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数字传输

数据可以以模拟或数字形式表示。计算机使用数字形式存储信息。因此，数据需要以数字形式转换，以便计算机可以使用。

数字到数字转换

数字 - 数字编码是数字信号表示数字信息。当计算机生成的二进制1和0被转换为可以通过线传播的电压脉冲序列时，该过程称为数字 - 数字编码。

数字传输

• 单极编码
• 极地编码
• 双极编码

数字传输

什么是传输媒体？

• 传输媒体是一种通信信道，它将信息从发送方传送到接收方。数据通过电磁信号传输。
• 传输介质的主要功能是通过LAN（局域网）以比特的形式传送信息。
• 它是数据通信中发送器和接收器之间的物理路径。
• 在基于铜的网络中，以电信号的形式存在比特。
• 在基于光纤的网络中，光脉冲形式的比特。
• 在OSI（开放系统互连）阶段，传输介质支持第1层。因此，它被视为第1层组件。
• 电信号可以通过铜线，光纤，大气，水和真空发送。
• 数据传输的特性和质量取决于介质和信号的特性。
• 传输介质有两种类型：有线媒体和无线媒体。在有线媒体中，中等特性更重要，而在无线媒体中，信号特性更重要。
• 不同的传输介质具有不同的属性，例如带宽，延迟，成本以及易于安装和维护。
• 传输介质可在OSI参考模型的最低层中获得，即物理层。

设计传输介质需要考虑一些因素：

• 带宽：所有因素保持不变，介质带宽越大，信号的数据传输速率越高。
• 传输损伤：当接收信号由于传输损伤而与传输信号不同时。由于传输损伤，信号质量将被破坏。
• 干扰：干扰定义为在信号通过通信介质传输时加扰某些不需要的信号时中断信号的过程。

传输损伤的原因：

传输媒体

传输媒体分类

传输媒体

传输媒体分为引导媒体和无指导媒体（无线传输）。

引导媒体

它被定义为通过其传输信号的物理介质。它也被称为有界媒体。

引导媒体类型：

双绞线：

双绞线是由一对彼此扭曲的电缆组成的物理介质。与其他传输介质相比，双绞线电缆便宜。双绞线电缆的安装很简单，它是一种轻巧的电缆。双绞线电缆的频率范围为0至3.5KHz。

双绞线由两根以规则螺旋形排列的绝缘铜线组成。

噪声干扰的减少程度取决于每英尺的转数。增加每英尺的匝数可减少噪音干扰。

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非屏蔽双绞线：

非屏蔽双绞线广泛用于电信领域。以下是非屏蔽双绞线电缆的类别：

• 类别1：类别1用于具有低速数据的电话线。
• 类别2：它可以支持高达4Mbps。
• 类别3：它可以支持高达16Mbps。
• 类别4：它可以支持高达20Mbps。因此，它可以用于长途通信。
• 类别5：它可以支持高达200Mbps。

非屏蔽双绞线的优点：

• 它很便宜。
• 安装非屏蔽双绞线很容易。
• 它可用于高速LAN。

坏处：

• 由于衰减，该电缆只能用于较短的距离。

屏蔽双绞线

屏蔽双绞线是一种电缆，其中包含围绕电线的网格，允许更高的传输速率。

屏蔽双绞线的特性：

• 屏蔽双绞线电缆的成本不是很高而且不是很低。
• STP的安装很容易。
• 与非屏蔽双绞线电缆相比，它具有更高的容量。
• 它具有更高的衰减。
• 屏蔽提供更高的数据传输速率。

缺点

• 与UTP和同轴电缆相比，它更昂贵。
• 它具有更高的衰减率。

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同轴电缆

• 同轴电缆是非常常用的传输介质，例如，电视线通常是同轴电缆。
• 电缆的名称是同轴的，因为它包含两个彼此平行的导体。
• 与双绞线电缆相比，它具有更高的频率。
• 同轴电缆的内导体由铜制成，外导体由铜网制成。中间芯由不导电的盖子构成，该盖子将内导体与外导体分开。
• 中间核心负责数据传输，而铜网防止EMI（电磁干扰）。

传输媒体

1. 基带传输：定义为高速传输单个信号的过程。
2. 宽带传输：定义为同时传输多个信号的过程。

同轴电缆的优点：

• 数据可以高速传输。
• 与双绞线电缆相比，它具有更好的屏蔽。
• 它提供更高的带宽。

同轴电缆的缺点：

• 与双绞线电缆相比，它更昂贵。
• 如果电缆中发生任何故障，则会导致整个网络出现故障。

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光纤

• 光纤电缆是使用电信号进行通信的电缆。
• 光纤是一种电缆，用于固定涂有塑料的光纤，用于通过光脉冲发送数据。
• 塑料涂层可保护光纤免受其他类型布线的热，冷和电磁干扰。
• 光纤提供比铜线更快的数据传输。

光缆的图解表示：

传输媒体

• 核心：光纤由称为核心的窄股玻璃或塑料组成。芯是光纤的透光区域。核心区域越多，光线传输的光线就越多。
• 包层：同心玻璃层称为包层。包层的主要功能是在芯界面处提供较低的折射率，以引起芯内的反射，使得光波透过光纤。
• 夹克：由塑料制成的保护涂层被称为夹克。夹克的主要目的是保持纤维强度，吸收冲击和额外的纤维保护。

以下是铜缆上光缆的优点：

• 更大的带宽：与铜相比，光纤电缆提供更多带宽。因此，与铜缆相比，光纤承载更多数据。
• 速度更快：光缆以光的形式传输数据。这允许光纤电缆以更高的速度传输信号。
• 更长的距离：与铜缆相比，光纤电缆可以承载更长距离的数据。
• 更高的可靠性：光缆比铜缆更可靠，因为它不受任何温度变化的影响，同时它可能会阻碍铜缆的连接。
• 更薄和更坚固：光纤电缆更薄更轻，因此它可以承受比铜电缆更大的拉压。

无指导传输

• 无引导传输在不使用任何物理介质的情况下传输电磁波。因此，它也被称为无线传输。
• 在非制导媒体中，空气是电磁能量可以轻易流动的媒介。

非制导传播大致分为三类：

无线电波

• 无线电波是在自由空间的所有方向上传输的电磁波。
• 无线电波是全向的，即信号在所有方向上传播。
• 无线电波的频率范围从3Khz到1kHz。
• 在无线电波的情况下，发送和接收天线不对准，即，发送天线发送的波可以由任何接收天线接收。
• 无线电波的一个例子是FM无线电。

传输媒体

• 当有一个发送器和多个接收器时，无线电波对多播很有用。
• FM收音机，电视，无绳电话就是无线电波的例子。

无线电传输的优点：

• 无线电传输主要用于广域网和移动蜂窝电话。
• 无线电波覆盖了大面积，它们可以穿透墙壁。
• 无线电传输提供更高的传输速率。

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微波炉

传输媒体

微波炉有两种类型：

• 地面微波炉
• 卫星微波通信。

地面微波传输

• 地面微波传输是一种将无线电信号的聚焦光束从一个基于地面的微波传输天线传输到另一个的技术。
• 微波是频率在1GHz至1000GHz范围内的电磁波。
• 微波是单向的，因为发送和接收天线要对准，即发送天线发送的波被窄聚焦。
• 在这种情况下，天线安装在塔上以将波束发送到距离为千米的另一个天线。
• 它适用于视线传输，即安装在塔上的天线是彼此的直接视线。

微波特性：

• 频率范围：地面微波的频率范围为4-6 GHz至21-23 GHz。
• 带宽：支持1到10 Mbps的带宽。
• 短距离：短距离便宜。
• 长距离：它很昂贵，因为它需要更长的距离更高的塔。
• 衰减：衰减意味着信号丢失。它受环境条件和天线尺寸的影响。

微波的优点：

• 微波传输比使用电缆便宜。
• 它不需要征地，因为它不需要任何土地来安装电缆。
• 微波传输在地形中提供了容易的通信，因为在地形中安装电缆是相当困难的任务。
• 通过使用微波传输可以实现海洋通信。

微波传输的缺点：

• 窃听：窃听会造成不安全的沟通。任何恶意用户都可以使用自己的天线捕获空中信号。
• 异相信号：通过微波传输可以使信号异相移动。
• 易受天气影响：微波传输易受天气影响。这意味着任何环境变化，如下雨，风都会扭曲信号。
• 带宽受限：在微波传输的情况下，带宽分配受到限制。

卫星微波通信

• 卫星是在已知高度环绕地球旋转的物理对象。
• 卫星通信现在更加可靠，因为它比电缆和光纤系统提供更大的灵活性。
• 我们可以通过卫星通信与地球上的任何一点进行通信。

卫星是如何工作的？

卫星接受从地球站发射的信号，并放大信号。放大的信号被重新发送到另一个地球站。

卫星微波通信的优点：

• 卫星微波的覆盖范围大于地面微波。
• 卫星的传输成本与距覆盖区域中心的距离无关。
• 卫星通信用于移动和无线通信应用。
• 它易于安装。
• 它用于各种应用，如天气预报，无线电/电视信号广播，移动通信等。

卫星微波通信的缺点：

• 卫星设计和开发需要更多时间和更高成本。
• 需要定期监测和控制卫星，使其保持在轨道上。
• 卫星的寿命大约为12 - 15年。由于这个原因，卫星的另一次发射必须在其失效之前进行规划。

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红外线

• 红外传输是用于短距离通信的无线技术。
• 红外线的频率范围为300 GHz至400 THz。
• 它用于短距离通信，如两部手机之间的数据传输，电视遥控操作，计算机和手机之间的数据传输驻留在同一个封闭区域。

红外线的特点：

• 它支持高带宽，因此数据速率非常高。
• 红外波不能穿透墙壁。因此，一个房间的红外通信不能被附近的房间打断。
• 红外通信以最小的干扰提供更好的安全性。
• 红外通信在建筑物外是不可靠的，因为太阳光线会干扰红外波。