计算机网络传输媒介选用策略指南

通过上述对各种计算机网络传输媒介全面的分析与评价，可清楚地看到，各种计算机网络传输媒介有各自的优势与不足。但是，在计算机网络的规划与设计中，传输媒介的选择实际上受许多因素的制约。

首先，传输媒介的选择要受到网络拓扑结构的制约；其次是应用对网络容量与可靠性要求的制约；所传输数据的类型以及网络系统环境等都将是传输媒介选型时应考虑的因素。下面介绍网络设计时传输媒介选型的基本策略。

1.双绞线选用策略

双绞线是目前使用最普遍的一种计算机网络的传输介质。特别是现代智能大厦的综合布线的水平系统几乎全部采用非屏蔽双绞线。双绞线不仅可满足通常语音通信系统的要求，而且还有相当大的余量。双绞线之所以在计算机网络的应用中几乎一统天下，首先是网络星形拓扑结构的需要，其次是双绞线的性价比最高。正是由于上述原因，现在所有的网络设备默认首先支持双绞线连接规范。可见，在现代的计算机网络规划与设计中，双绞线是不得不选的传输媒介。但是，随着光缆组网成本的下降，光缆优异的性能必将会替代双绞线成为下一代计算机网络传输媒介的首选。

2.同轴电缆选用策略

追溯到20世纪90年代，计算机网络的首选媒介一定是同轴电缆。而现在几乎见不到采用同轴电缆的网络工程。其理由很简单，同轴电缆已经不能满足现代网络的技术要求。首先，现在用UTP架构的计算机网络的数据传输速率已经升级到了100Mbit/s，而采用同轴电缆所支持的总线型网络的基本数据传输速率只有10Mbit/s；其次，新的网络设备许多已经省略了对同轴电缆的支持。但是，并不是说，同轴电缆在计算机网络的应用中已经被彻底淘汰。

同轴电缆的传输距离比双绞线长，细缆的最长距离为185m，粗缆可达到500m。当连网的客户机或交换机之间的距离大于双绞线的极限距离100m时，可以考虑采用同轴电缆作为传输媒介。不过，同轴电缆仅仅可以用于把相距甚远的若干集线器连接起来，再用集线器汇集主机，该做法在10Mbit/s网络时代无疑是一个好方案。然而，在目前100Mbit/s交换网络的时代此种做法已经行不通了。交换机不支持用同轴电缆进行级连或堆叠的方案。

因此，现代计算机网络一般缺省地选用双绞线作为计算机网络的传输媒介。在中国和北美，计算机网络选用的双绞线一般均为非屏蔽双绞线（UTP）；而在欧洲，其计算机网络的传输媒介一般采用屏蔽双绞线（STP）。目前，在我国用于计算机网络的综合布线系统的水平系统布线均采用UTP电缆，而对于安全性保密性要求较高或存在强干扰的环境才考虑采用STP。鉴于光缆应用成本的大幅度下降，若能够采用STP的话，基本上都改用光缆布线方案取代STP。

3.光缆选用策略

由于光纤通信具有一系列优异的特性，因此，光纤通信技术近年来发展速度十分迅速。概括地说，光纤通信有传输频带宽，通信容量大；损耗低；不受电磁干扰；线径细，重量轻；制造成本低，资源丰富等优点。

正是由于光纤的上述优点，从20世纪80年代开始，宽频带的光纤逐渐代替窄频带的金属电缆。但是，光纤本身也有缺点，如质地较脆、机械强度低。稍不注意，光纤就会折断。此外，光缆系统的安装工程对技术人员的安装技术要求很高，要求施工人员要有比较好的光纤切断、连接、分路和耦合技术。然而，随着技术的不断发展，这些问题得到了很大的改善，光缆工程的施工费用已经下降很多，安装技术与成本已不再是计算机网络采用光缆的障碍。

在结构化布线系统中，光缆不但支持FDDI光缆主干、1000Base-FX光缆主干、100Base-FX光缆到桌面、ATM光缆主干和ATM光缆到桌面，还可以支持CATV/CCTV光缆到桌面（FTTD），在很长时期内，光缆和铜缆（双绞线）将共同成为现代结构化布线系统中的主角。但是，在光缆网络工程中，对单模光纤和多模光纤的选用并不是简单地从成本上就能做出决策的，与网络应用的需要紧密相关。

单模光纤和多模光纤可以从纤芯的尺寸大小来简单地判别。单模光纤的纤芯很小，约4～10μm，只传输主模态。这样可完全避免模态色散，使得传输频带很宽，传输容量很大。这种光纤适用于大容量、长距离的光纤通信。它是未来光纤通信与光波技术发展的必然趋势。

多模光纤分为多模突变型光纤和多模渐变型光纤。前者纤芯直径较大，传输模态较多，因而带宽较窄，传输容量较小；后者纤芯中折射率随着半径的增加而减少，可获得比较小的模态色散，因而频带较宽，传输容量较大，目前一般都应用后者。

光缆通信中通常使用SX波段（800～900nm）、LX波段1（1250～1350nm）和LX波段2（1500～1600nm）几个波段的光波。(www.xing528.com)

这些波段中，在其中心波长的光纤传输性能表现最佳。所以，在多模光纤通信传输中，采用的光波波长通常为850nm、1300nm和1550nm。

不过，光波在多模光纤中传播，850nm波段的光衰减相对较高，但所需的激光器件比较廉价，因而在短距离通信应用中大都使用850nm波段的多模光纤。一般把850nm波段称为短波波段，用SX表示；而后两个用于光纤通信的波段1300nm和1550nm，具有很好的衰减特性（每公里损失小于5%），常用于单模光纤的信号传输，该波段称为长波波段，用LX表示。

在光缆的选用中，要注意下面几个问题。

1）光缆传输的距离是与传输带宽相关的。若要求传输的带宽较高，则光缆传输的距离将减小。实际的网络工程中，多模光纤只有在距离不超过500m的条件下，才能达到传输速率1000Mbit/s的要求，若距离超过了这个限制，网络的连通性并不受影响，但传输的速率将会降低。

2）光缆的单模与多模选择。单模光纤与多模光纤选用不仅仅是价格上的问题，应用的需求更重要。当利用光缆传输的距离不是很长时，如在智能大厦计算机网络的综合布线系统中，其垂直系统的光缆由于传输距离并不长，若应用所要求的带宽仅为1000Mbit/s，故而选用室内多模光缆就能够满足要求。但是若考虑到未来计算机网络干线更高的带宽需求（如10Gbit/s），则要求选用支持万兆带宽传输速率的单模光缆。

3）室外光缆和室内光缆的选择。室外光缆又分普装和铠装两种类型，普装室外光缆的外包层仅仅是比较厚且耐腐蚀的塑料包皮，而铠装室外光缆的外保护层中还有钢丝网或其他金属保护措施，用于比较恶劣的环境。我国电信公司的室外光缆几乎全部都采用铠装的室外光缆，而在办公大楼等类似的智能大厦中，均采用室内光缆；室外与室内光缆的成本相差很大，特别是铠装的室外光缆的价格是室内光缆的许多倍。

4）光缆中光纤根数的选择可参考国际标准（北美标准：EIA/TIA-568A和国际标准：ISO/IECIS11801）。这是从应用、备份和扩容三个方面去考虑的。光缆应用于网络主干时，每个楼层配线间至少要用6芯光缆，高端的应用可选用12芯光缆。实际的应用也可根据应用的需要选用2芯、4芯、6芯光缆或更多芯的光缆，以避免浪费。但是由于光纤损坏的不可修复性，要求配置的光纤数量必须有一定的冗余。

5）所用的光缆连接器件应与光缆的模式相匹配，即要求光缆收发模块的光纤接口配置与光纤的模式一致。

6）光缆的连接或交接的安装需要专用设备，并要求专门的技术人员施工才能达到应有的效果，并非一般人员可以胜任的。

4.无线传输媒介的选用策略

对于计算机网络来说，无线局域网的发展得益于便携式计算机的普及。无线局域网类似于蜂窝式电话网，通过局域网配置的无线接入点（Access Point，AP），用户可随时将计算机接入局域网，发送数据，共享网络资源等。但是目前的无线网络技术指标与有线的网络技术指标还有一段距离，主要差距在无线网络的数据传输率还不能理想地满足应用的需要。但对那些对数据传输速率要求不高，而又十分需要进行无线数据传输的应用场合，在局域网中部分地建立无线局域网未尝不可。不过，目前无线局域网的费用并不比有线网低，这主要是无线局域网的相关联网设备成本比有线局域网设备高一些，重要的是无线局域网不同程度存在着网络管理和维护方面的问题。因此，目前无线局域网还不可能取代现有的有线局域网。不过，未来IEEE 802.11n新的无线局域网标准的实施，将会改变无线网络与有线网络传输速率的竞争态势。

不过，就采用红外系统还是微波系统而言，作为计算机网络的传输媒介，采用红外比无线电或微波在安装方面有一些优势，且红外系统不需要经过特别的频点许可，安装调试周期也比较短。但无线局域网标准采用的是微波传输技术。微波对环境的干扰不甚敏感，与红外线和激光系统一样，它的安装也比较容易。不同的是，微波的方向性不强，因此微波传输系统存在着被窃听、插入数据和电磁干扰等一系列安全问题。

因此，在选用无线传输媒介架构计算机网络之前，应该进行充分的调研，权衡利弊，不要被宣传广告所诱惑，应用需求是第一，安全可靠是根本，控制成本是关键。