|
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。
这类系统利用特定形状的发射器和接收器，能够紧密聚焦无线电光束，从而在比较远的距离（最远可以超出30英里左右）上获得最大效率的传输。光束聚集极为重要，因为信号在远距离上往往会扩散，这样的话，高频信号就会受到发射和接收天线之间的实际物体（如雨、雾、烟雾和薄雾）的严重障碍。 视线也很重要，因为密集物体（如树木和高山）完全不能接受。
工作在微波频谱上的还有几种无线本地环路（WLL）系统，如本地多点分布业务（LMDS）和多点多信道分布业务（MMDS）系统。这些系统利用了扩散光束而不是紧密聚焦光束，但用于距离一般限于3到5英里左右的短程应用。一些无线局域网（WLAN）利用微波范围的射频，而另一些工作在900MHz范围上。
·卫星
卫星其实就是非地面微波，有些情形下工作在与地面系统同一频率范围上。最常见的卫星系统就是同步地球轨道（GEO），GEO始终处在赤道正上方的位置上，高度大约为22300英里。在这样的位置及高度，卫星与地球表面总是保持相对位置。
近地轨道（LEO）卫星处在非赤道轨道上，高度也低得多。中间地球轨道（MEO）卫星的高度介于两者之间，在这样的轨道和高度，LEO和MEO无法保持各自的相对位置。相反，它们绕着地球高速旋转，非常类似电子绕着原子核高速旋转。
卫星具有诸多优点，包括覆盖区域（footprint）广泛。由于处在如此高的高度，它们所能发射及接收信号的范围很大。因此，卫星在点对多点和广播应用具有很大优势。
然而与所有微波系统一样，卫星的性能随天气的变化而有所不同。传播延迟是卫星的一大问题，因为信号要在发射器和接收器之间通过长达45000英里的距离――所以即使以光速传输，也需要一段时间。
·红外线
红外线及其它自由空间光学系统用于短程应用，在可以获得直接视线的场合最有效。一些WLAN利用红外线，不过大多数基于射频。基于红外线的WLL系统运行速率可达622Mbps，不过当前这类系统不是很常见。
红外线主要用于无法快速或经济地获得有线连接这类情形下的LAN桥接。用于WLL应用的红外系统正在开发中。
传导VS辐射
就最基本方面而言，传导系统与辐射系统有着明显区别。
当然，传导系统使用绝缘和覆盖材料（有时是屏蔽层）包起来的导体。因此，不会受外部因素如EMI和水气的干扰。如果绝缘、覆盖和屏蔽材料没有受到钉子、老鼠、挖土机、打桩机或其它破坏工具的损坏，一旦合理安装，预计传导系统就会正常工作。
当然，合理安装意味着要获得地方政府的批准、挖沟、埋管道以铺设电缆（在不同点进行焊接）、设置检修孔、将当地电力输送到放大器和中继器、安放交叉连接设备等。此外，架空系统需要立杆、架设电缆，这比铺埋设备来得快速、方便，但仍然耗时长、成本高。
辐射系统的部署常常速度快得多、成本低得多。要为发射及接收天线获得许可权以及或者屋顶架设权，但相关的成本、难度和耗时常常比传导系统低得多。
卫星需要难度更大、成本更高的部署过程，但对一系列特殊应用而言它具有优点。辐射系统存在几大问题：
首先，视线总是更可取，而且常常是必需的。
其次，无线电波的质量会因天气出现很大变化，天气对传输性能具有重大影响，完全不受人的控制。
第三，射频频谱资源有限、远远供过于求、受到严格管制、获得成本非常高。
有些系统所用的免许可证频谱随处可得，但与其它系统和用户共享。当然，辐射系统的一大优点是不用线缆，因而大大简化了配置和重新配置。其实，辐射系统具有高度便携性。蜂窝、传呼和各种无线系统也具有移动性优点，有线系统根本不具备这点。 |
