车上传输媒体：有线网络与无线网络对比

传输媒体又称传输媒介、传输介质或链路，指的是网络信息传输的媒体，在车载网络中是指发送方模块和接收方模块之间的物理通路，分为有线和无线两种类型。目前车上使用的大多数传输媒体都是有线网络。通常用于局域网的有线传输媒体有双绞线、同轴电缆和光纤。表1-6列出了三种传输媒体的主要特性。

表1-6 三种传输媒体的主要特性

图1-6 双绞线

如图1-6所示，双绞线由螺旋扭在一起的两根绝缘导线组成，线对扭在一起的目的是减少相互间的辐射电磁干扰。双绞线是局域网中最普通的传输媒体，一般用于低速传输，最大传输速率可达几Mbit／s；双绞线成本较低，传输距离较近，非常适合车载网络的情况，也是车载网络使用最多的传输媒体。双绞线既可以用于点到点的连接，也可以用于多点的连接，作为一种多点媒体，双绞线比同轴电缆的价格低，但性能差，普遍用于点－点连接。在低频传输时，双绞线的抗干扰性相当于或高于同轴电缆，但在超过10～100kHz时，同轴电缆就比双绞线明显优越。在价格上，双绞线比同轴电缆或光导纤维都要便宜得多。

图1-7同轴电缆

1—塑料封套2—网状屏蔽层3—绝缘层4—铜线内芯

同轴电缆也像双绞线那样由一对导体组成，但它们按“同轴”形式构成线对，如图1-7所示，最里层是铜线内芯，外包一层绝缘层，外面再包一层网状屏蔽层，最外面则是起保护作用的塑料封套。铜线内芯和屏蔽层构成一对导体。闭路电视所使用的CATV电缆就是同轴电缆。同轴电缆可以满足较高性能的传输要求，适用于点到点和多点连接，连接的网络节点较多，跨越的距离较大。由于同轴电缆有较高的数据传输率，因此总线上信号间的物理距离非常小。这样，只允许有非常小的衰减或噪声，否则数据就会出错。同轴电缆的抗干扰性能比双绞线强。在价格上，安装同轴电缆的费用比双绞线高，但比光导纤维低。

同轴电缆既能采用基带传输方式进行数据传输，又能采用宽带传输方式进行数据传输。基带传输是利用数字信号传递信息，传输速率一般为1～10Mbit／s，在限制传输距离和联网设备数据的条件下，可达50Mbit／s。宽带传输是采用电缆电视技术，利用调制方法传递模拟的已调载波信号，传输速率一般也为1～10Mbit／s，但其可以提供多条数据路径，支持多功能、大跨度网络。

图1-8 光导纤维

1—彩色包层 2—黑色包层 3—反射涂层 4—纤芯(www.xing528.com)

光纤是光导纤维的简称，如图1-8所示。光导纤维由纤芯、反射涂层、黑色包层和彩色包层组成。纤芯是光导纤维的核心部分，它是用有机玻璃制成的光导线，根据全反射的原理进行几乎无损失的传导。透光的反射涂层是用氟聚合物制成，它包在纤芯周围，对全反射起到关键的作用。黑色包层是由尼龙制成，它用来防止外部光的照射。彩色包层起到识别、保护及隔热的作用。

光导纤维中光波的传送方式如下：

（1）笔直的光导纤维光导纤维以直线方式在内芯线中传导部分光波，如图1-9所示。大多数光波以z形图案传送，其结果是在内芯线的表面产生了全反射。

（2）弯曲的光导纤维光波通过全反射在纤芯的涂层界面上反射，从而可以弯曲传送（见图1-10）。

图1-9 笔直的光导纤维中光波的传送方式

图1-10 弯曲的光导纤维中光波的传送方式

（3）过于弯曲的光导纤维当一束光以小角度照射到折射率高的材料与折射率低的材料之间的界面时，那么光束就会被完全反射，这被称为全反射。光导纤维中的纤芯是折射率高的材料，涂层是折射率低的材料，所以全反射发生在纤芯的内部。这个效应取决于从内部照射到界面的光波角度，如果该角度过陡，那么光波就会离开纤芯，从而造成较大损失。当光导纤维弯曲或弯折过度时就会出现如图1-11所示的情况，故光导纤维的弯曲半径绝不能小于25mm。

图1-11 过于弯曲的光导纤维中光波无法传输

光导纤维在电磁兼容性等方面有独特的优点，数据传输速度高，传输距离远。在车载网络中，特别在一些要求传输速度高的车载网络（如车上信息与多媒体网络）中，光纤都有很好的应用前景，但其受到成本和技术的限制，现在使用得并不多。

无线传输媒体中值得一提的是短程无线通信标准———蓝牙（Bluetooth）技术在汽车应用中的实现，该技术使汽车网络更加丰富多彩。