新型基于压缩带宽导致有线传输介质上快速传输信号的方
法
[0002] 微细的光纤封装在塑料护套中，使得它能够弯曲而不至于断裂。通常，光纤的一端的发射装置使用发光
二极管或一束激光将光脉冲传送至光纤，光纤的另一端的接收装置使用光敏元件检测脉冲。 在日常生活中，由于光在光导
纤维的传导损耗比电在电线传导的损耗低得多，光纤被用作长距离的信息传递。可编程
控制器是计算机技术与自动化控制技术相结合而开发的一种适用工业环境的新型通用自动控制装置，是作为传统继电器的替换产品而出现的。随着微
电子技术和计算机技术的迅猛发展，可编程控制器更多地具有了计算机的功能，不仅能实现逻辑控制，还具有了
数据处理、通信、网络等功能。由于它可通过
软件来改变控制过程，而且具有体积小、组装维护方便、编程简单、可靠性高、抗干扰能
力强等特点，已广泛应用于工业控制的各个领域，大大推进了
机电一体化的
进程。
[0003] 分散型控制系统（DCS）是一种高性能、高
质量、低成本、配置灵活的分散控制系统系列产品，可以构成各种独立的控制系统、分散控制系统DCS、监控和
数据采集系统（SCADA），能满足各种工业领域对过程控制和信息管理的需求。系统的模
块化设计、合理的软
硬件功能配置和易于扩展的能力，能广泛用于各种大、中、小型电站的分散型控制、
发电厂自动化系统的改造以及
钢铁、石化、造纸、
水泥等工业生产过程控制。
[0004]
现场总线系统（FCS）是全数字串行、双向通信系统。系统内测量和控制设备如
探头、激励器和控制器可相互连接、监测和控制。在工厂网络的分级中，它既作为过程控制（如PLC，LC等）和应用智能仪表（如
变频器、
阀门、条码阅读器等）的局部网，又具有在网络上分布控制应用的内嵌功能。
由于其广阔的应用前景，众多国外有实力的厂家竞相投入力量，进行产品开发。国际上已知的现场总线类型有四十余种，比较典型的现场总线有：FF，Profibus，LONworks，CAN，HART，CC-LINK等。
[0005] 数控系统（CNC）现代数控系统是采用
微处理器或专用微机的数控系统，由事先存放在
存储器里系统程序（软件）来实现控制逻辑，实现部分或全部数控功能，并通过
接口与
外围设备进行联接，称为
计算机数控，简称CNC系统。
[0006] 数控机床是以数控系统为代表的新技术对传统机械制造产业的渗透形成的机电一体化产品；其技术范围
覆盖很多领域：（1）机械制造技术；（2）信息处理、加工、传输技术；（3）自动控制技术；（4）伺服驱动技术；（5）
传感器技术；（6）软件技术等。
[0007] 嵌入式型即
嵌入式系统（ Embedded Systems） ，是一种以应用为中心、以微处理器为
基础，软硬件可裁剪的，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用
计算机系统。它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式
操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成。它是计算机市场中增长最快的领域，也是种类繁多，形态多种多样的计算机系统。嵌入式系统几乎包括了生活中的所有电器设备，如掌上pda、计算器、电视机顶盒、手机、
数字电视、多媒体播放器、
汽车、
微波炉、数字相机、
家庭自动化系统、
电梯、
空调、安全系统、
自动售货机、蜂窝式电话、消费电子设备、工业自动化仪表与医疗仪器等。
[0008] 嵌入式系统的核心部件是嵌入式处理器，分成4类，即嵌入式
微控制器（ Micro Contrller Unit ，MCU，俗称
单片机）、嵌入式微处理器（ Micro Processor Unit ，MPU ）、嵌入式DSP 处理器（ Digital Signal Processor，DSP） 和嵌入式片上系统（ System on Chip，SOC）。嵌入式微处理器一般具备4个特点：1、对实时和多任务有很强的支持能力，能完成多任务并且有较短的中断响应时间，从而使内部的代码和实时操作系统的执行时间减少到最低限度；
2、具有功能很强的存储区保护功能，这是由于嵌入式系统的软件结构已模块化，而为了避免在
软件模块之间出现错误的交叉作用，需要设计强大的存储区保护功能，同时也有利于软件诊断；
3、可扩展的处理器结构，以能迅速地扩展出满足应用的高性能的嵌入式微处理器；
4、嵌入式微处理器的功耗必须很低，尤其是用于便携式的无线及移动的计算和通信设备中靠
电池供电的嵌入式系统更是如此，功耗只能为mw 甚至μw 级。
[0009] 分子型分子计算
机体积小、耗电少、运算快、存储量大。分子计算机的运行是吸收分子晶体上以电荷形式存在的信息，并以更有效的方式进行组织排列。分子计算机的运算过程就是
蛋白质分子与周围物理化学介质的相互作用过程。转换
开关为酶，而程序则在酶合成系统本身和蛋白质的结构中极其明显地表示出来。
生物分子组成的计算机具备能在生化环境下，甚至在生物有机体中运行，并能以其它分子形式与外部环境交换。因此它将在医疗诊治、遗传追踪和仿生工程中发挥无法替代的作用。分子芯片体积大大减小，而效率大大提高， 分子计算机完成一项运算，所需的时间仅为10微微秒，比人的思维速度快100万倍。分子计算机具有惊人的存贮容量，1立方米的DNA溶液可存储1万亿亿的二进制数据。分子计算机消耗的
能量非常小，只有电子计算机的十亿分之一。由于分子芯片的原材料是蛋白质分子，所以分子计算机既有自我修复的功能，又可直接与分子活体相联。
[0010] 量子型
量子计算机是利用
原子所具有的量子特性进行信息处理的一种全新概念的计算机。量子理论认为，非相互作用下，原子在任一时刻都处于两种状态，称之为量子超态。原子会旋转，即同时沿上、下两个方向自旋，这正好与电子计算机0与1完全吻合。如果把一群原子聚在一起，它们不会像电子计算机那样进行的线性运算，而是同时进行所有可能的运算，例如
量子计算机处理数据时不是分步进行而是同时完成。只要40个原子一起计算，就相当于今天一台超级计算机的性能。量子计算机以处于
量子状态的原子作为
中央处理器和内存，其运算速度可能比奔腾4芯片快10亿倍，就像一枚信息火箭，在一瞬间搜寻整个互联网，可以轻易破解任何安全密码，黑客任务轻而易举，难怪美国中央情报局对它特别感兴趣。
[0011]
光子型1990年初，美国贝尔实验室制成世界上第一台光子计算机。
[0012] 光子计算机是一种由
光信号进行数字 光子计算机运算、逻辑操作、信息存贮和处理的新型计算机。光子计算机的基本组成部件是集成光路，要有
激光器、透镜和核镜。由于光子比电子速度快，光子计算机的运行速度可高达一万亿次。它的存贮量是现代计算机的几万倍，还可以对语言、要求形和手势进行识别与合成。
[0013] 许多国家都投入巨资进行光子计算机的研究。随着现代光学与计算机技术、微电子技术相结合，在不久的将来，光子计算机将成为人类普遍的工具。
[0014] 纳米型纳米计算机是用
纳米技术研发的新型
高性能计算机。
纳米管元件尺寸在几到几十纳米范围， 质地坚固，有着极强的
导电性， 能代替
硅芯片制造计算机。“纳米”是一个计量单位， 一个纳米等于10的（-9）次方米， 大约是氢原子直径的10倍。纳米技术是从20世纪80年代初迅速发展起来的新的前沿科研领域，最终目标是人类按照自己的意志直接操纵单个原子，制造出具有特定功能的产品。纳米技术正从微电子机械系统起步，把传感器、
电动机和各种处理器都放在一个硅芯片上而构成一个系统。应用纳米技术研制的计算机内存芯片，其体积只有数百个原子大小，相当于人的头发丝直径的千分之一。纳米计算机不仅几乎不需要耗费任何
能源， 而且其性能要比今天的计算机强大许多倍。
[0015] 生物型20世纪80年代以来，
生物工程学家对人脑、神经元和
感受器的研究倾注了很大精力，以期研制出可以模拟人脑思维、低耗、高效的第六代计算机——生物计算机。用蛋白质制造的电脑芯片，存储量可以达到普通电脑的10亿倍。生物电脑元件的
密度比大脑神经元的密度高100万倍，传递信息的速度也比人脑思维的速度快100万倍。
[0016] 神经型其特点是可以实现分布式联想记忆．并能在一定程度上模拟人和动物的学习功能。
它是一种有知识、会学习、能推理的计算机，具有能理解自然语言、声音、文字和要求像的能力，并且具有说话的能力，使人机能够用自然语言直接对话，它可以利用已有的和不断学习到的知识，进行思维、联想、推理，并得出结论，能解决复杂问题，具有汇集、记忆、检索有关知识的能力。
[0017] 类型个人型1、台式机（Desktop）
电脑主机
也叫桌面机，是一种独立相分离的计算机，完完全全跟其它部件无联系，相对于笔记本和上网本体积较大，主机、显示器等设备一般都是相对独立的，一般需要放置在电脑桌或者专门的
工作台上。因此命名为台式机。为非常流行的微型计算机，多数人家里和公司用的机器都是台式机。台式机的性能相对较
笔记本电脑要强。台式机具有如下特点：
散热性。台式机具有笔记本计算机所无法比拟的优点。台式机的机箱具有空间大、通
风条件好的因素而一直被人们广泛使用。
[0018] 扩展性。台式机的机箱方便用户硬件升级，如
光驱、
硬盘。如台式机箱的光驱
驱动器插槽是4-5个，硬盘驱动器插槽是4-5个。非常方便用户日后的硬件升级。
[0019] 保护性。台式机全方面保护硬件不受灰尘的侵害。而且防水性就不错；在笔记本中这项发展不是很好。
[0020] 明确性。台式机机箱的开、关键、重启键、USB、音频接口都在机箱前置面板中，方便用户的使用。
[0021] 但台式机的便携性差，相比笔记本是非常方便。
[0022] 电脑一体机电脑一体机，是由一台显示器、一个电脑
键盘和一个
鼠标组成的电脑。它的芯片、
主板与显示器集成在一起，显示器就是一台电脑，因此只要将键盘和鼠标连接到显示器上，机器就能使用。随着无线技术的发展，电脑一体机的键盘、鼠标与显示器可实现无线链接，机器只有一根电源线。这就解决了一直为人诟病的台式机线缆多而杂的问题。有的电脑一体机还具有电视接收、AV功能，也整合专用软件，可用于特定行业专用机。
[0023] 笔记本电脑（Notebook或Laptop）也称手提电脑或膝上型电脑，是一种小型、可携带的个人电脑，通 笔记本电脑常重1-3公斤。笔记本电脑除了键盘外，还提供了触控板（TouchPad）或触控点（Pointing Stick），提供了更好的
定位和输入功能。
[0024] 笔记本电脑可以大体上分为6类：商务型、时尚型、多媒体应用、上网型、学习型、特殊用途。商务型笔记本电脑一般可以概括为移动性强、电池续航时间长、商务软件多；时尚型外观主要针对时尚女性；多媒体应用型笔记本电脑则有较强的要求形、要求像处理能力和多媒体的能力，尤其是播放能力，为享受型产品。而且，多媒体笔记本电脑多拥有较为强劲的独立显卡
和声卡（均支持高清），并有较大的屏幕。上网本（Netbook）就是轻便和低配置的笔记本电脑，具备上网、收发邮件以及即时信息（IM）等功能，并可以实现流畅播放流媒体和音乐。上网本比较强调便携性，多用于在出差、旅游甚至公共交通上的移动上网。学习型
机身设计为笔记本外形，采用标准电脑操作，全面整合学习机、电子辞典、复读机、点读机、学生电脑等多种机器功能。特殊用途的笔记本电脑是服务于专业人士，可以在酷暑、严寒、低气压、高海拔、强
辐射、战争等恶劣环境下使用的机型，有的较笨重，比如奥运会前期在“华硕珠峰大本营IT服务区”使用的华硕笔记本电脑。
[0025] 掌上电脑（PDA）掌上电脑是一种运行在嵌入式操作系统和内嵌式
应用软件之上的、小巧 掌上电脑（PDA）、轻便、易带、实用、价廉的手持式计算设备。它无论在体积、功能和硬件配备方面都比笔记本电脑简单轻便。掌上电脑除了用来管理个人信息（如通讯录，计划等），而且还可以上网浏览页面，收发Email，甚至还可以当作手机来用外，还具有：录音机功能、英汉汉英词典功能、全球时钟对照功能、提醒功能、休闲娱乐功能、传真管理功能等等。掌上电脑的电源通常采用普通的
碱性电池或可充电锂电池。掌上电脑的核心技术是嵌入式操作系统，各种产品之间的竞争也主要在此。
[0026] 在掌上电脑基础上加上手机功能，就成了智能手机（Smartphone）。智能手机除了具备手机的通话功能外，还具备了PDA分功能，特别是个人信息管理以及基于无线数据通信的浏览器和电子邮件功能。智能手机为用户提供了足够的屏幕尺寸和带宽，既方便随身携带，又为软件运行和内容服务提供了广阔的舞台，很多增值业务可以就此展开，如股票、新闻、天气、交通、商品、应用程序下载、音乐要求片下载等等。
[0027]
平板电脑平板电脑是一款无须翻盖、没有键盘、大小不等、形状各异，却功能完整的电脑。其构成组件与笔记本电脑基本相同，但它是利用触笔在屏幕上书写，而不是使用键盘和鼠标输入，并且打破了笔记本电脑键盘与屏幕垂直的J 型设计模式。它除了拥有笔记本电脑的所有功能外，还支持手写输入或语音输入，移动性和便携性更胜一筹。 平板电脑由比尔盖茨提出，至少应该是X86架构，从微软提出的平板电脑概念产品上看，平板电脑就是一款无须翻盖、没有键盘、小到足以放入女士手袋，但却功能完整的PC。
[0028] 发展历史发明计算工具的演化经历了由简单到复杂、从低级到高级的不同阶段，例 ENIAC计算机如从“结绳记事”中的绳结到算筹、算盘计算尺、机械计算机等。它们在不同的历史时期发挥了各自的历史作用，同时也孕育了电子计算机的雏形和设计思路。
[0029] 1946年2月14日，由美国军方定制的世界上第一台电子计算机“电子数字积分计算机”（ENIAC Electronic Numerical And Calculator）在美国宾夕法尼亚大学问世了。ENIAC（中文名：埃尼阿克）是美国奥伯丁武器试验场为了满足计算弹道需要而研制成的，这台计算器使用了17840支电子管，大小为80英尺×8英尺，重达28t（吨），功耗为170kW，其运算速度为每秒5000次的加法运算，造价约为487000美元。ENIAC的问世具有划时代的意义，表明电子计算机时代的到来。在以后60多年里，计算机技术以惊人的速度发展，没有任何一门技术的性能价格比能在30年内增长6个数量级。
[0030] 发展1、第1代：电子管数字机（1946—1958年）
硬件方面，逻辑元件采用的是
真空电子管，主存储器采用汞延迟线、
阴极射线示波管静电存储器、磁鼓、磁芯；外存储器采用的是磁带。软件方面采用的是机器语言、汇编语言。应用领域以军事和科学计算为主。特点是体积大、功耗高、可靠性差。速度慢（一般为每秒数千次至数万次）、价格昂贵，但为以后的计算机发展奠定了基础。
[0031] 电子管数字计算机2、第2代：晶体管数字机（1958—1964年）
硬件方的操作系统、高级语言及其编译程序。应用领域以科学计算和事务处理为主，并开始进入工业控制领域。特点是体积缩小、能耗降低、可靠性提高、运算速度提高（一般为每秒数10万次，可高达300万次）、性能比第1代计算机有很大的提高。
[0032] 3、第3代：集成
电路数字机（1964—1970年）硬件方面，逻辑元件采用中、小规模集成电路（MSI、SSI），主存储器仍采用磁芯。软件方面出现了分时操作系统以及结构化、规模化程序设计方法。特点是速度更快（一般为每秒数百万次至数千万次），而且可靠性有了显著提高，价格进一步下降，产品走向了通用化、系列化和标准化等。应用领域开始进入文字处理和要求形要求像处理领域。
[0033] 第4代：大规模集成电路机（1970年至今）硬件方面，逻辑元件采用大规模和超大规模集成电路（LSI和VLSI）。软件方面出现了
数据库管理系统、网络管理系统和面向对象语言等。特点是1971年世界上第一台微处理器在美国硅谷诞生，开创了微型计算机的新时代。应用领域从科学计算、事务管理、过程控制逐步走向家庭。
[0034] 由于集成技术的发展，
半导体芯片的集成度更高，每块芯片可容纳数万乃至数百万个晶体管，并且可以把运算器和控制器都集中在一个芯片上、从而出现了微处理器，并且可以用微处理器和大规模、超大规模集成电路组装成微型计算机，就是我们常说的微电脑或PC机。微型计算机体积小，价格便宜，使用方便，但它的功能和运算速度已经达到甚至超过了过去的大型计算机。另一方面，利用大规模、超大规模集成电路制造的各种逻辑芯片，已经制成了体积并不很大，但运算速度可达一亿甚至几十亿次的巨型计算机。我国继1983年研制成功每秒运算一亿次的
银河Ⅰ这型巨型机以后，又于1993年研制成功每秒运算十亿次的银河Ⅱ型通用并行巨型计算机。这一时期还产生了新一代的程序设计语言以及
数据库管理系统和网络软件等。
[0035] 几十年来，随着物理元、器件的变化，不仅计算机主机经历了更新换代，它的外部设备也在不断地变革。比如外存储器，由最初的阴极射线显示管发展到磁芯、磁鼓，以后又发展为通用的磁盘，现又出现了体积更小、容量更大、速度更快的只读光盘（CD—ROM）。
[0036] 系统组成计算机是由硬件系统（hardware system）和软件系统（software system）两部分组成的。
[0037] 传统电脑系统的硬体单元一般可分为输入单元、输出单元、
算术逻辑单元、控制单元及记忆单元，其中算术逻辑单元和控制单元合称中央处理单元（Center Processing Unit,CPU)。
[0038] 硬件系统电源(4张)1、电源
电源是电脑中不可缺少的供电设备，它的作用是将220V交流电转换为电脑中使用的
5V、12V、3.3V直流电，其性能的好坏，直接影响到其他设备工作的
稳定性，进而会影响整机的稳定性。手提电脑在自带锂电池情况下，为手提电脑提供有效电源。
[0039] 2、主板主板是电脑中各个部件工作的一个平台，它把电脑的各个部件紧密连接在一起，各个部件通过主板进行数据传输。也就是说，电脑中重要的“交通枢纽”都在主板上，它工作的稳定性影响着整机工作的稳定性。
[0040]CPU(3张)3、CPU
CPU即中央处理器，是一台计算机的运算核心和控制核心。其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。CPU由运算器、控制器、寄存器、高速缓存及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成。作为整个系统的核心，CPU也是整个系统最高的执行单元，因此CPU已成为决定电脑性能的核心部件，很多用户都以它为标准来判断电脑的档次。
[0041] 通常光纤与光缆两个名词会被混淆。
[0042] 本发明新型基于压缩带宽导致有线传输介质上快速传输信号的方法多数光纤在使用前必须由几层保护结构包覆,包覆后的缆线即被称为光缆。
[0043] 光纤外层的保护结构可防止周遭环境对光纤的伤害,如水,火,电击等。
[0044] 光缆分为:光纤,
缓冲层及披覆.光纤和同轴
电缆相似，只是没有网状屏蔽层。
[0045] 中心是光传播的玻璃芯。
[0046] 在多模光纤中，芯的直径15μm~50μm， 大致与人的头发的粗细相当。
[0047] 而单模光纤芯的直径为8μm~10μm。
[0048] 芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套，以使光纤保持在芯内。
[0049] 再外面的是一层薄的塑料外套，用来保护封套。
[0051] 纤芯通常是由
石英玻璃制成的横截面积很小的双层同心圆柱体，它质地脆,易断裂,因此需要外加一保护层。
[0052] 按材质分,有无机光导纤维和高分子光导纤维，目前在工业上大量应用的是前者。
[0053] 无机光导纤维材料又分为单组分和多组分两类。
[0054] 单组分即石英，主要原料为四氯化硅、三氯
氧磷和三溴化
硼等。
[0055] 其纯度要求
铜、铁、钴、镍、锰、铬、
钒等过渡
金属离子杂质含量低于10ppb。除此之外,OH-离子要求低于10ppb。
[0056] 石英纤维已被广泛使用。
[0057] 多组分的原料较多，主要有
二氧化硅、三氧化二硼、
硝酸钠、氧化铊等。
[0058] 这种材料尚未普及。
[0059] 高分子光导纤维是以透明
聚合物制得的光导纤维，由纤维芯材和包皮鞘材组成。
[0060] 本发明新型基于压缩带宽导致有线传输介质上快速传输信号的方法芯材为高纯度高透光性的聚甲基
丙烯酸甲酯或聚苯乙烯抽丝制得的纤维，外层为含氟聚合物或有机硅聚合物等。 光导通信的研究和实用化，与光导纤维的低损耗密切相关。
[0061] 光能的损耗可否大大降低，关键在于材料纯度的提高。
[0062] 玻璃材料中的杂质产生的光吸收，造成了最大的光损耗，其中过渡金属离子特别有害。
[0063] 目前，由于玻璃材料的高纯度化，这些杂质对光导纤维的损耗影响已很小。 石英玻璃光导纤维的优点是损耗低,当光
波长为1.0～1.7μm（约14μm附近），损耗只有1dB/km，在1.55μm处最低，只有0.2dB/km。
[0064] 高分子光导纤维的光损耗较高，1982年，日本某公司利用氘化甲基丙烯酸甲酯聚合抽丝作芯材,光损耗率降低到20dB/km。
[0065] 但高分子光导纤维的特点是能制大尺寸，大数值孔径的光导纤维，
光源耦合效率高，挠曲性好，微弯曲不影响导光能力，配列、粘接容易，便于使用，成本低廉。但光损耗大，只能短距离应用。
[0066] 光损耗在10～100dB/km的光导纤维，可传输几百米。
[0067] 任何信息传输和共享都需要有传输介质，
计算机网络也不例外。对于一般计算机网络用户来说，可能没有必要了解过多的细节，例如计算机之间依靠何种介质、以怎样的编码来传输信息等。
[0068] 但是，对于网络设计人员或网络开发者来说．了解网络底层的结构和工作原理则是必要的，因为他们必须掌握信息在不同介质中传输时的衰减速度和发生传输错误时如何去纠正这些错误。
[0069] 当需要决定使用哪一种传输介质时，必须将连网需求与介质特性进行匹配。
[0070] 这里描述了与所有与数据传输方式有关的特性。
[0071] 通常说来，选择数据传输介质时必须考虑5种特性（根据重要性粗略地列举）：吞吐量和带宽、成本、尺寸和可扩展性、连接器以及抗噪性。
[0072] 当然，每种连网情况都是不同的；对一个机构至关重要的特性对另一个机构来说可能是无关重要的，你需要判断哪一方面对你的机构是最重要的。
[0073] 吞吐量和带宽在选择一个传输介质时所要考虑的最重要的因素可能是吞吐量。吞吐量是在一给定时间段内介质能传输的数据量，它通常用每秒兆位（1 000 000位）或M b p s进行度量。
[0074] 吞吐量也被称为容量，每种传输介质的物理性质决定了它的潜在吞吐量。
[0075] 物理规律限制了电沿着铜线传输的速度，也正如它们限制了能通过一根直径为1英寸的胶皮管传输的水量一样，假如试要求引导超过它处理能力的水量这种胶皮管，最后只能是溅你一身水或胶皮管破裂而停止传输水。
[0076] 同样，如果试要求将超过它处理能力的数据量沿着一根铜线传输，结果将是数据丢失或出错。
[0077] 与传输介质相关的噪声和设备能进一步限制吞吐量，充满噪声的电路将花费更多的时间补偿噪声，因而只有更少的资源可用于传输数据。
[0078] 带宽这个术语常常与吞吐量交换使用。
[0079] 严格地说，带宽是对一个介质能传输的最高
频率和最低频率之间的差异进行度量；频率通常用H z表示，它的范围直接与吞吐量相关。
[0080] 例如，若F C C通知你能够在8 7 0 ~ 8 8 0 M H z之间传输无线信号，那么分配给你的带宽将是1 0 M H z。
[0081] 带宽越高，吞吐量就越高，。是由于在一给定的时间段内，较高的频率能比较低频率传输更多的数据。
[0082] 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（五类、六类）、同轴电缆（粗、细）和光纤（单模、多模）。
[0083] 双绞线和同轴电缆传输
电信号，光纤传输光信号 .双绞线是由两条相互绝缘的
导线按照一定的规格互相缠绕（一般以逆
时针缠绕）在一起而制成的一种通用配线，属于信息通信网络传输介质。
[0084] 双绞线过去主要是用来传输
模拟信号的，但现在同样适用于
数字信号的传输。
[0085] 是光导纤维的简写，是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。
[0086] 双绞线分为屏蔽双绞线与非屏蔽双绞线。
[0087] 按照线径粗细分类双绞线常见的有3类线，5类线和超5类线，以及最新的6类线，前者线径细而后者线径粗，型号如下：
1）一类线（CAT1）：线缆最高频率带宽是750kHZ，用于报警系统，或只适用于语音传输（一类标准主要用于八十年代初之前的电话线缆），不同于数据传输。
[0088] 2）二类线（CAT2）：线缆最高频率带宽是1MHZ，用于语音传输和最高传输速率4Mbps的数据传输，常见于使用4MBPS规范令牌传递协议的旧的令牌网。
[0089] 3）三类线（CAT3）：指目前在ANSI和EIA/TIA568标准中
指定的电缆，该电缆的传输频率16MHz，最高传输速率为10Mbps（10Mbit/s），主要应用于语音、10Mbit/s以太网（10BASE-T）和4Mbit/s令牌环，最大网段长度为100m，采用RJ形式的连接器，目前已淡出市场。
[0090] 4）四类线（CAT4）：该类电缆的传输频率为20MHz，用于语音传输和最高传输速率16Mbps（指的是16Mbit/s令牌环）的数据传输，主要用于基于令牌的局域网和10BASE-T/100BASE-T。
[0091] 最大网段长为100m，采用RJ形式的连接器，未被广泛采用。
[0092] 5）五类线（CAT5）：该类电缆增加了绕
线密度，外套一种高质量的绝缘材料，线缆最高频率带宽为100MHz，最高传输率为100Mbps，用于语音传输和最高传输速率为100Mbps的数据传输，主要用于100BASE-T和1000BASE-T网络，最大网段长为100m，采用RJ形式的连接器。
[0093] 6）这是最常用的以太网电缆。
[0094] 在双绞线电缆内，不同线对具有不同的绞距长度。
[0095] 通常，4对双绞线绞距周期在38.1mm长度内，按逆时针方向扭绞，一对线对的扭绞长度在12.7mm以内。
[0096] 6）超五类线（CAT5e）：超5类具有衰减小，串扰少，并且具有更高的衰减与串扰的比值（ACR）和
信噪比（Structural Return Loss）、更小的时延误差，性能得到很大提高。
[0097] 超5类线主要用于千兆位以太网（1000Mbps）。
[0098] 7）六类线（CAT6）：该类电缆的传输频率为1MHz～250MHz，六类布线系统在200MHz时综合衰减串扰比（PS-ACR）应该有较大的余量，它提供2倍于超五类的带宽。
[0099] 六类布线的传输性能远远高于超五类标准，最适用于传输速率高于1Gbps的应用。
[0100] 六类与超五类的一个重要的不同点在于：改善了在串扰以及回波损耗方面的性能，对于新一代全双工的高速网络应用而言，优良的回波损耗性能是极重要的。
[0101] 六类标准中取消了基本链路模型，布线标准采用星形的拓扑结构，要求的布线距离为：永久链路的长度不能超过90m，信道长度不能超过100m。
[0102] 8）超六类或6A（CAT6A）：此类产品传输带宽介于六类和七类之间，500MHz，目前和七类产品一样，国家还没有出台正式的检测标准，只是行业中有此类产品，各厂家宣布一个测试值。
[0103] 9）七类线（CAT7）：带宽为600MHz，可能用于今后的10吉比特以太网。 [0104] 通常，计算机网络所使用的是3类线和5类线，其中10 BASE-T使用的是3类线，100BASE-T使用的5类线。
[0105] 目前，双绞线可分为非屏蔽双绞线（UTP=UNSHILDED TWISTED PAIR）和屏蔽双绞线（STP=SHIELDED TWISTED PAIR）。
[0106] 屏蔽双绞线电缆的外层由
铝铂包裹，以减小辐射，但并不能完全消除辐射，屏蔽双绞线价格相对较高，安装时要比非屏蔽双绞线电缆困难。同轴电缆：同轴电缆从用途上分可分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆（即网络同轴电缆和视频同轴电缆）。
[0107] 如果使用一般电线传输高频率
电流，这种电线就会相当于一根向外发射无线电的天线，这种效应损耗了信号的功率，使得接收到的信号强度减小。
[0108] 同轴电缆的设计正是为了解决这个问题。中心电线发射出来的无线电被网状导电层所隔离，网状导电层可以通过接地的方式来控制发射出来的无线电。
[0109] 同轴电缆也存在一个问题，就是如果电缆某一段发生比较大的
挤压或者扭曲
变形，那么中心电线和网状导电层之间的距离就不是始终如一的，这会造成内部的
无线电波会被反射回信号发送源。
[0110] 这种效应减低了可接收的信号功率。
[0111] 为了克服这个问题，中心电线和网状导电层之间被加入一层塑料绝缘体来保证它们之间的距离始终如一。
[0112] 这也造成了这种电缆比较僵直而不容易弯曲的特性。
[0113] 同轴电缆(Coaxial)是指有两个同心导体，而导体和屏蔽层又共用同一轴心的电缆。
[0114] 最常见的同轴电缆由绝缘材料隔离的铜线导体组成，在里层绝缘材料的外部是另一层环形导体及其绝缘体，然后整个电缆由聚氯乙烯或特氟纶材料的护套包住。 [0115] 宽带电缆:是CATV系统中使用的标准，它既可使用频分多路复用的模拟信号发送，也可传输数字信号。
[0116] 同轴电缆的价格比双绞线贵一些，但其抗干扰性能比双绞线强。
[0117] 当需要连接较多设备而且通信容量相当大时可以选择同轴电缆。
[0118] 网络同轴电缆（COAXIAL CABLE）内外由相互绝缘的同轴心导体构成的电缆：内导体为铜线，外导体为铜管或网。
[0119] 电
磁场封闭在内外导体之间，故辐射损耗小，受外界干扰影响小。
[0120] 常用于传送多路电话和电视。
[0121] 同轴电缆的得名与它的结构相关。
[0122] 同轴电缆也是局域网中最常见的传输介质之一。
[0123] 它用来传递信息的一对导体是按照一层圆筒式的外导体套在内导体（一根细芯）外面，两个导体间用绝缘材料互相隔离的结构制选的，外层导体和中
心轴芯线的圆心在同一个轴心上，所以叫做同轴电缆，同轴电缆之所以设计成这样，也是为了防止外部
电磁波干扰异常信号的传递。
[0124] 同轴电缆分为细缆：RG-58 和粗缆RG-11 两种。
[0125] 细缆细缆的直径为0.26厘米，最大传输距离185米，使用时与50Ω终端
电阻BNC接头与网卡相连，线材价格和连接头成本都比较便宜，而且不需要购置集线器等设备，十分适合架设终端设备较为集中的小型以太网络。
[0126] 缆线总长不要超过185米，否则信号将严重衰减。细缆的阻抗是50Ω。 [0127] 粗缆 (RG-11)的直径为1.27厘米，最大传输距离达到500米。由于直径相当粗，因此它的弹性较差，不适合在室内狭窄的环境内架设，而且RG-11连接头的制作方式也相对要复杂许多，并不能直接与电脑连接，它需要通过一个转接器转成AUI接头，然后再接到电脑上。由于粗缆的强度较强，最大传输距离也比细缆长，因此粗缆的主要用途是扮演网络主干的
角色，用来连接数个由细缆所结成的网络。
[0128] 粗缆的阻抗是75Ω。
[0129] 分类方式同轴电缆根据其直径大小可以分为：粗同轴电缆与细同轴电缆。
[0130] 粗缆适用于比较大型的局部网络，它的标准距离长，可靠性高，由于安装时不需要切断电缆，因此可以根据需要灵活调整计算机的入网
位置，但粗缆网络必须安装收发器电缆，安装难度大，所以总体造价高。
[0131] 相反，细缆安装则比较简单，造价低，但由于安装过程要切断电缆，两头须装上基本网络连接头（BNC），然后接在T型连接器两端，所以当接头多时容易产生不良的隐患，这是目前运行中的以太网所发生的最常见故障之一。
[0132] 无论是粗缆还是细缆均为总线拓扑结构，即一根缆上接多部机器，这种拓扑适用于机器密集的环境，但是当一触点发生故障时，故障会
串联影响到整根缆上的所有机器。
[0133] 故障的诊断和修复都很麻烦，因此，将逐步被非屏蔽双绞线或光缆取代。
[0134] 本发明新型基于压缩带宽导致有线传输介质上快速传输信号的方法主要分以下两大类: 1）传输点模数类传输点模数类分单模光纤(Single Mode Fiber)和多模光纤(Multi Mode Fiber)。
[0135] 单模光纤的纤芯直径很小, 在给定的工作波长上只能以单一模式传输,传输频带宽,传输容量大。
[0136] 多模光纤是在给定的工作波长上,能以多个模式同时传输的光纤。
[0137] 与单模光纤相比,多模光纤的传输性能较差。 2)折射率分布类折射率分布类光纤可分为跳变式光纤和渐变式光纤。
[0138] 跳变式光纤纤芯的折射率和保护层的折射率都是一个常数。
[0139] 在纤芯和保护层的交界面,折射率呈阶梯型变化。
[0140] 渐变式光纤纤芯的折射率随着半径的增加按一定规律减小, 在纤芯与保护层交界处减小为保护层的折射率。
[0141] 纤芯的折射率的变化近似于抛物线。
[0142] 光及其特性： 1.光是一种电磁波可见光部分波长范围是：390~760nm(毫微米)。大于760nm部分是红外光，小于390nm部分是紫外光。
[0143] 光纤中应用的是：850，1300，1550三种。2.光的折射，反射和全反射。光纤裸纤一般分为三层：中心高折射率玻璃芯（芯径一般为50或62.5μm），中间为低折射率硅玻璃包层（直径一般为125μm），最外是加强用的
树脂涂层。 入射到光纤端面的光并不能全部被光纤所传输，只是在某个角度范围内的入射光才可以。
[0144] 这个角度就称为光纤的数值孔径。光纤的数值孔径大些对于光纤的对接是有利的。
[0145] 不同厂家生产的光纤的数值孔径不同（AT&T CORNING）。 A.按光在光纤中的传输模式可分为：单摸光纤和多模光纤。多模光纤：中心玻璃芯较粗（50或62.5μm），可传多种模式的光。但其模间色散较大，这就限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加会更加严重。
[0146] 本发明新型基于压缩带宽导致有线传输介质上快速传输信号的方法600MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB的带宽了。因此，多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几公里。
