计算机网络通信的常用介质有哪几种?请简述各自的特点。
计算机网络通信的常用介质有哪几种?请简述各自的特点。
正确答案:网络中常用的传输介质有:电话线、同轴电缆、双绞线、光导纤维电缆、无线与卫星通信。双绞线的主要特性:(ⅰ)物理特性:双绞线由按规则螺旋结构排列的两根或四根绝缘线组成。一对线可以作为一条通信线路,各个线对螺旋排列的目的是使各线对之间的电磁干扰最小。(ⅱ)传输特性:双绞线最普遍的应用是语音信号的模拟传输。在一条双绞线上使用频分多路复用技术可以进行多个音频通道的多路复用。使用双绞线或调制解调器传输模拟数据信号时,数据传输速率可达9600bps,24条音频通道总的数据传输速率可达230kbps。(ⅲ)连通性:双绞线可以用于点-点连接,也可用于多点连接。(ⅳ)地理范围:双绞线用作远程中继线时,最大距离可达15km;用于10Mbps局域网时,与集线器的距离最大为100m。(ⅴ)抗干扰性:双绞线的抗干扰性取决于一束线中相邻线对的扭曲长度及适当的屏蔽。在低频传输时,其抗干扰能力相当于同轴电缆。在10~100kHz时,其抗干扰能力低于同轴电缆。(ⅵ)价格:双绞线的价格低于其他传输介质,并且安装、维护方便。同轴电缆的主要特性:(ⅰ)物理特性:同轴电缆由内导体、绝缘层、外导体及外部保护层组成,同轴介质的特性参数由内、外导体及绝缘层的电参数和机械尺寸决定。(ⅱ)传输特性:根据同轴电缆通频带,同轴电缆可以分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆两类。基带同轴电缆一般仅用于数字数据信号传输。宽带同轴电缆可以使用频分多路复用方法,将一条宽带同轴电缆的频带划分成多条通信信道,使用各种调制方案,支持多路传输。宽带同轴电缆也可以只用于一条通信信道的高速数字通信,此时称之为单通道宽带。描述同轴电缆的另一个电参数是它的特征阻抗。特征阻抗的大小与内、外导体的几何尺寸、绝缘层介常数相关。(ⅲ)连通性:同轴电缆支持点-点连接,也支持多点连接。宽带同轴电缆可支持数千台设备的连接;基带同轴电缆可支持数百台设备的连接。(ⅳ)地理范围:基带同轴电缆最大距离限制在几公里范围内,而宽带同轴电缆最大距离可达几十公里。(ⅴ)抗干扰性:同轴电缆的结构使得它的抗干扰能力较强。(ⅵ)价格:同轴电缆造价介于双绞线与光缆之间,维护方便。光纤的主要特性:(ⅰ)物理特性:光纤是一种直径为50~100μm的柔软、能传导光波的介质。各种玻璃和塑料可以用来制造光纤,其中用超高纯度石英玻璃纤维制作的光纤可以得到最低的传输损耗。在折射率较高的单根光纤外面用折射率较低的包层包裹起来,就可以构成一条光纤通道,多条光纤组成一束端有光纤电缆。(ⅱ)传输特性:光导纤维通过内部的全反射来传输一束经过编码的光信号。由于光纤的折射系数高于外部包层的折射系数,因此可以形成光波在光纤与包层界面上的全反射传输。目前已投入使用的光纤在几公里范围内速率达到几百Mbps。(ⅲ)连通性:光纤最普遍的连接方法是点-点方式,在某些实验系统中也采用多点连接方式。(ⅳ)地理范围:光纤信号衰减极小,它可以在6~8km距离内不使用中继器,实现高速率数据传输。(ⅴ)抗干扰性:光纤不受外界电磁干扰与噪声的影响能在长距离、高速率传输中保持低误码率。双绞线典型的误码率在10-5~10-6之间,基带同轴电缆为10-7,宽带同轴电缆为10-9,而光纤误码率可以低于10-10。光纤传输的安全性与保密性极好。(ⅵ)价格:目前光纤价格高于同轴电缆与双绞线。由于光纤具有低损耗、宽频、高数据传输速率、低误码率、安全保密性好等特点,因此它是一种最有前途的传输介质。无线通信信道的主要特性:无线通信主要有:微波通信、红外通信与激光通信,卫星通信可以看成是一种特殊的微波通信系统。微波:工作频率为109~1010Hz,局域网络可直接利用微波收发机进行通信,或作中继接力,扩大传输距离。红外线:工作频率为1011~1014Hz,通过发送或接收信号调制的非相干红外线,即可形成一条通信链路。只要收发机处在视线内,就可准确地进行通信,方向性很强,几乎不受干扰。激光:工作频率为1014~1015Hz,用调制解调的相干激光,实现激光通信。对于远距离传输还可采用卫星通信等。