计算机网络学习（2）：网络传输介质

网络是用传输介质将孤立的主机连接到一起，使之能够互相通讯，完成数据传输功能的。

2.1 电缆传输介质

2.1.1 电缆信号

电缆上传输的电信号有3种：模拟信号、正弦波信号、数字信号。

. 模拟信号是一种连续变化的信号。

. 正弦波信号是一种特殊的模拟信号。

. 数字信号是一种0、1变化的离散信号。

3种信号的关系：模拟信号和数字信号均可由大量不同频率的正弦波合成。

上述文字描述的3种信号关系可用数字描述为：

y(t) = A0 + A1Sinw1t + A2Sinw2t + A3Sinw3t + ... + AiSinwit + ...

该公式的含义是：任意一个信号y(t)，都是由不同频率的谐波wi组成的。

2.1.2 电缆信号频率

谐波的频率：一个信号y(t)的谐波并不是无穷的，当谐波的频率增长到wi，谐波的信号强度Ai会小到忽略

不计，此时谐波的频率wi及谐波的最大频率即为谐波的频率。

频带宽度（频宽、带宽）：即信号谐波的频率范围[Wmin, Wmax]，如声音的频宽为[20Hz, 20KHz]。

电缆的传输也受限于自身的频宽，如普通电话线电缆的带宽是2MHz，所以如果要传输几十MHz的数

字，就需要调制成模拟信号再传输。

普通的双绞线电缆的带宽高达100MHz，可以直接传输数字信号。

一个信号能不能不失真地使用某种类型的电缆，取决于电缆的宽带是否大于信号的带宽。

术语带宽既被用于描述网络电缆频率特性，又被用于描述网络的通讯速度。用KHz、MHz描述电缆频率

特性，用Kbps、Mbps描述通讯速度。

2.1.3 非屏蔽双绞线(UTP: Unshielded twisted-pair cable)

传输速度可达1000Mbps。

2.1.4 屏蔽双绞线(STP: Shielded twisted-pair cable)

2.1.5 双绞线的频率特性

5类双绞线（CAT 5）：100MHz

超5类双绞线（CAT 5e）：100MHz

6类双绞线（CAT 6）：250MHz

7类双绞线（CAT 7）：600MHz
2.1.6 双绞线端接

TD+
TD-
RD+
NC

NC

RD-

NC

NC
2.1.7 双绞线端接的测试

目前国际上有3个流行标准：美国的ANSI/TIA/EIA-568、ISO/IEC 11801标准、欧洲的EN 50173。
主要的双绞线电缆及双绞线电缆布放和端接的测试参数：
线序 Wire map
连接 Connection
电缆长度 Cable length
直流电阻 DC resistance
阻抗 Impedance
衰减 Attenuation
近端串扰 Near-end crosstalk(NEXT)
功率和近端串扰 Power sum near-end crosstalk(PSNEXT)
等效远端串扰 Equal-level far-end crosstalk(ELFEXT)
功率和远端串扰 Power sum equal-level near-end crosstalk(PSELFEXT)
回返损失 Return loss
传导延时 Propagation delay
时延差 Delay skew

便携式电缆测试仪器Fluke DSP-LIA013，可测试超5类双绞线电缆。

2.2 光纤传输介质

2.2.1
在使用光缆传输数据时，在发送端用光电转换器将电信号转换为光信号，发射到光缆，在接收端，光接

收器再将光信号还原成电信号。

光缆有松包裹和紧包裹两种塑料包层设计。
2.2.2 光纤数据传输的原理

光纤传输是根据光学的全反射定律。
光纤有 单模光纤（直径小，几乎无散射，几十公里） 和 多模光纤（直径大，有散射，2公里）。

2.3 无线传输介质

2.3.1 无线传输使用的频段
无线电波和微波，可择频段很广。占主导地位的是2.4G微波。

2.3.2 无线网络的构成和设备

无线局域网(WLAN)。
无线网卡 + 无线集线器（无线Hub）。
目前流行的WLAN的速度平均为10Mbps。

2.4 国际标准化组织