介質(zhì)傳輸特征20120623

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1、1078179c9e1cdf6ec081eca7938187c7.doc介質(zhì)的傳輸特征信號在介質(zhì)中傳輸，如在金屬介質(zhì)中以電流的形式、在光纖介質(zhì)中以光的形式、在無線介質(zhì)中以電磁波的形式幅射出去。不同介質(zhì)具有不同的傳輸性能，這些性能取決于介質(zhì)的固有特征及傳輸環(huán)境。傳輸介質(zhì)只有被相應(yīng)的傳輸技術(shù)所使用，才能夠體現(xiàn)為可供上層業(yè)務(wù)使用的信道，由于傳輸介質(zhì)是與傳輸技術(shù)緊密結(jié)合的，因此，設(shè)計(jì)傳輸技術(shù)就必須考慮并充分利用傳輸介質(zhì)本身固有的特點(diǎn)，以下分別說明傳輸介質(zhì)的各種特征對設(shè)計(jì)傳輸技術(shù)的影響。（1）帶寬也就是可供

2、使用的頻譜寬度。高帶寬的傳輸介質(zhì)就可以承載較高的比特率，例如光纖；如果傳輸介質(zhì)的帶寬會受到其它因素的影響而改變，那么還必須針對這些情況，設(shè)計(jì)不同的傳輸技術(shù)；（2）誤碼率高誤碼率的傳輸環(huán)境下，肯定會要求使用更為復(fù)雜、有效的檢糾錯技術(shù)；（3）信號的傳輸距離不同的傳輸介質(zhì)對信號傳輸具有不同的衰減，當(dāng)有用信號的強(qiáng)度衰減至一定水平之下時，就必須以某種形式進(jìn)行信號的再生與放大，以保證按收端的正常工作。光纖通信中的光中繼器，微波通信中的中繼站，都是為了完成這一目的而設(shè)立的；（4）安全不同的傳輸介質(zhì)是有不同的安全

3、等級，通信中的加密和認(rèn)證都是必不可少的，但不同復(fù)雜度的加密與認(rèn)證技術(shù)在傳輸代價，時間代價等方面有很大差異，因此必須為各種傳輸介質(zhì)來選用最為合適的安全保證技術(shù)。需要說明的是，以上幾方面的影響不是單獨(dú)存在的，它們經(jīng)常存在著互相作用。例如更可靠的檢糾錯技術(shù)會占用更多的比特位，因此也就會減少可供有用信號使用的帶寬。因此，在設(shè)計(jì)傳輸技術(shù)時必須綜合考慮各種因素的影響，實(shí)用的傳輸技術(shù)常常是考慮各種因素影響的折衷體現(xiàn)。一、金屬介質(zhì)的傳輸特征在已知的金屬中，導(dǎo)電性最強(qiáng)的前三個金屬分別是銀銅金，出于經(jīng)濟(jì)和性能的綜合考

4、慮，銅是使用最廣泛的金屬介質(zhì)。雙絞線由粗約1mm的相互絕緣的一對銅導(dǎo)線絞扭在一起組成，對稱均勻的絞扭可以減少線對之間的電磁干擾。雙絞線大量使用在傳統(tǒng)的電話系統(tǒng)中。雙絞線分為屏蔽雙絞線和非屏蔽雙絞線。介質(zhì)中的電阻限制了雙絞線的傳輸距離，如五類線的有效傳輸距離約為100米。雙絞線的性能主要取決于導(dǎo)線直徑、含銅量、導(dǎo)線單位長度繞數(shù)、屏蔽措施，這些因素的綜合作用決定了雙絞線的傳輸速率和傳輸距離。（1）導(dǎo)線直徑即銅導(dǎo)線的直徑，一般直徑越大，傳輸能力越強(qiáng)；（2）含銅量直觀的表現(xiàn)就是導(dǎo)線的柔軟程度，越柔軟的導(dǎo)線

5、含銅量越高，傳輸能力越強(qiáng)；（3）導(dǎo)線單位長度繞數(shù)表示了導(dǎo)線螺旋纏繞的緊密程度，單位長度內(nèi)的繞數(shù)越多，對干擾的抵消作用就越強(qiáng)；（4）屏蔽措施第8頁共8頁1078179c9e1cdf6ec081eca7938187c7.doc屏蔽措施越好，抗干擾的能力就越強(qiáng)。根據(jù)雙絞線纜是否帶有金屬封裝的屏蔽層可以把雙絞線分為非屏蔽雙絞線（UTP）和屏蔽雙絞線（STP），理論上，屏蔽雙絞線的傳輸性能更好，但在實(shí)際的使用中，屏蔽雙絞線對于工程安裝的要求較高，而且如果金屬屏蔽層的接地不好，有些條件下其性能甚至還不如非屏蔽

6、雙絞線。因此，被廣泛使用的實(shí)際上是非屏蔽雙絞線。EIA/TIA為雙絞線電纜定義了不同的規(guī)格型號，根據(jù)雙絞線所支持的傳輸速率，主要可以分為以下幾類：（1）一類線由兩對雙絞線組成的非屏蔽雙絞線。頻譜范圍窄，主要用于傳輸語音，而較少用于數(shù)據(jù)傳輸，最高只能支持20kbit/s的數(shù)據(jù)速率；（2）二類線由四對雙絞線組成的非屏蔽雙絞線。主要用于語音傳輸和最高可達(dá)4Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸；（3）三類線由四對雙絞線組成的非屏蔽雙絞線。主要用于語音傳輸和最高可送10Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸，10base-T的以太網(wǎng)，即

7、是采用三類線；（4）四類線由四對雙絞線組成的非屏蔽雙絞線。用于語音傳輸和最高達(dá)16Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸；（5）五類線由四對雙絞線組成的非屏蔽雙絞線。用于語音傳輸和高于100Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸，主要用于百兆以太網(wǎng)，如用在100base-T的以太網(wǎng)中。（6）超五類線由四對雙絞線組成的非屏蔽雙絞線。與五類線相比，超五類線所使用的銅導(dǎo)線質(zhì)量更高、單位長度繞數(shù)也更多，因而衰減更小、信號串?dāng)_更小、具有更小的時延誤差，在使用4對雙絞線同時用于傳輸?shù)那闆r下，可以用于1000base-T的千兆以太網(wǎng)。同時雙絞

8、線還具有以下缺點(diǎn)：（1）帶寬有限由于材料與本身結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，雙絞線的頻帶寬度是有限的。像在千兆以太網(wǎng)中就不得不使用4對導(dǎo)線同時進(jìn)行傳輸，此時單對導(dǎo)線已無法滿足要求；（2）信號傳輸距離短雙絞線的傳輸距離只能達(dá)到1000m左右，這對于很多用場合的布線存在著比較大的限制，而且傳輸距離的增長還會伴隨著傳輸性能的下降；（3）抗干擾能力不強(qiáng)雙絞線對于外部干擾很敏感，特別是外來的電磁干擾，而且濕氣、腐蝕以及相鄰的其它電纜這些環(huán)境因素都會對雙絞線產(chǎn)生干擾。在實(shí)際的布線中雙絞線一般不應(yīng)與電源線平行布置