如图2.18所示为在光纤中传播光线的示意图。图2.17光缆及光纤构成图2.18光线在光纤中的传播实际上，光线在传输中以任何大于临界值角度入射，在不同介质的边界都将按全反射的方式在介质内传播，而且不同频率的光线在介质内部将以不同的反射角传播。一般地，单模光纤的纤芯直径为8 ～10 μm，包层直径为125 μm，使用的光波波长为1 310 nm、1 550 nm；多模光纤的纤芯直径为50 ～200 μm，使用的光波波长为850 nm、1 310 nm。......
2023-10-19
计算机网络技术基础：传输媒体和光纤的重要性
【摘要】：图3—14曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码3.光纤光纤是近来被广泛使用的媒体，现已经成为通信技术中一个十分重要的领域，光纤传输速率可以达到几千Mbps。
物理层中用于传输比特流的媒体可以有很多种，但每一种物理介质在带宽、延迟、成本和安装维护上都不一样。传输介质是指通信网中发送方和接收方之间的物理通路。双方通过接口在介质上传输模拟信号或数字信号。可以用一个或多个中间设备来补偿传输中的衰减损失。例如用中继器（对于数字信号）或者放大器来延伸介质长度。局域网中常用的介质包括双绞线、同轴电缆和光导纤维等；SAL通过大气进行各种形式的电磁传播，如微波、红外线和激光等。
常用的物理媒体有以下几种。
1.双绞线
它是最古老和最常用的传输媒体，可以传输数字信号和模拟信号，通信距离可达几公里和几十公里，如果是超过几公里的远距离时就要用放大器或中继器。由于双绞线性能好、价格便宜，应用十分广泛。计算机网络一般使用3类双绞线和5类双绞线。
2.同轴电缆
它是另外一种很常见的传输介质，具有很好的抗干扰特性，被用于高速率数据传送。
在电缆上传送基带数字信号时，必须先进行编码。编码方法有很多种，常用的有曼彻斯特编码和它的变种差分曼彻斯特编码，如图3—14所示。曼彻斯特编码方法是将每一个码元用高低电平表示，再分成两个相等的间隔，码元0是前一个间隔为高电平后一个间隔为低电平，而码元1则正好相反，这样做的结果是保证了每一个码元的正中间出现一次电平的转换，从而解决了在接收端无法从收到的比特流中提取同步信号的问题。可以明显看到它的缺点是频带宽度比原来的增加了一倍。差分曼彻斯特编码方法是：若码元为1，则前半个码元的电平与上一个码元的后半个码元的电平一样；如果码元是0，则前半个码元的电平与上一个码元的后半个码元的电平相反。这种编码的优点是抗干扰性能很好，缺点是编码技术复杂。(www.chuimin.cn)
图3—14 曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码
3.光纤
光纤是近来被广泛使用的媒体，现已经成为通信技术中一个十分重要的领域，光纤传输速率可以达到几千Mbps。光纤传输分为单模和多模两类。单模光纤的性能优于多模光纤。由于光纤具有低损耗、宽频带、高数据传信速率、低误码率与安全保密性好的特点，所以是一种很有前途的传输介质。
4.无线传输媒体
社会的发展使人们的需求也越来越高。他们需要随时可以获得信息，而且是使用尽可能多的通信工具，如笔记本电脑、手机等来进行工作，不受地理上的限制。这种情况下双绞线、同轴电缆和光纤都无法满足这样的要求，而无线通信是解决这个问题的唯一办法。
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