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常用的数据传输媒体有哪些?

发布时间:2019-07-03 03:14 来源:未知 编辑:admin

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  网络传输媒体( Transmission Media)是讯号传输时所使用的通讯通道;主要可分成两类:有线传输与无线传输.

  所谓有线传输,顾名思义就是利用像双绞线,同轴电缆或光纤等实体线路来进行数据的传送,而无线传输则是利用无线电波来传送网络数据.

  有线传输有成本低廉,架设简单等优点,所以大部分的网络使用者都是透过有线的方式来上网.

  双绞线互相缠绕的结构,除了可以减低其他电子装置的杂讯干扰之外,还能减缓传输讯号的衰减.

  由于电的传输中永远存在着电生磁与磁生电的课题,也是干扰讯号传输的主要因素,就是所谓的电磁干扰EMI(Electromagnetic Interference).这是自然界本身存在的现象,只要是电的传输,就只能想尽办法让这种现象降到最低,却无法让它完全消失.而双绞线互绞的主要目的就是要抵消两条电线上所产生的磁场效应,降低电磁现象对传输所产生的负面影响,而双绞线互绞的程度愈高,电磁效应互抵的功效也就愈高,传输的效果也就愈好,但相对地成本也会比较高.

  同轴电缆可传输类比与数位讯号,最高传输速率为 10Mbps,是仅次于双绞线的第二普及的传输线材,其可传输的频率范围较大,所以价格也比双绞线高.

  一般有线电视所装设的缆线就是属于同轴电缆的一种( RG - 59 ) , 有效传输距离介于 200 至 500 公尺.

  因为有双重保护(金属铜网和绝缘外皮) 较不易受外界干扰,而且寿命也较长.

  光纤是一种将讯息从一端传送到另一端的媒介.是一条玻璃或塑胶纤维,作为让讯息通过的传输媒介.大致与人的头发的粗细相当.

  光纤和同轴电缆相似,只是没有网状屏蔽层.中心是光传播的玻璃芯.芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套, 以使光纤保持在芯内.再外面的是一层薄的塑料外套,用来保护封套.光纤通常被扎成束,外面有外壳保护. 纤芯通常是由石英玻璃制成的横截面积很小的双层同心圆柱体,它质地脆,易断裂,因此需要外加一保护层.

  光纤只能传送数位讯号,一条光纤的直径只有 125 ~ 140微米( ) ,大约一根头发的粗细,光纤是由高纯度的玻璃纤维 ( Core )被折射率较小的材质包层( Cladding )包住,再加上不透光的保护层所构成.

  光波( Optical Signal )在中心纤维中传输,而包层则提供进行反射.一般数十条光纤被包裹在一起,便为光缆,以利缆线的布线架设.

  光纤的传输速度约为 100Mbps 至 1Gps ,是目前传输速度最快而且也是最贵的传输媒介.

  任何通讯传输的过程包括:编码→传输→解码,当然,光纤系统的传输过程也大致相同.电子讯号输入后,透过传输器将讯号数位编码,成为光讯号,光线透过光纤为媒介,传送到另一端的接受器,接受器再将讯号解码,还原成原先的电子讯号输出.

  由於光纤是一种传输媒介,它可以像一般铜缆线,传送电话通话或电脑数据等资料,所不同的是,光纤传送的是光讯号而非电讯号.因此,光纤具有很多独特的优点.

  光纤有许多优于铜线和同轴电缆的优点.因为它的 抗张强度好,质量小,而且比较小巧,能够尽可能的减小安装问题.这就是电话公司喜欢使用光纤的原因.许多现有的电缆管道已经完全装满了,不可能再增加新的电缆.把所有的电缆用光纤来代替可以节约很多空间,并且铜材料制造商在制造铜线时加价很多.光纤比铜线轻很多,这就极大减少了必须维护的昂贵机械支撑系统的需要.对于新的线路,因为安装费用低廉,所以光纤要胜过铜线.

  因为光纤不带电,所以它们是用于易燃,易爆等危险环境的理想方法,在这种环境下,如果使用铜线,当铜线破裂时从缺口处爆出的火花将会引起爆炸事故的发生.而且,如果光纤被破坏,对人类也不会造成电击的危险.另外,并不像用于结构性配线安装的传统铜线和铝线会发生腐蚀一样,玻璃纤维是 耐蚀 的材料.

  尤其是在信号传输方面,光缆有着传统电缆所无可比拟的优点.因为光纤 不会受电磁场的干涉影响,所以光纤提供了比铜线更清晰的信号.光纤也不会受到发动机转动或电源故障的影响.而且,光纤中的 信号衰减较小,在长的线km才需要一个中继器,而铜线km就需要一个中继器,这使得光纤可以节约很多资金.另外,光缆完全可以连续使用550米(1800英尺)的长度.

  光纤技术为迎合未来的需要提供了不可比拟的 弹性和扩展性.光纤可以提供比铜线高的多的带宽,这使得它被用于高级网络.光纤不漏光并且难于拼接,所以光纤网络很难被窃听,安全系数很高.

  光纤优于铜线的原因是由于内部的物理结构不同.当电子沿铜线运动时,它们互相影响并且也会受到铜线外面的电子的影响.但是,光纤中的光子不仅 不会互相影响(没有充放电),并且也不受光纤外光子的影响.

  光纤由于具有重量轻,体积小,使用年限更久,没有辐射,无电磁干扰,低衰减,传输频宽大,不受雷击以及窃取讯号安全性高等等的优点,已普遍运用做主要干线( Trunk lines )的传输缆线.

  但是 光纤的不利因素,由于光的传输是单向的,双向传输需要两根光纤或在一根光纤上的两个频段.最后,光纤接口的价格比电子接口贵.但是将来超过几米距离的所有固定线路的数字通信都有可能使用光纤.

  微波以线行进方式进行通讯,因受到视线距离的限制,且因传送距离过长讯号会减弱,因此每隔约 30 至 50 公里便需架设一个中继站( Relay Station ) ,并且须架设在至高点或架设高塔进行讯号传送.微波传输速度快(传输速率为 45Mbps ),成本较低的优点,所以常被用来提供长途通讯服务如手机通讯.

  人造卫星是由人类建造,以太空飞行载具如火箭,航天飞机等发射到太空中,像天然卫星一样环绕地球或其它行星的装置.

  通讯卫星传输的基本装置是地面通讯站,它可以传送及接收讯号,而通讯卫星部分则做为收发站 ( Space Station ).

  通讯卫星从地面通讯站接收讯号(Uplink),加强讯号,改变频率,然后再将讯号传送到另一个地面通讯站.

  通讯卫星一般发射于离地面 35600 公里的太空轨道上,当卫星绕行地球一圈的时间与地球自转速度相同时,称之为同步卫星(Synchronous Satellite),它所涵盖的通讯范围非常的广,只要有三个卫星就可以涵盖整个地球,达成全球通讯网络.

  卫星电视讯号的传送系依赖卫星地面上链(Uplink)站,将讯号打上距地球三万六千公里的高轨同步卫星,而有线电视系统头端以卫星天线接收下链讯号,再以同轴或光纤网路传送到用户端.

  [2005] 据统计,目前已经有约3000吨太空垃圾在绕地球飞奔.这其中大约有3.3亿个直径大于1毫米的物体,大到废弃卫星和各类航天器的金属部件,小到固体发动机点火产生的残渣和粉末.

  上行发射站把节目制作中心送来的信号(可以是数字电视信号,数字广播,视频,音频,中频信号等)加以处理,经过调制,上变频和高功率放大,通过定向天线向卫星发射;同时也接收由卫星下行转发的微弱的微波信号,监测卫星转播节目的质量.

  星载转发器用于接收地面上行站送来的上行微波信号,并将它放大,变频,再放大后,发射到地面服务区内.因此,星载转发器实际上是起一个空间中继站的作用,它应以最低附加噪声和失真传送电视广播信号.

  地面接收站接收来自卫星的信号,经过低噪声放大,下变频为中频信号,中频信号经过调频,解调后得到基带信号,分别送到视频恢复电路和伴音解调电路,重新得到正常的视频信号和伴音信号,直接送到电视监视器或电视机,重现彩色图像和重放伴音,也可以重新调制到电视频道上传送给用户.

  利用卫星传输广播电视节目是卫星应用技术的重大发展,卫星通信同现在常用的电缆通信,微波通信等相比,有较多的优点,具体表现在以下几个方面:

  ●卫星通信的传播距离远.同步通信卫星可以覆盖最大跨度达一万八千公里的区域.在这个覆盖区的任意两点都可通过卫星进行通信,而微波通信一般是50公里左右设一个中继站,一颗同步通信卫星的覆盖距离相当于300多个微波中继站.

  ●卫星通信路数多,容量大.一颗现代通信卫星,可携带几十个转发器,可提供几十路电视和成千上万路电话.

  ●卫星通信质量好,可靠性高.卫星通信的传输环节少,不受地理条件和气象的影响,可获得高质量的通信信号.

  ●卫星通信运用灵活,适应性强.它不仅能实现陆上任意两点间的通信,而且能实现船与船,船与岸上,空中与陆地之间的通信,它可以组成一个多方向,多点的立体通信网.

  ●成本低.在同样容量,同样距离的条件下,卫星通信和其他通信设备相比,耗费的资金少,卫星通信系统的造价并不随通信距离的增加而提高,随着设计和工艺的成熟,成本还在不断降低.

  高轨道卫星,距离地表约36000公里高空,并且于赤道上绕行地球,又称同步轨道卫星

  高轨道卫星(又称同步轨道卫星):高轨道卫星距离地表约36000公里高空,并且于赤道上绕行地球

  通信卫星:通讯卫星是目前与大家生活关系最密切的人造卫星.举凡电视的转播,个人的移动电话,与高速网络等和通讯有关的服务,都和通讯卫星脱离不了关系.

  气象卫星:气象卫星的出现,使得人们得以掌握数日内的气候变化.气象卫星从遥远的太空中观测地球,不但能观测大区域天气的变化,针对小区域的天气变化做观察也一样是他的例行任务.一般我们在看新闻的天气预报时,主播背后的那幅卫星云图就是气象卫星的观测结果.气象卫星除了对地球天气与气候的观察外,他还能对所谓的太空天气做监测工作.如太阳表面的风暴便属此类.气象卫星还有其他功能.它能为诸如洪涝,森林大火等天然灾害提供监测情报,同时也能对诸如渔场资源,或土地资源提供一定的情报.如此可使各种天然资源开发与天灾救助达到事半功倍的效果.

  导航卫星:导航卫星一开始都是为了军事用途而设计的,而后由于民间的需求殷切,所以军方才将此技术解密释出.其中最著名,应用也最广的,便是原属于美国军方使用的全球卫星定位系统,其简称为GPS.全球卫星系统的使用,使得人类的交通更加安全,也更加有效率.尤其是对航行于茫茫大海中的船或广阔无际天空中的飞机,有了全球卫星定位系统,他们将不至于迷失方向,并且能将航道控制在最有效率的路线上.因此除了增加安全性外,更能进一步降低航运成本.同时不仅是海运与空运,其他如铁路运输均能借此提高运输效率.目前已有一些先进的车厂将此套设备安装在个人车辆上.其功用不但能当地图使用,更能借由地面的服务站为车主导引至最近的路线,甚至是避开塞车的麻烦.直到今日,全球卫星定位系统大多与其他种类的卫星相辅相成,使得前述的各种卫星有更精确的定位能力,有大大的提高了资料的可用性.

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