
下麵是采用粗纜組網的技術參數：
.*大的乾線長度：500米
.*大網絡乾線電纜長度：2500米
.每條乾線段支持的*大結點數：100
.收發器之間的*小距離：2.5米
.收發器電纜的*大長度：50米
２.雙絞線
雙絞線(TP:Twisted Pairwire)是布線工程中*常用的一種傳輸介質。雙絞線是由相互按一定扭距絞合在一起的類似於電話線的傳輸媒體，每根線加絕緣層並有色標來標記，如下圖所示,左圖為示意圖，右圖為實物圖。成對線的扭絞旨在使電磁輻射和外部電磁乾擾減到*小。目前,雙絞線可分為非屏蔽雙絞線(UTP:Unshilded Twisted Pair)和屏蔽雙絞線(STP:Shielded Twisted Pair)。我們平時一般接觸比較多的就是UTP線。
目前 EIA/TIA（電氣工業協會／電信工業協會）為雙絞線電纜定義了五種不同質量的型號。這五種型號如下：
1、**類：主要用於傳輸語音（一類標準主要用於八十年代初之前的電話線纜），該類用於電話線，不用於數據傳輸。
2、**類：該類包括用於低速網絡的電纜，這些電纜能夠支持*高4Mbps的實施方案，這兩類雙絞線在LAN中很少使用。
1、**類：主要用於傳輸語音（一類標準主要用於八十年代初之前的電話線纜），該類用於電話線，不用於數據傳輸。
2、**類：該類包括用於低速網絡的電纜，這些電纜能夠支持*高4Mbps的實施方案，這兩類雙絞線在LAN中很少使用。
3、第三類:這種在以前的以太網中（10M）比較流行，*高支持16Mmbps的容量，但大多數通常用於10Mbps的以太網，主要用於10base-T。
4、第四類:該類雙絞線在性能上比第三類有一定改進,用於語音傳輸和*高傳輸速率16Mbps的數據傳輸。4類電纜用於比3類距離更長且速度更高的網絡環境。它可以支持*高20Mbps的容量。主要用於基於令牌的局域網和10base-T/100base-T。這類雙絞線可以是UTP，也可以是STP。
5、第五類:該類電纜增加了繞線密度,外套一種高質量的絕緣材料,傳輸頻率為100MHz,用於語音傳輸和*高傳輸速率為100Mbps的數據傳輸，這種電纜用於高性能的數據通信。它可以支持高達100Mbps的容量。主要用於100base-T和10base-T網絡，這是*常用的以太網電纜。 *近又出現了超5類線纜，它是一個非屏蔽雙絞線(UTP)布線係統,通過對它的"鏈接"和"信道"性能的測試表明,它超過5類線標準TIA/EIA568的要求。與普通的5類UTP比較,性能得到了很大提高。
如今市場上5類布線和超5類布線應用非常廣泛，國際標準規定的5類雙絞線的頻率帶寬是100MHz，在這樣的帶寬上可以實現100M的快速以太網和155M的ATM傳輸。計算機網絡綜合布線使用第三、四、五類。
使用雙絞線組網，雙絞線和其他網絡設備（例如網卡）連接必須是RJ45接頭（也叫水晶頭）。下圖是RJ45接頭，左圖為示意圖，右圖為實物圖。
4、第四類:該類雙絞線在性能上比第三類有一定改進,用於語音傳輸和*高傳輸速率16Mbps的數據傳輸。4類電纜用於比3類距離更長且速度更高的網絡環境。它可以支持*高20Mbps的容量。主要用於基於令牌的局域網和10base-T/100base-T。這類雙絞線可以是UTP，也可以是STP。
5、第五類:該類電纜增加了繞線密度,外套一種高質量的絕緣材料,傳輸頻率為100MHz,用於語音傳輸和*高傳輸速率為100Mbps的數據傳輸，這種電纜用於高性能的數據通信。它可以支持高達100Mbps的容量。主要用於100base-T和10base-T網絡，這是*常用的以太網電纜。 *近又出現了超5類線纜，它是一個非屏蔽雙絞線(UTP)布線係統,通過對它的"鏈接"和"信道"性能的測試表明,它超過5類線標準TIA/EIA568的要求。與普通的5類UTP比較,性能得到了很大提高。
如今市場上5類布線和超5類布線應用非常廣泛，國際標準規定的5類雙絞線的頻率帶寬是100MHz，在這樣的帶寬上可以實現100M的快速以太網和155M的ATM傳輸。計算機網絡綜合布線使用第三、四、五類。
使用雙絞線組網，雙絞線和其他網絡設備（例如網卡）連接必須是RJ45接頭（也叫水晶頭）。下圖是RJ45接頭，左圖為示意圖，右圖為實物圖。
雙絞線（10BASE-T）以太網技術規範可歸結為5-4-3-2-1規則:
．允許5個網段，每網段*大長度100米
．在同一信道上允許連接4個中繼器或集線器
．在其中的三個網段上可以增加節點
．在另外兩個網段上，除做中繼器鏈路外，不能接任何節點
．上述將組建一個大型的衝突域，*大站點數1024，網絡直徑達2500米
上述規則隻是一個粗略的設計指南，實際的數據因廠家不同而異。利用雙絞線組網，可以獲得良好的穩定性，在實際應用中越來越多。尤其是近年來，快速以太網的發展，利用雙絞線組建不須再增加其它設備，因此被業界人士看好。
３.光纜
光纜不僅是目前可用的媒體，而且是今後若乾年後將會繼續使用的媒體，其主要原因是這種媒體具有很大的帶寬。光纜是由許多細如發絲的塑膠或玻璃纖維外加絕緣護套組成，光束在玻璃纖維內傳輸，防磁防電，傳輸穩定，質量高，適於高速網絡和骨乾網。光纖與電導體構成的傳輸媒體*基本的差彆是，它的傳輸信息是光束，而非電氣信號。因此，光纖傳輸的信號不受電磁的乾擾。
．允許5個網段，每網段*大長度100米
．在同一信道上允許連接4個中繼器或集線器
．在其中的三個網段上可以增加節點
．在另外兩個網段上，除做中繼器鏈路外，不能接任何節點
．上述將組建一個大型的衝突域，*大站點數1024，網絡直徑達2500米
上述規則隻是一個粗略的設計指南，實際的數據因廠家不同而異。利用雙絞線組網，可以獲得良好的穩定性，在實際應用中越來越多。尤其是近年來，快速以太網的發展，利用雙絞線組建不須再增加其它設備，因此被業界人士看好。
３.光纜
光纜不僅是目前可用的媒體，而且是今後若乾年後將會繼續使用的媒體，其主要原因是這種媒體具有很大的帶寬。光纜是由許多細如發絲的塑膠或玻璃纖維外加絕緣護套組成，光束在玻璃纖維內傳輸，防磁防電，傳輸穩定，質量高，適於高速網絡和骨乾網。光纖與電導體構成的傳輸媒體*基本的差彆是，它的傳輸信息是光束，而非電氣信號。因此，光纖傳輸的信號不受電磁的乾擾。
利用光纜連接網絡，每端必須連接光/電轉換器，另外還需要一些其它輔助設備。
基於光纜的網絡，國際標準化組織ISO製定了許多規範，具體如下：
．10BASE-FL
．10BASE-FB
．10BASE-FP
其中10BASE-FL是使用*廣泛的數據格式，下麵是其組網規則：
*大段長： 2000M
每段*大節點（NODE）數：2
每網絡*大節點（NODE）數： 1024
每鏈的*大HUB數：4
下表是三種傳輸媒介的比較。
基於光纜的網絡，國際標準化組織ISO製定了許多規範，具體如下：
．10BASE-FL
．10BASE-FB
．10BASE-FP
其中10BASE-FL是使用*廣泛的數據格式，下麵是其組網規則：
*大段長： 2000M
每段*大節點（NODE）數：2
每網絡*大節點（NODE）數： 1024
每鏈的*大HUB數：4
下表是三種傳輸媒介的比較。
同軸電纜、雙絞線、光纜的性能比較
| 傳輸媒介 | 價格 | 電磁乾擾 | 頻帶寬度 | 單段*大長度 |
| UTP | *便宜 | 高 | 低 | 100 米 |
| STP | 一般 | 低 | 中 等 | 100 米 |
| 同軸電纜 | 一般 | 低 | 高 | 185米/500米 |
| 光 纜 | *高 | 冇 有 | 極 高 | 幾十公裡 |
4．無線媒體
上述三種傳輸媒體的有一個共同的缺點，那便是都需要一根線纜連接電腦，這在很多場合下是不方便的。無線媒體不使用電子或光學導體。大多數情況下地球的大氣便是數據的物理性通路。從理論上講，無線媒體*好應用於難以布線的場合或遠程通信。無線媒體有三種主要類型：無線電、微波及紅外線。下麵我們主要介紹無線電傳輸介質。
無線電的頻率範圍在10KHz-16KHz之間。在電磁頻譜裡，屬於"對頻"。使用無線電的時候，需要考慮的一個重要問題是電磁波頻率的範圍（頻譜）是相當有限的。其中大部分都已被電視、廣播以及重要的政府和**係統占用。因此，隻有很少一部分留給網絡電腦使用，而且這些頻率也大部分都由國內"無線電管理委員會（無委會）"統一管製。要使用一個受管製的頻率必須向無委會申請許可證，這在一定程度上會相當不便。如果設備使用的是未經管製的頻率，則功率必須在1W以下，這種管製目的是限製設備的作用範圍，從而限製對其它信號的乾擾。用網絡術語來說，這相當於限製了未管製無線電的通信帶寬。下麵這些頻率是未受管製的：
902 ～ 925MHz
2.4GHz(全球通用)
5.72 ～ 5.85 GHz
無線電波可以穿透牆壁，也可以到達普通網絡線纜無法到達的地方。針對無線電鏈路連接的網絡，現在已有相當堅實的工業基礎，在業界也得到迅速發展。