1.6.1 有线传输介质

1.双绞线

双绞线由呈螺旋状扭在一起的两根绝缘导线组成，是常用的传输介质，可用于电话通信中的模拟信号的传输，也可用于数字信号的传输。导线扭在一起可以减少相互之间的电磁干扰。双绞线的特性如下。

物理特性：双绞线芯一般是铜质的，能提供良好的导电率。

传输特性：双绞线既可以用于传输模拟信号，也可以用于传输数字信号。使用双绞线传输数字信号的总数据传输速率可达1.544Mbit/s，达到更高数据传输速率也是有可能的，但与距离有关。双绞线也可用于局域网，如10BASE-T和100BASE-T总线可分别提供10Mbit/s和100Mbit/s的数据传输速率。通常将多对双绞线封装于一个绝缘套里来组成双绞线电缆，局域网中常用的三类双绞线电缆和五类双绞线电缆均由4对双绞线组成，其中三类双绞线电缆通常用于10BASE-T总线局域网，五类双绞线电缆通常用于100BASE-T总线局域网。

连通性：双绞线普遍用于点到点的连接，也可以用于点到多点的连接。用作多点介质时，双绞线比同轴电缆的价格低，但性能较差，而且只能支持很少的几个基站。

地理范围：使用双绞线可以很容易地在15km 或更远的距离内进行数据传输。局域网的双绞线主要用于一个建筑物内或几个建筑物间的通信，10BASE-T和100BASE-T总线的传输距离均不超过100m。

抗干扰性：在低频传输时，双绞线的抗干扰性相当于或高于同轴电缆，但在高频传输时，同轴电缆的抗干扰性比双绞线的明显优越。

2.同轴电缆

同轴电缆也像双绞线一样由两根导线组成，但它们是按“同轴”形式构成线对的，最里层是内芯，向外依次为绝缘层、屏蔽层，最外层是起保护作用的塑料外套。内芯和屏蔽层构成一对导体。同轴电缆分为基带同轴电缆（阻抗为500Ω）和宽带同轴电缆（阻抗为750Ω）。基带同轴电缆又可分为粗缆和细缆两种，都用于直接传输数字信号；宽带同轴电缆用于频分多路复用的模拟信号传输，也可用于不使用频分多路复用的高速数字信号和模拟信号传输。例如，闭路电视所使用的 CATV（Cable Television，有线电视）电缆就是宽带同轴电缆。同轴电缆的特性如下。

物理特性：单根同轴电缆的直径为1.02～2.54cm，可在较宽的频率范围内工作。

传输特性：基带同轴电缆仅用于数字传输，并使用曼彻斯特编码，数据传输速率最高可达10Mbit/s。一般在CATV电缆上，每个电视频道分配6MB的带宽，每个广播频道需要的带宽要窄得多，因此在同轴电缆上使用频分多路复用技术可以支持大量的视、音频通道。

连通性：同轴电缆适用于点到点和多点连接。基带同轴电缆每段可支持几百台设备，在大系统中还可以用转接器将各段连接起来；宽带同轴电缆可以支持数千台设备，但在高数据传输速率下使用宽带同轴电缆时，设备数目一般为20～30。

地理范围：同轴电缆的传输距离取决于传输的信号形式和传输速率，典型基带同轴电缆的最大传输距离为几千米，在同样的数据传输速率条件下，粗缆的传输距离较细缆长；宽带同轴电缆的传输距离可达几十千米。

抗干扰性：同轴电缆的抗干扰性能总体比双绞线的强。

3.光纤

光纤是光导纤维的简称，它由能传导光波的石英玻璃纤维及保护层构成。相对金属导线来说光纤具有重量轻、线径细的特点。用光纤传输电信号时，要先在发送端将其转换成光信号，而在接收端由光检测器将光信号还原成电信号。光纤的特性如下。

物理特性：通信网络均采用两根光纤（一来一去）组成传输系统。按波长范围（近红外范围内）光纤可分为0.85µm波长区（0.8～0.9µm）、1.3µm波长区（1.25～1.35µm）和1.55µm波长区（1.53～1.58µm）3种。不同波长范围的光纤损耗特性也不同，其中，0.85µm 波长区为多模光纤通信方式，1.55µm波长区为单模光纤通信方式，1.3µm波长区有多模光纤通信和单模光纤通信两种方式。

传输特性：光纤通过内部形成全反射来传输一束经过编码的光信号。实际上，光纤的频率范围覆盖了可见光谱和部分红外光谱。光纤的数据传输速率可达Gbit/s级，传输距离可达数十千米。

连通性：光纤普遍用于点到点的链路。从原则上讲，由于光纤功率损失小、衰减少且有较大的带宽潜力，因此一段光纤能够支持的分接头数比双绞线或同轴电缆的多得多。

地理范围：从目前的技术来看，由于可以在6～8km 的距离内不用中继器传输，因此光纤适合在几个建筑物之间通过点到点的链路连接局域网。

抗干扰性：不受电磁干扰，不受噪声影响，适宜在长距离内保持高数据传输速率，而且能够提供很好的安全性。

由于光纤通信具有损耗低、频带宽、数据传输速率高、抗电磁干扰好等特点，对高速率、距离较远的局域网也是很适用的。目前采用一种波分技术，可以在一条光纤上复用多路传输，每路使用不同的波长，即波分复用（Wavelength Division Multiplexing,WDM）技术。