传输媒介纵览[1]

    传导媒介vs辐射媒介：哪种传输媒介最具有经济意义、最容易安装及部署以及能够真正坚持到最后？
    
     电信的含义就是在一段距离上传输信息。就本质而言，信息可能是语音或其它各种声音、计算机数据、传真或其它各种图像、视频甚至多媒体。必须有一个发射器即始发设备，及至少一个接收器即目标设备。支持传输的应是某种物理媒介。这里的"物理"是指物理特性，不一定指实际物体。
    
     选择传输媒介时有多种方案可供我们挑选。所有媒介都利用某种电磁能量，具体表现为电流、无线电或光线。传输媒介分两大类：传导型和辐射型。
    
     传导媒介
    
     信号通过电路传输时，传导媒介利用导体传导即承载信号。金属导体被用来传输电信号，通常由铜线制成，双绞线和大多数同轴电缆就是如此。
    
     有时也使用铝，最常见的应用恐怕就是有线电视网络覆以铜线的铝质干线电缆。玻璃纤维通常用于传导光信号的光纤网络，不过塑料光纤（pof）用于一些低速、短程应用。
    
     双绞线
    
     非屏蔽双绞线（utp）无疑是最常见的传输系统，自1881年以来就广泛使用。它由两股线规很细的铜线（通常为实心）组成，互相绝缘，以固定间隔彼此绞合在一起。安装的utp几乎长达数十亿英里，大多数用于传统本地交换运营商（ilec）也就是电话公司的本地环路设备。
    
     当然，本地环路是指把客户端连接到公共交换电话网络（pstn）边缘的中心局（co）交换机的电路。
    
     utp原先是为模拟语音通信而安装的，但同样支持数字信号传输。它专门用于语音级通信（用模拟技术行话来说速率为4khz，用数字技术行话来说为64kbps），但部署及调节合理的话，也能支持更高带宽的信号。
    
     数字用户线（dsl）就是在utp上进行宽带传输的例子，t-1线是另一个例子。
    
     utp还广泛用在面向语音应用的线缆系统内部，这类应用所需电缆长度短、只需要语音级带宽。特殊的数据级utp用于局域网（lan）领域，以便把终端与集线器、交换机和路由器连接起来。如果安装正确，在非常短的距离（通常是100米左右）上，5类utp的传输速率至少可以达到100mhz，支持100mbps左右的位速率。
    
     utp价格低廉、容易安装及重新配置。但由于信号衰减（即减弱）等一些问题，电路长度有限，频率较高时尤为如此。utp还极易受电磁干扰（emi）的影响，emi是造成串音及其它形式的噪声和信号失真的根源。
    
     屏蔽双绞线（stp）和屏蔽双绞线（sctp）有时用在串音和emi等问题相当严重的场合。stp需要一层金属箔即覆盖层把电缆中的每对线包起来，有时候利用另一覆盖层把多对电缆中的各对线包起来。sctp利用金属屏蔽层取代这层包在外面的金属箔。
    
     覆盖层和屏蔽层有助于吸收环境干扰，并将其导入地下以消除这种干扰。这意味着金属箔和屏蔽层在焊接时必须与焊接导体时同样小心，而且确保导入地下的机制安全可靠。stp和sctp的成本高得多，而且安装过程难得多。为6类和7类线新开发的高速lan电缆标准是这种高性能铜线方案的例子。
    
     同轴线　　
    
     与utp相比，同轴电缆含有线规较粗的单层实心导体。导体一般由铜或覆以铜的铝制成。中间的导体外面覆以一层绝缘材料，这有助于把中间的导体和外面的金属箔屏蔽层隔开来，这种绝缘材料有助于把传输数据的导体与屏蔽层隔离开来。外面通常会包一层金属网、再包一层电缆护皮加以保护。中间粗粗的导体可支持高频信号，几乎不会出现困扰utp及其同类电缆的信号衰减问题。
    
     有线电视系统传统上使用同轴线支持高达500－750mhz的信号，传输距离相当远。信号通常被细分成6mhz的频率信道，用于下行电视传输。当前的系统还越来越多地划分不同带宽的信道，以实现双向数据甚至语音传输。
    
     以太网及其它lan技术原先使用同轴线是因为它能支持高频信息，而且不受emi干扰的影响。然而，面对迅猛发展的数据级utp，成本高昂加上安装困难导致同轴线退居其后；
    
     光纤
    
     光纤传输系统（fots）是使用电磁能量即光波传输数据的系统的统称，它处在传输媒介的最高级，至少就传导媒介而言是这样。fots被称为光子技术，不过从本质上说，其实基于电光电（eoe）技术，因为信号的始发及终止都在基于电技术的系统内部进行。中继器传统上也是光电产品。
    
     从本质上来说，fots一般基于数字技术，不过在极少数情形下基于模拟技术。fots通常利用玻璃光纤，不过塑料光纤（pof）的应用很有限。
    
     fots具有诸多优点，无论是绝对还是相对而言：
    
     首先，玻璃纤维实际上就是电媒介。换句话说，它不能直接传导电流。因此，它不容易受电动马达、无线电台及同一电缆上或附近的金属电路等外界来源产生的电磁干扰（emi）的影响。因此，出错率极小。
    
     其次，长途载波应用中的fots利用了几乎不会出现失真或衰减（信号强度减弱）的光纤。这意味着，每隔数十、数百甚至在某些情况下数千公里的距离，可以放置能够净化并增强信号的光纤中继器。
    
     第三，fots支持惊人的带宽。在现有系统，带宽可达数gbps甚至数tbps。
    
     第四也是尤为重要的一点是，多光纤电缆中的每条光纤相对带宽而言是一个独立世界。运营商经常会同时沿同一条线路铺设大量光纤。暗光纤（dark fiber）在必要时可以点亮。严重困扰另一种选择：传导传输媒介的emi和信号衰减问题不会出现在fots身上，至少不会同样严重。
    
     所以，对在固定位置之间远距离传输大量信息的运营商而言，将光纤部署在网络的主干即核心部分上有着明显的动机。在网络边缘，大量信息聚合起来，以便有效利用光纤主干网。还可以经济合理地将fots部署在本地环路上，以服务大客户或多租户用户站点（mtu），如办公园区和高层办公大楼。
    
     注意：同步光纤网（sonet）是面向高容量远程fots的美国原始标准。后来，sonet被各国统一为同步数字系统（sdh）。虽然sonet和sdh本质上一样，但致使两者互不兼容的差异可以借助网关协议转换器加以解决。对fots用于lan及其它短程室内系统应用而言，现在有众多基于标准和非标准的解决方案。

    辐射媒介
    
     辐射媒介并不利用导体。确切地说，信号完全通过空间从发射器发射到接收器。辐射媒介有时被称为无线电波系统，更正确地说是空间波或自由空间系统。只要发射器和接收器之间有空气，就会导致信号减弱及失真。
    
     在广泛适用的辐射传输系统这一类当中，无线电系统最常见，我们着重介绍微波和卫星。还有一系列针对特定应用的变种，包括传呼、蜂窝、无绳电话和各种分组无线系统。自由空间激光系统最常见的就是红外线（ir），从本质上来说基于光技术，但不依赖玻璃或塑料导体。相反，信号完全通过空间发射。
    
     微波　
    
     微波无线电工作在超高频（uhf）直到极高频（ehf）波段，覆盖的频率范围在300mhz到300ghz之间。一般说来，在这种情景下我们想到的是点对点微波。