计算机通信传输介质的选择

[摘 要]：在网络综合布线系统中,传输介质的种类繁多,大致可分为无线传输介质和有线传输介质两类,无线传输介质主要包括：通信卫星、激光等；有线传输介质包括：电缆和光缆两类.必须根据不同的通信要求,合理地选择传输介质.

[关 键 词]：传输介质抗干扰能力通信距离

一、双绞线

双绞线采用了一对互相绝缘的金属导线互相绞合的方式来抵御一部分外界电磁波干扰.把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起,可以降低信号干扰的程度,每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消,它在现在人们生活中用的较广泛的一类传输介质.

双绞线主要用于点到点的连接,如星型拓扑结构的局域网中,计算机与集线器之间常用双绞线来连接,但其长度不超过100米.双绞线也可用于多点连接.作为一种多点传输介质,它比同轴电缆的低,但性能要差一些.

二、同轴电缆

同轴电缆是一种用途广泛的传输媒介,这种传输媒介由一根空心的外圆柱导体和一根位于中心轴线的内导线组成.内导线和圆柱导体及外界之间用绝缘材料隔开.

三、光纤

（一）光缆的组成：光纤是光缆的纤芯,光纤由光纤芯、包层和涂覆层三部分组成.

(二)光纤的分类

光纤可以根据构成光纤的材料、光纤的制造方法、光纤的传输总模数、光纤横截面上的折射率分布和工作波长进行分类.

1.按照折射率分布不同来分

通常采用的是均匀光纤（阶跃型光纤）和非均匀光纤（渐变型光纤）两种.

2.按照传输的总模数来分

通常可分为单模光纤和多模光纤两种,单模光纤常用于建筑群之间的布线.多模光纤常用于建筑物内干线子系统、水平子系统或建筑群之间的布线.

3.按波长分类

综合布线所用光纤有三个波长区：850nm波长区.1310nm波长区.1550nm波长区.

(三)光纤通信系统

目前在局域网中实现的光纤通信是一种光电混合式的通信结构.通信终端的电信号与光缆中传输的光信号之间要进行光电转换,光电转换通过光电转换器完成.在发送端,电信号通过发送器转换为光脉冲在光缆中传输.到了接收端,接收器把光脉冲还原为电信号送到通信终端.由于光信号目前只能单方向传输,所以,目前光纤通信系统通常都是用2芯,一芯用于发送信号,一芯用于接收信号.

(四)光纤连接器

光纤连接部件主要有配线架、端接架、接线盒、光缆信息插座、各种连接器（如ST、SC、FC等）以及用于光缆与电缆转换的器件.它们的作用是实现光缆线路的端接、接续、交连和光缆传输系统的管理,从而形成光缆传输系统通道.

(五)光纤通信的特点

1.通信容量大、传输距离远.2.信号串扰小、保密性能好.3.抗电磁干扰、传输质量佳.4.光纤尺寸小、重量轻,便于敷设和运输.5.材料来源丰富,环境保护好.6.无辐射,难于窃听.7.光缆适应性强,寿命长.

(六)光纤的选择建议

对光纤的选择必须依据实际需求,综合考虑光纤的传输性能、系统单信道速率、传输距离等因素,同时还要兼顾良好的性能比.对于长途干线传输网,建议经济允许的情况下采用G.655C、G656光纤.对于局域网和本地网,建议一般采用性价比高的波长扩展的G.652C、G.652D光纤.目前局域网中采用的光传输技术有以下3种：基于从STM-1至STM-65等级的SDH的MSTP技术、16、32、50波DWDM技术、2/5/8波CWDM技术.光纤的选择需要于这些光纤通信技术相一致或略有超前.

(七)光缆与光纤的比较

光缆是由光纤、高分子材料、复合材料及金属材料共同构成的光信息传输介质.因此,除了要求光缆中采用光纤中具有的光传输性能之外,光缆本身具有体积小、重量轻、机械和环境性能好、寿命长等优点.光缆的这些性能与光纤性能、光缆结构设计机制造工艺密切相关,还与构成光缆的各种材料及其性能息息相关.在光纤波导特性优异、光缆结构设计合理、成揽工艺完善的情况下,光缆材料的性能直接决定着光缆的传输性能、机械性能、环境性能和使用寿命.所以在选用时应综合考虑.

四、无线传输媒介

无线传输介质：无线传输介质是利用可以穿越外太空的大气电磁波来传输信号的.由于无线信号不需要物理的媒体,它可以克服线缆限制引起的不便,解决某些布线有困难的区域联网问题.无线传输介质具有不受地理条件的限制、建网速度快等特点,目前应用于计算机无线通讯的手段主要有无线电短波、超短波、微波、红外线、激光以及卫星通信等.

等于

短波通信,又称高频通信,是以波长为10～100m的电磁波进行信号传输的一种通信方式,其工作频率范围在3～30MHz.短波通信可以通过地表以地波形式传播,也可以通过电离层的反射以天波形式传播.这两种传播形式有其各自的频率范围和传输距离.地波传播时,陆地和海洋均会引起信号的衰损,所以短波一般采用天波形式进行传播.在这种方式下,电波经过电离层与地面之间的多次反射,进行远距离通信.

短波通信系统配置简单,机动性大,广泛应用于、电报、传真和广播等业务.但是该通信系统载频较低,稳定性较差.

微波通信是指用频率在300MHz到10GHz的微波信号进行通信.微波通信沿直线进行信号传播,并且不能穿透障碍物,因此微波通信的主要依靠视距通信,超过视距以后需要中继转发.一般相隔50公里就需要设置中继站,将电波放大转发而延伸.远距离微波通信通常要经过数十次中继,微波通信频带宽、容量大、广泛应用于各种电信业务的传送.

（三）卫星通信卫星通信是指利用人造卫星进行中转的通信方式.通信卫星一般被发射在赤道上方3.6万公里的同步轨道上,与地球的自转同步运行.

1.通信波段

最适合卫星通信的频率是1-10GHz的微波频段.卫星收发信号的频率范围一般都很宽,每个异频雷达收发机处理一个特定范围内的信号.为避免干扰,上行和下行分别使用不同的频率.

2.卫星通信的特点

卫星通信覆盖范围广,只要在卫星发射的电磁波所覆盖的范围内,任何两点之间都可进行通信.卫星通信容量大,同一信道可用于不同方向或不同区间,同时可在多处接收,能经济地实现广播、多址通信.卫星通信的缺点是传输延时较大,费用较高.

空间激光通信是指用激光束作为信息载体进行空间（包括大气空间、低轨道、中轨道、同步轨道、星际间、太空间）通信.激光空间通信与微波空间通信相比,波长比微长明显短,具有高度的相干性和空间定向性,它的特点如下：大通信容量、低功耗、体积小、重量轻、高度的保密性、激光空间通信具有较低的建造经费和维护经费.

无导向的红外线被广泛用于短距离通信,电视、录像机使用的遥控装置都利用了红外线装置.红外线不能穿透坚固的墙壁,这意味着一间房屋里的红外系统不会对其他房间里的系统产生串扰.正是由于这个原因,红外线成为室内无线网的候选对象.在实际应用中,由于红外线具有很高的背景噪声,受日光、环境照明等影响较大,一般要求的发射功率较高,而采用现行技术,特别是LED,很难获得高的比特速率（>10Mb/s）.

在这个“网络就是计算机”的时代,伴随着有线网络的广泛应用,以快捷高效,组网灵活为优势的无线网络技术也在飞速发展.无线局域网是计算机网络与无线通信技术相结合的产物.从专业角度讲,无线局域网利用了无线多址信道的一种有效方法来支持计算机之间的通信,并为通信的移动化、个性化和多媒体应用提供了可能.[4]