信号与传输介质

1、信号与传输介质

1.1 信号相关的概念

        信号是信息的表现形式或传送载体，它可以是电磁波、光、电波或动作等，用于传递消息或命令。信号还可以指随时间、空间或其他独立变量改变的物理量或信息，是信息的传载工具。

信息：
        不同领域对信息有不同的定义，一般认为信息是人们对现实世界事物的存在方式或运动状态的某种认识。表示信息的形式可以是数值、文字、图形、声音、图像及动画等。
数据：
        数据是用于描述事物的某些属性的具体量值。
信号：
        信号是信息传递的媒介。信号在网络中传输，使信息得以传递。模拟信号和数字信号

失真：

• 噪声，信号在信道中传输时，往往会受到噪声的干扰。
• 衰减，除了噪声以外，影响信号传输的另一个因素是信号的衰减，即随着信号的传播，能量逐渐减少。

1.2 硬件连接设施

双绞线：

• 概念：双绞线的英文名称是 Twist-Pair，是布线工程中最常用的一种传输介质。
• 屏蔽双绞线： 铜线外包裹一层金属网膜 用于电磁环境非常复杂的工业环境中
• 非屏蔽双绞线：用于电磁干扰相对较弱的环境
• EIA/TIA-568——“商用建筑物电信布线标准
• Cat 5:5类线：主要用于100Base-T和10Base-T网络
• Cat 5e:超5类线 衰减更小，串扰更少，性能优于5类线
• Cat 6:6类线 传输速率可达1Gbps
• Cat 7:7类线 传输频率可达10Gbps

光纤：

• 随着光通信技术的飞速发展，现在人们已经可以利用光导纤维（简称光纤）来传输数据。抗干扰能力强。
• 单模光纤：只能传输单一模式光波的光纤。由于其芯径较小（通常为9μm或更小），因此能够实现远距离、高速率的传输。单模光纤适用于长距离、大容量的数据传输场景。
• 多模光纤：多模光纤（Multi-mode Fiber, MMF）是一种可以同时传输多个模式光波的光纤。其芯径较大（通常为50μm或62.5μm），因此能够容纳更多的光波模式。多模光纤适用于短距离、中等容量的数据传输场景。

2、传输介质的连接

2.1 常见传输接口

• RJ-45：接口 RJ 是 Registered Jack 的缩写。 在 FCC（美国联邦通信委员会）的标准和规章中 RJ是描述公用电信网络的接口，常用的有 RJ-11 和 RJ-45，计算机网络的 RJ-45 是标准八位模块化接口的俗称。 在以往的 5 类、超 5 类及 6 类布线中，采用的都是 RJ 型接口，俗称水晶头。

• 光纤接口：光纤接口俗称活接头，ITU（国际电信联盟）建议将其定义为用以稳定地但并不是永久地连接两根或多根光纤的无源组件。 FC（圆形带螺纹）光纤接口。  ST（卡接式圆形）光纤接口。  PC（微球面研磨抛光）光纤接口。  SC（卡接式方形）光纤接口。  MT-RJ（收发一体的方形）光纤接口。

• 信息插座：信息插座看起来像是电源插座，其作用是为计算机提供一个网络接口。 它通常由信息模块、面板和底座组成。又分为墙上型、地上型和桌上型。

• 双绞线连接规范：EIA/TIA 568A和568B ——T568A：白绿、绿、白橙、蓝、白蓝、橙、白棕、棕 T568B：白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕

• 线缆的连接：双绞线必须和 RJ-45 接口配合。双绞线的顺序与 RJ-45 插头的管脚序号要一一对应，才能把各计算机连接起来。 使用双绞线的网络中用于设备互连的网线主要是标准网线和交叉网线。

• 标准网线（又称为直通线、平行线，Straight-through）就是 RJ-45 两端同时采用 T568A或 T568B 标准的接法；直连线的两端线序相同，即1号针脚对应1号针脚，2号针脚对应2号针脚，依此类推

• 交叉网线（Crossover）则一端采用 T586A 标准制作，而另一端采用 T568B 标准制作。 交叉网线的线序：交叉线的一端采用T568A标准，另一端采用T568B标准，或者两者的1号和3号针脚、2号和6号针脚互换

• 全反线（Rolled）不用于以太网的连接，主要用于主机的串口和路由器（或交换机）的Console 口（控制口）连接的 Console 线。 它的线序就是一端的顺序是 1～8，另一端则全部反过来，是 8～1 的顺序，因此称为全反线。

• 直连和交叉网线的用法：直连线：用于连接不同类型的设备，如计算机到交换机、路由器到交换机等。 交叉线：用于连接相同类型的设备，如计算机到计算机、交换机到交换机等。 反转线：用于连接网络设备的控制台端口，如计算机到路由器或交换机的控制台端口。