传输媒体


为了使任何网络有效,原始数据流都需要通过某种介质从一台设备传输到另一台设备。可以使用各种传输介质来传输数据。这些传输介质可能有两种类型 -

  • 引导- 在引导媒体中,传输的数据通过具有固定路径的布线系统传输。例如,铜线、光纤线等。

  • 非制导- 在非制导媒体中,传输的数据以电磁信号的形式通过自由空间传播。例如无线电波、激光等。

每种传输介质在带宽、速度、延迟、每比特成本、安装和维护方便性等方面都有自己的优点和缺点。让我们详细讨论一些最常用的介质。

双绞线

铜线是最常用的用于传输信号的电线,因为它具有良好的性能和低成本。它们最常用于电话线。但是,如果两条或多条电线放在一起,它们可能会干扰彼此的信号。为了减少这种电磁干扰,一对铜线像 DNA 分子一样以螺旋状绞合在一起。这种绞合的铜线称为双绞线。为了减少附近双绞线之间的干扰,每对双绞线的绞合率不同。

绞合电缆

多达 25 根双绞线被放置在保护层中,形成双绞线电缆,这些双绞线电缆是电话系统和以太网的主干网络。

双绞线电缆的优点

双绞线电缆是世界上最古老、最流行的电缆。这是因为它们提供了许多优点 -

  • 由于学习曲线较浅,可以轻松获得经过培训的人员
  • 可用于模拟和数字传输
  • 短距离最便宜
  • 即使部分网络损坏,整个网络也不会瘫痪

双绞线电缆的缺点

双绞线电缆具有许多优点,但也有一些缺点 -

  • 如果没有中继器,信号无法长距离传输
  • 距离大于 100m 时错误率较高
  • 非常薄,因此很容易破裂
  • 不适合宽带连接

屏蔽双绞线电缆

为了对抗双绞线电缆拾取噪声信号的趋势,电线通过以下三种方式进行屏蔽 -

  • 每对双绞线均经过屏蔽。
  • 电缆中的多对双绞线是屏蔽的。
  • 每对双绞线以及所有双绞线都被屏蔽。

这种双绞线称为屏蔽双绞线(STP)电缆。没有屏蔽而是简单地捆扎在保护套中的电线称为非屏蔽双绞线 (UTP) 电缆。这些电缆的最大长度可达 100 米。

屏蔽使电缆体积庞大,因此 UTP 比 STP 更受欢迎。UTP 电缆用作家庭和办公室的最后一英里网络连接。

同轴电缆

同轴电缆是铜质电缆,其屏蔽性能比双绞线电缆更好,因此传输的信号可以以更高的速度传输更远的距离。同轴电缆由这些层组成,从最内层开始 -

  • 硬铜线作为

  • 芯线周围的绝缘材料

  • 围绕绝缘体的导电材料紧密编织的编织网

  • 包裹电线的塑料保护

同轴电缆广泛用于有线电视连接和局域网

同轴电缆

同轴电缆的优点

这些是同轴电缆的优点 -

  • 出色的抗噪声能力

  • 信号可以以更高的速度传输更长的距离,例如 1 公里电缆为 1 至 2 Gbps

  • 可用于模拟和数字信号

  • 与光纤电缆相比便宜

  • 易于安装和维护

同轴电缆的缺点

这些是同轴电缆的一些缺点 -

  • 与双绞线电缆相比价格昂贵
  • 与双绞线电缆不兼容

光纤

用于利用光波传输数据的细玻璃或塑料线称为光纤发光二极管 (LED) 或激光二极管 (LD) 在光源处发射光波,由另一端的检测器读取。光纤电缆具有一束这样的线或纤维,这些线或纤维在保护层中捆扎在一起。每根纤维都由这三层组成,从最内层开始 -

  • 芯体采用优质石英玻璃塑料制成

  • 包层由优质石英玻璃塑料制成,折射率比芯低。

  • 称为缓冲器的保护性外壳

请注意,纤芯和包层均由相似的材料制成。然而,由于包层的折射率较低,任何试图逃离纤芯的杂散光波都会由于全内反射而被反射回来。

光纤电缆

光纤正在迅速取代电话线、互联网通信甚至有线电视连接中的铜线,因为传输的数据可以传输很长的距离而不会减弱。单节点光缆的最大段长可达 2 公里,带宽可达 100 Mbps。多节点光缆的最大段长度可达 100 公里,带宽可达 2 Gbps。

光纤的优点

由于光纤具有以下优点,它正在快速取代铜线 -

  • 高带宽
  • 不受电磁干扰
  • 适用于工业及嘈杂区域
  • 携带数据的信号可以长距离传输而不会减弱

光纤的缺点

尽管段长和带宽高,但由于这些缺点,使用光纤可能不是每个人的可行选择 -

  • 光纤电缆价格昂贵
  • 制造、安装和维护光缆所需的尖端技术
  • 光波是单向的,因此全双工传输需要两个频率

红外线的

低频红外波用于非常短距离的通信,如电视遥控器、无线扬声器、自动门、手持设备等。红外信号可以在房间内传播,但不能穿透墙壁。然而,由于距离如此之短,它被认为是最安全的传输模式之一。

电磁频谱

无线电波

使用无线电频率传输数据称为无线电波传输。我们都熟悉播放娱乐节目的广播频道。无线电台使用发射器发射无线电波,这些无线电波由安装在我们设备中的接收器接收。

发射器和接收器都使用天线来辐射或捕获无线电信号。这些无线电频率还可用于分配范围内的直接语音通信。该范围通常为 10 英里。

无线电波

无线电波的优点

这些是无线电波传输的一些优点 -

  • 廉价的信息交换方式
  • 敷设电缆无需征地
  • 设备安装和维护成本低廉

无线电波的缺点

这些是无线电波传输的一些缺点 -

  • 不安全的通信介质
  • 容易受到天气变化的影响,如下雨、雷暴等。