专题四 常见传输介质（课件）-《计算机网络技术》高考备考讲练测（湖南省）

专题四 常见传输介质 计算机网络技术 专题复习讲练测 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 考纲要求 一 ① 常用传输介质 双绞线 光纤 微波 红外线 知识点梳理 二 无论是模拟信号还是数字信号，也无论是广域网还是局域网，双绞线都是最常用的传输介质。 双绞线的特性 1. 物理特性 双绞线由两根具有绝缘保护层的铜导线组成，把两根绝缘的铜导线按一定的绞合度互 相绞在一起，可降低信号的干扰程度，每一根导线在传输中辐射出来的电波会被另一根线 上发出的电波抵消。双绞线一般由两根22号或24号或26号绝缘铜导线相互缠绕而成，如果把一对或多对双绞线放在一个绝缘套管中，便成了双绞线电缆。 双绞线 知识点梳理 二 双绞线的特性 1. 物理特性 目前，双绞线可分为非屏蔽双绞线 (Unshielded Twisted Pair,UTP) 和屏蔽双绞线 (Shielded Twistea Pair,STP)。屏蔽双绞线由外部保护层、屏蔽层与多对双绞线组成。非屏蔽双绞线由外部保护层与多对双绞线组成。 双绞线 知识点梳理 二 双绞线的特性 2.传输特性 采用双绞线的局域网络的带宽取决于所用导线的质量、导线的长度及传输技术，只要 精心选择和安装双绞线，就可以在有限距离内达到10~100 Mbps 的可靠传输速率，当距离 很短并且采用特殊的电子传输技术时，传输速率可达100~155 Mbps 甚至更高。 3.连通性 双绞线主要用于点到点连接， 一般不用于多点连接。 4. 地理范围 局域网中的双绞线主要用于一个建筑物内或几个建筑物内，在100 Mbps 速率下传输距离可达100 m。 双绞线 知识点梳理 二 双绞线的特性 5. 抗干扰性 抗干扰性的实现取决于适当的屏蔽以及在一束线中的相邻线对使用不同的绞合度，双 绞线的类型不同，抗干扰性差异很大。 6.价格 双绞线的价格低于其他传输介质，并且安装、维护方便。 双绞线电缆具有直径小、重量轻，易弯曲、易安装，具有阻燃性、独立性 和灵活性，将串扰减至最小或加以消除等优点，因此在计算机网络布线中应用极为广泛。 当然，由于其传输距离短、传输速料较慢等，因此还需要与其他传输介质配合使用。 双绞线 知识点梳理 二 双绞线的种类 国际电气工业协会 (EIA) 根据双绞线的特性进行了分类，主要有1类、2类、3类、 4类、5类、超5类、6类。 双绞线 类型 传输速率/bps 传输信号类型 应用 1类 20k 模拟信号 电话线路 2类 1M 模拟信号和1M的数字信号 一般通信线路 3类 10M 模拟信号和数字信号 以太网和令牌环网 类型 传输速率/bps 传输信号类型 应用 4类 20M 模拟信号和数字信号 令牌环网 5类 100M 模拟信号和高速数字信号 高速以太网、ATM、FDDI 超5类 155M 模拟信号和高速数字信号 高速以太网、ATM 知识点梳理 二 双绞线线序标准和插头 现行双绞线电缆中 一般包含4个双绞线对，具体为橙/橙白、蓝/蓝白、绿/绿白、棕/ 棕白。双绞线接头为国际标准的RJ-45插头和插座。 1.RX -45头的接线标准：RJ-45 头的接线标准有两个： T568A/T568B。8根线要根据标准插入 到插头中。 双绞线 知识点梳理 二 信息插座的类型 (1)3类信息插座模块：支持16 Mbps 信息传输，适合语音应用。 (2)5类信息插座模块：支持155 Mbps 信息传输，适合语音、数据、视频应用。 (3)超5类信息插座模块：支持622 Mbps 信息传输，适合语音、数据、视频应用。 (4)千兆位信息插座模块：支持1000 Mbps 信息传输，适合语音、数据、视频应用。 (5)光纤插座 (Fibe Jack,FJ) 模块：支持100 Mbps 信息传输，光纤信息插座外形与RJ-45 信息插座相同，可安装在接线盒或机柜式配线架内。 双绞线 知识点梳理 二 光纤的传输原理 光纤为光导纤维的简称，由直径大约为0.1 mm 的细玻璃丝构成。它透明、纤细，虽 比头发丝还细，却具有把光封闭在其中并沿轴向进行传播的性能。光纤通信就是因为光纤 的这种神奇性能而发展起来的以光波为载频、以光导纤维为传输介质的一种通信方式。 光纤通过内部的全反射来传输一束经过编码的光信号。光波通过光纤内部全反射进行 光传输，由于光纤的折射指数高于外部包层介质折射指数，因此可以形成光波在光纤与外 部包层的界面上的全反射，以小角度进入纤维的光沿纤维反射，而大角度的折射线被保护 层吸收。 光纤 知识点梳理 二 光 纤 通 信 系 统 光纤通信系统是以光波为载体、光导纤维为传输介质的通信方式，起主导作用的是光源、光纤、光发送机和光接收机。 光纤 知识点梳理 二 光纤通信系统的主要优点 (1)传输频带宽、信息容量大，短距离时其数据传输速率能达几 Gbps。 (2)线路损耗低、传输距离远，在不使用中继器的情况下，传输距离可达几十至上百公里。 (3)抗于扰能力强。光的传输不受外界电磁干拢与噪声的影响，能在长距离、高速率的传输中保持低误码率 ,因现光纤传输的安全性和保密性极好， 应用范围广泛。 (4)线径细、质量小。 (5)抗化学腐蚀能力强。 光纤 知识点梳理 二 光纤的种类 根据光在光纤中的传播方式，光纤分为单模光纤和多模光纤两种。 (1)单模光纤 (Single Mode Fiber,SMF): 是指光纤的光信号仅与光纤轴成单个可分辨角度的单光线传输，其纤芯直径很小(一般为8~10μm), 在给定的工作波长上只能以单一模式传输，这样可完全避免模态色散，使得传输频带很宽，传输容量很大。光信号可以沿着光纤的轴向传播，因此光信号的损耗很小，离散也很小，传播的距离较远，这种光纤适用于大容量、长距离的光纤通信。 光纤 知识点梳理 二 光纤的种类 (2)多模光纤：是指光纤的光信号与光纤轴成多个可分辨角度的多光线传输。多模光纤在给定的工作波长上，能以多个模式同时传输光信号，其纤芯直径一般为50~200μm 。与单模光纤相比，多模光纤的传输性能较差。多模光纤又分为 多模突变型光纤和多模渐变型光纤。前者纤芯直径较大，传输模态较多，因而频带较窄 传输容量较小；后者纤芯中折射率随着半径的增加而减少，频带较宽，传输容量较大，目前一般都应用后者。 光纤 知识点梳理 二 光纤连接 1.光纤连接器的主要部件 在光纤连接的过程中，主要有STⅡ连接器和 SC 连接器。 STⅡ连接插头用于光纤的端点，此时光纤只有单根光纤的交叉连接或以互联的方式连 接到光电设备上。在所有的单工终端应用中，结构化布线系统均使用STI 连接器。 连接器的部件有：连接器体、套管、缓冲器、光纤缆支撑器、扩展器、保护帽。 光纤 知识点梳理 二 光纤连接器的制作工艺 光纤连接器有陶瓷和塑料两种材质，它的制作工艺分为磨光、金属圈两种，但目前有 些公司推出了新产品，采用压接方法。 (1)PF磨光方法： PF(Protruding Fiber) 是 STI 连接器使用的磨光方法。 (2)PC磨光方法： PC(Pcgsica Contact) 是 STⅡ 连接器使用的圆顶金属连接器的交接。 (3)压接式光纤连接头技术。 光纤 知识点梳理 二 光纤连接装置 光纤连接装置是光纤线路的端接和交连的地方，它可以是一个固定的盒子，也可以是 一个可抽出的抽屉。它的模块化设计允许灵活地把一个线路直接连到一个设备线路或利用 短的互联光缆把两条线路交连起来。可用于光缆端接，带状光缆、单根光纤的接合以及存 放光纤的跨接线。 光纤 知识点梳理 二 微波通信的载波频率为2~40GHz 。因为频率很高，可以同时传送大量信息，如一个带宽为 2MHz 的频段可容纳500条话音线路；如果用于数字信号，则可以达到若干 Mbps。以往由于受 器件水平的限制，很多无线网络系统也采用短波或超短波传输，但由于频率低、载波能力差、数据 传输速率较慢。随着应用对网络带宽的要求不断增高，目前微波已经成为无线网络传输的主要 选择。 微波 知识点梳理 二 微波通信的工作频率很高，与通常的无线电波不同，它是沿着直线传播的。由于地球表面是 球面，微波在地面的传输距离有限；直接传输的距离与天线的高度有关，天线越高，距离越远，但 是超过一定距离就要用中继站来接力。 在微波通信中常用的形式是卫星通信。卫星通信利用地球同步卫星作中继，转发微波信号。 卫星通信的优点是容量大、距离远，缺点是传播延迟时间长。 微波 知识点梳理 二 红外线这种介质一般用于广域网中，它使用红外线光波输送信息，利用发光二极管来发送信 号，利用光电管来接收信号。由于该介质的布线基本不受地理及自然条件的限制，因此可以选用 它来连接地理环境比较恶劣的广域网，而且在传输速率方面可以达到1 Mbps 左右，并具有很强 的方向性。如果网络之间的距离太遥远并且无法敷设线缆时，也可以选择该通信介质，因为该介 质的抗干扰能力也比较强，保密性能好，还能达到很长的传输距离。 红外线 限时练习 三 1. (2022年湖南）在千兆以太网标准中，1000BASE-T 采用的传输介质是( ) A. 同轴电缆 B.单模光纤 C.多模光纤 D.双绞线 【答案】D 【解析】 1000BASE-T 是一种使用非屏蔽双绞线 (UTP) 的千兆以太网标准，它支持 1000 Mbps 的数据传输速率 限时练习 三 2. (2020年湖南）下列选项中，不属于无线网络技术的是 A.卫星通信技术 B.蓝牙通信技术 C.光纤通信技术 D.微波通信技术 【答案】C 【解析】 光纤通信技术是一种有线网络技术，它使用光纤作为传输介质，而不是无线信号。卫星通信技术、蓝牙通信技术和微波通信技术都是无线网络技术，分别用于长距离、短距离和特定频段的无线数据传输。 限时练习 四 3.下列传输介质中采用 RJ-45 头作为连接器件的是( ) A. 双绞线 B. 细缆 C. 光纤 D. 粗缆 【答案】A 【解析】RJ-45 头是一种常见的网络接口连接器，它通常用于双绞线（Unshielded Twisted Pair, UTP）的连接。RJ-45 接口是网络设备（如计算机、交换机和路由器）与网络电缆之间连接的标准接口。 限时练习 四 例子： 4.下列传输介质中，对于单个建筑物内的局域网来说，性能价格比最高的是 ( ) A. 双绞线 B. 同轴电缆 C. 光缆 D. 无线介质 【答案】A 【解析】在单个建筑物内的局域网中，双绞线（Twisted Pair）通常被认为具有最高的性能价格比。双绞线成本较低，安装和维护相对简单，且支持多种网络技术，如10BASE-T、100BASE-T和1000BASE-T等，可以满足不同速度需求。此外，双绞线支持长距离传输，通常不需要额外的放大器或中继器，这使得它在性能和成本方面具有优势 限时练习 四 5.列有关光纤通信的说法中不正确的是 A. 目前生产的光导纤维，可传输频率范围为10¹⁴~10¹⁵ Hz B. 由于光纤采用的是光谱技术，所以没有泄漏信号，可以在干扰信号很强的环境中工作 C. 光纤在任何时间都只能单向传输，因此要实行双向通信，必须成对出现 D. 目前常用的光纤大多采用超纯二氧化硅制成，具有很高的性能价格比 【答案】B 【解析】光纤通信确实利用了光谱技术，但并不意味着没有信号泄漏。光纤通信中的信号泄漏通常是由于光纤连接的不完美、光纤表面处理不当、光纤损伤或光纤弯曲半径过小等因素引起的。 内容小结 五 谢谢 $$