传输介质是通信子网中数据发送方和接收方之间的物理通路。网络中常用的传输介质可分为有线和无线两大类。双绞线、同轴电缆和光纤是常用的有线传输介质。无线电、微博、红外线和激光等都属于无线传输介质。

(1)同轴电缆

同轴电缆的结构是以硬铜线为内芯,外面包上绝缘材料,外层还有密织的网状导体和保护性的塑料外套。电磁场封闭在内外导体之间,故辐射损耗小,受外界干扰影响小。从用途上分可分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆两种,基带同轴电缆用于数字传输,又根据其直径大小分为细同轴电缆和粗同轴电缆两种,粗同轴电缆适用于比较大型的网络,它的传输距离长,可靠性高,安装时不需要切断电缆,可根据需要灵活调整计算机的入网位置,但粗同轴电缆安装难度大,所以总体造价高;细同轴电缆造价低,安装简单,但安装过程要切断电缆,两头还要接上基本网络连接头,然后接在T形连接器两端,所以当接头多时容易产生不良的隐患。总的来说,同轴电缆具有较高的带宽和很好的抗噪性,在以往的网络中使用广泛的粗缆网络和细缆网络,现在已经逐渐被光纤代替。宽带同轴电缆指任何使用模拟信号进行传输的电缆网,如今,在有线电视网中,尤其是接入小区部分,使用的仍旧是同轴电缆,如图5.7所示。

(2)双绞线

双绞线是由两条相互绝缘的导线互相缠绕在一起而制成的一种通用配线,把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起,可降低信号干扰的程度,如图5.8所示。双绞线分为屏蔽双绞线与非屏蔽双绞线。屏蔽双绞线在双绞线与外层绝缘封套之间有一个金属屏蔽层。屏蔽层可以提高双绞线的抗噪能力,使屏蔽双绞线比同类的非屏蔽双绞线具有更高的传输速率。屏蔽双绞线有较高的传输速率,100 m内可达到155 Mbit/s,但是由于它比较贵,因此通常用于抗干扰要求高的环境下;非屏蔽双绞线为一般用途,因为价格低,所以被广泛使用。

图5.7　同轴电缆

图5.8　双绞线

双绞线要连接计算机网络设备(如主机),必须接上水晶头。有两种接法:EIA/TIA 568B标准和EIA/TIA 568A标准。关于这两种标准,这里不再赘述。(www.daowen.com)

在进行计算机网络布线时,使用的双绞线的分类有很多种,其中计算机网络中最常用的就是3类、5类和超5类双绞线。3类双绞线的传输频率为16 MHz,可用于语音传输及最高传输速率为10 Mbit/s的数据传输,10 Base-T网络采用此种双绞线。5类双绞线传输率为100 Mbit/s,用于语音传输和最高传输速率为100 Mbit/s的数据传输,主要用于100 Base-T和1000 Base-T网络,这是目前最常用的以太网电缆。超5类双绞线具有衰减小、串扰少的特点,其性能有很大提高。由于双绞线具有低成本、高速度和高可靠性等特点,因此双绞线在网络中得到了广泛应用,但是双绞线在传输的最大长度上受到限制,因此双绞线作为传输媒体适合于小范围的局域网配置。

(3)光纤

光纤即光导纤维,由玻璃、硅纤维或塑料组成,是一种利用光的全反射原理而达成的光传导工具,如图5.9所示。光纤具有带宽高、可靠性高、数据保密性好和抗干扰能力强等特点,适用于网络应用要求很高、高速长距离传输数据的场合。

光纤由3部分组成:纤芯、包层和护套。纤芯是最内层部分,它由非常细的光导纤维组成,芯径一般为50μm或62.5μm,材料一般是塑料或者二氧化硅。每一根光导纤维都由各自的包层包着,包层是玻璃或塑料涂层。最外层是护套,它包着一根或一束已加包层的光导纤维。护套由塑料或其他材料制成,用于使光线能够弯曲而不至于断裂,同时用它来防止外界带来的其他危害。在护套中使用填充物加固纤芯。

根据光线在光纤里传播的方式不同,可将光纤分为多模光纤和单模光纤。多模光纤采用任何入射角度大于临界值的光束都能在内部反射的原理,将许多不同的光束使用不同的反射角进行传播。当光纤的直径减小,光波可以按照直线传播,这样的光线称为单模光纤。多模光纤芯的直径为15～50μm;单模光纤芯的直径为8～10μm。在使用光纤传输数据时,通常在光纤的一端采用发射装置,例如,发光二极管或激光将光脉冲传送至光纤,光纤另一端的接收装置则使用光敏元件检测脉冲。

图5.9　光纤

(4)无线传输介质

无线传输介质包括无线电、地面微波、红外线和通信卫星等,相比于有线传输介质,无线传输介质有无须物理连接这一典型特点,因此特别适用于长距离或不便布线的场合,但是无线传输介质易受干扰反射,也容易被障碍物所阻隔,因此信号不是特别稳定。