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【安防百科】网络传输介质的比较

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-04-01  浏览次数:3289

 网络传输介质是网络中发送方与接收方之间的物理通路,它对网络的数据通信具有一定的影响。常用的传输介质有:双绞线、同轴电缆、光纤、无线传输媒介。

 
  简介

 
  网络传输介质是指在网络中传输信息的载体,常用的传输介质分为有线传输介质和无线传输介质两大类。

 
  ⑴有线传输介质是指在两个通信设备之间实现的物理连接部分,它能将信号从一方传输到另一方,有线传输介质主要有双绞线、同轴电缆和光纤。双绞线和同轴电缆传输电信号,光纤传输光信号。

 
  ⑵无线传输介质指我们周围的自由空间。我们利用无线电波在自由空间的传播可以实现多种无线通信。在自由空间传输的电磁波根据频谱可将其分为无线电波、微波、红外线、激光等,信息被加载在电磁波上进行传输。

 
  不同的传输介质,其特性也各不相同。他们不同的特性对网络中数据通信质量和通信速度有较大影响!

 
  双绞线

 
  双绞线简称TP,将一对以上的双绞线封装在一个绝缘外套中,为了降低信号的干扰程度,电缆中的每一对双绞线一般是由两根绝缘铜导线相互扭绕而成,也因此把它称为双绞线。双绞线分为分为非屏蔽双绞线(UTP)和屏蔽双绞线(STP)。


 
  1、双绞线可分为非屏蔽双绞线UTP和屏蔽双绞线STP,适合于短距离通信。2、非屏蔽双绞线价格便宜,传输速度偏低,抗干扰能力较差。屏蔽双绞线抗干扰能力较好,具有更高的传输速度,但价格相对较贵。双绞线需用RJ-45或RJ-11连接头插接。

 
  市面上出售的UTP分为3类,4类,5类和超5类四种:3类:传输速率支持10Mbps,外层保护胶皮较薄,皮上注有“cat3”4类:网络中不常用5类(超5类):传输速率支持100Mbps或10Mbps,外层保护胶皮较厚,皮上注有“cat5”,超5类双绞线在传送信号时比普通5类双绞线的衰减更小,抗干扰能力更强,在100M网络中,受干扰程度只有普通5类线的1/4,这类以较少应用。STP分为3类和5类两种,STP的内部与UTP相同,外包铝箔,抗干扰能力强、传输速率高但价格昂贵。

 
  双绞线一般用于星型网的布线连接,两端安装有RJ-45头(水晶头),连接网卡与集线器,最大网线长度为100米,如果要加大网络的范围,在两段双绞线之间可安装中继器,最多可安装4个中继器,如安装4个中继器连5个网段,最大传输范围可达500米。

 
  同轴电缆

 
  同轴电缆由绕在同一轴线上的两个导体组成。具有抗干扰能力强,连接简单等特点,信息传输速度可达每秒几百兆位,是中、高档局域网的首选传输介质。同轴电缆同轴电缆:由一根空心的外圆柱导体和一根位于中心轴线的内导线组成,内导线和圆柱导体及外界之间用绝缘材料隔开。按直径的不同,可分为粗缆和细缆两种:

 
  粗缆:传输距离长,性能好但成本高、网络安装、维护困难,一般用于大型局域网的干线,连接时两端需终接器。

 
  ⑴粗缆与外部收发器相连。⑵收发器与网卡之间用AUI电缆相连。⑶网卡必须有AUI接口(15针D型接口):每段500米,100个用户,4个中继器可达2500米,收发器之间最小2.5米。

 
  细缆:与BNC网卡相连,两端装50欧的终端电阻。用T型头,T型头之间最小0.5米。细缆网络每段干线长度最大为185米,每段干线最多接入30个用户。如采用4个中继器连接5个网段,网络最大距离可达925米。细缆安装较容易,造价较低,但日常维护不方便,一旦一个用户出故障,便会影响其他用户的正常工作。同轴电缆需用带BNC头的T型连接器连接。


 
  根据传输频带的不同,可分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆两种类型:

 
  1、基带:数字信号,信号占整个信道,同一时间内能传送一种信号;2、宽带:可传送不同频率的信号。

 
  光纤

 
  光纤又称为光缆或光导纤维,由光导纤维纤芯、玻璃网层和能吸收光线的外壳组成。是由一组光导纤维组成的用来传播光束的、细小而柔韧的传输介质。应用光学原理,由光发送机产生光束,将电信号变为光信号,再把光信号导入光纤,在另一端由光接收机接收光纤上传来的光信号,并把它变为电信号,经解码后再处理。与其它传输介质比较,光纤的电磁绝缘性能好、信号衰小、频带宽、传输速度快、传输距离大。主要用于要求传输距离较长、布线条件特殊的主干网连接。具有不受外界电磁场的影响,无限制的带宽等特点,可以实现每秒几十兆位的数据传送,尺寸小、重量轻,数据可传送几百千米,但价格昂贵。光纤分为单模光纤和多模光纤:


 
  单模光纤:由激光作光源,仅有一条光通路,传输距离长,20-120km。多模光纤:由二极管发光,低速短距离,2千米以内。光纤需用ST型头连接器连接。

 
  无线电波

 
  无线电波是指在自由空间(包括空气和真空)传播的射频频段的电磁波。无线电技术是通过无线电波传播声音或其他信号的技术。无线电技术的原理在于,导体中电流强弱的改变会产生无线电波。利用这一现象,通过调制可将信息加载于无线电波无线电波之上。当电波通过空间传播到达收信端,电波引起的电磁场变化又会在导体中产生电流。通过解调将信息从电流变化中提取出来,就达到了信息传递的目的。

 
  微波

 
  微波是指频率为300MHz-300GHz的电磁波,是无线电波中一个有限频带的简称,即波长在1米(不含1米)到1毫米之间的电磁波,是分米波、厘米波、毫米波和亚毫米波的统称。微波频率比一般的无线电波频率高,通常也称为“超高频电磁波”。微波作为一种电磁波也具有波粒二象性。微波的基本性质通常呈现为穿透、微波器械反射、吸收三个特性。对于玻璃、塑料和瓷器,微波几乎是穿越而不被吸收。对于水和食物等就会吸收微波而使自身发热。而对金属类东西,则会反射微波。

 
  红外线

 
  红外线是太阳光线中众多不可见光线中的一种,由德国科学家霍胥尔于1800年发现,又称为红外热辐射,太阳光谱中,红光的外侧必定存在看不见的光线,这就是红外线。也可以当作传输之媒界。太阳光谱上红外线的波长大于可见光线,波长为0.75~1000μm。红外线可分为三部分,即近红外线,波长为0.75~1.50μm之间;中红外线,波长为1.50~6.0μm之间;远红外线,波长为6.0~l000μm之间。


 
  目前,在监控系统中用来传输图像信号的传输介质主要有三种介质,分别是同轴电缆、双绞线、光纤,这三种传输介质各有不同,各有各的优劣。

 
  与同轴电缆相比,光纤优势明显。光纤传输距离远,适合远距离和大型视频传输,它是通过把视频及控制信号转换为光信号在光线中传输。

 
  光缆是数据传输中最有效的一种传输介质,它有以下几个优点:

 
  1、频带较宽;2、不受电磁干扰;3、衰减较小;4、中继器的间隔较长

 
  相对于光纤而言,同轴电缆也并非全无优势。同轴电缆具有价格便宜,铺设较方便的优势。因此,一般在小范围的监控系统中,由于传输距离近,使用同轴电缆直接传送监控图像对图像质量的损伤不大,能满足实际要求。但是,根据同轴电缆自身特性来分析,当信号在同轴电缆内传输时其受到的衰减与传输距离和信号本身的频率有关。一般来讲,信号频率越高,衰减越大。

 
  1、同轴电缆在监控系统中传输图象信号还存在着一些缺点:2、同轴电缆本身受气候变化影响大,图象质量受到一定影响;3、同轴电缆较粗,在密集监控应用时布线不太方便;4、同轴电缆一般只能传视频信号,如果系统中需要同时传输控制数据、音频等信号时,则需要另外布线;5、同轴电缆抗干扰能力有限,无法应用于强干扰环境;6、同轴放大器还存在着调整困难的缺点。

 
  另外,相对于同轴线缆双绞线传输距离要远很多,最大可以达到2400米。双绞线价格便宜且接入方便,抗干扰能力也不错。但双绞线材质抗老化能力较弱,一次只能传输一路图像,比较适用于中短距离、摄像机点位相对比较分散不是很多或者点位较近但比较集中的环境。

 
  监控系统中用双绞线进行传输具有明显的优势:

 
  1、传输距离远、传输质量高;2、布线方便、线缆利用率高;3、抗干扰能力强4、可靠性高、使用方便5、价格便宜,取材方便。

 
  目前在解决长距离传输时,光纤是最佳的选择,光纤传输的设备主要是视频光端机与光纤收发器,视频光端机主要应用在模拟摄像机的信号传输上,它信号损耗小,噪波与失真小,传输质量高,适合远距离传送。光纤收发器适合网络摄像机的信号传输。同样它也具有视频光端机的传输距离远,损耗小、抗干扰能力强等优点。采用光纤交换机,还可以采用PoE技术为前端摄像机供电,减少综合布线的任务量。
 
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