2003年 9月
第 3期
天 津 通 信 技 术
TIANJIN COMMUNICATIONS TECHNOLOGY
Sep．2003
NO．3
以太网知识讲座 (7)
一 以太网的传输介质
王廷尧 。马克诚
(天津光电通信产业集团恒光科技有限公司，天津 300211)
摘 要：系统地介绍了以太网的基本概念，介质接入控制和物理层准规范，以太网信号的帧结构，网络的硬件设备，网络
的组成及主要性能，以及以太网信号在PDH、SDH／SONET中的传输等等。本部分主要介绍以太网的传输介质。
关奠词：电缆；光缆；多模光纤 ；单模光纤 ；光无源器件
中 圈分类 号 ： 93．1 1 文献标 识码 ：B 文章 编号 ：1006—7442(2003)03-0051—09
以太网使用的传输介质分为两大类 ，即电缆传
输介质和光缆传输介质两类。传输介质的传输特性
主要是传输损耗和传输带宽。传输损耗是指以太网
数据帧信号在介质中传输每单位长度对信号能量
的损耗(或幅度的降低)，而传输带宽则反映的是以
太网数据帧信号在介质中传输每单位长度信号失
真的情况(或畸变的程度)。以下分别对电缆传输介
质和光缆传输介质等作扼要的说明。
1 电缆
对于电缆传输介质 ，国际标准化组织 ITU-T、
mC、IEEE等都有相关标准和规范。如在 rrU-T的标
准中，G．601、G．602建议对电缆术语 、可靠性和可用
性作了规范；G．61 I~G．614建议对对称电缆 (双绞线
对)的特性作了规范；G．621、G．622和G．623建议对
陆地同轴 电缆线对的特性作 了规范 ；G．631建议对
海底电缆的特性作了规范，等等。而 IEEE标准化组
织则对以太网使用的电缆传输介质作 了具体的规
范。电缆传输介质的特性和分类如下。
收稿 日期 ：2003-03—26
1．1 电缆的传输特性
电缆有用于传输模拟信号的，也有用于传输数
字信号的，这里主要讨论的是用于传输数字信号的
电缆介质的传输特性。此种电缆介质的传输特性可
以分为电气性能和机械结构两个方面。
1．1．1 电气性能
‘
传输数字信号电缆的电气性能参数一般有 ：
(1)直流电阻和电容
a．直流电阻与温度有密切的关系 ，在 20 cI=时，
直流电阻 R加与在 t oC时的直流电阻 足 之间的关
系如式(1)所示 ：
R。=R2ox[1+0，004(t一20)] (1)
ix电容一般是在特定的工作频率下对单位长度
电容的测量值。
(2)损耗 系数
损耗系数是指线对每公里对传输信号的损耗
(衰减 )，测量单位是 dB／km；与工作信号 的速率 ，
电缆在此工作信号速率下呈现的电容和直流电阻
值密切相关。不同工作信号速率与损耗系数之间的
关系 ，如式 (2)所示 ：
厂7一
，= 0、／ (2) V J
0
在 20 cI=时，损耗系数 与在 t oC时的损耗系
数 。之间的关系如式(3)所示 ：
‘= ×[1+o．002(t一20)] (3)
(3)特性阻抗
可用脉冲回波和正弦波两种方法进行测量 。
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(4)串音
串音性能分 “远端串
音”和“近端 串音 ”两种 。
“远端串音”是同一传输方
向上各线对 间的串音 ，而
“近端串音”则是在同一电
缆内双向传输在近端产生
的串音。
(5)介质强度
这一参数是同轴电缆
必需要求的。测量介质强度
时需将电压加在 内导线和
护套 的外导体之间 ，对每个
制造长度都应进行测量。
(6)绝缘 电阻
输的信号和标准的非屏蔽双绞线对电缆的特性如
表 1所 示 。
表 1 非屏蔽双绞线对电缆(UTIP)的特性
绝缘电阻是同轴内外导体之间的绝缘电阻，是
同轴电缆必须测量的。
1．1．2 电缆的机械结构
对于电缆的机械结构，不同种类的电缆差别很
大。主要的参数有电缆芯数、每根芯线的线径、芯线的
材料以及电缆外护套、电缆的机械强度等。
l-2 电缆传输介质的分类
电缆传输介质主要分为双绞线对电缆(Twisted
pair cable)和同轴电缆(Coaxial cable)两大类。
1．2．1 双 绞线对 电缆
双绞线对电缆每对线的两根绝缘铜线是相互扭
绞在一起的，扭绞的目的是为减少串音和对噪音的
敏感性。高质量的双绞线对需每英时扭绞 1到 3次。
双绞线 对 电缆 又分为屏蔽 双绞 线对 电缆 (S11P：
Shielded Twisted Pair cable)、筛网状双绞线对电缆
(Sc rP：Screened Twisted Pair)和非屏蔽双绞线对 电
缆(UTP：Unshielded Twisted Pair cable)等。
(1)非屏蔽双绞线对电缆
非屏蔽双绞线对电缆，顾名思义，即无屏蔽的双
绞线对电缆 ，也称特性阻抗为 100Q(ohm)的电缆。
TIA／EIA568-A标准将其分为七类 ，第 3、4和5类由
TIA／EIA568-A标准所规范，第 5e、6和 7类被规范用
于更高速率的传输。非屏蔽双绞线对电缆最多可将 4
个双绞线对封装在 一个 电缆 外护套 之中。传输
10Base-T、10叩 ase 和 100Base 信 号时需 用 两
对双绞线，传输 100Base-T4和 1000Base-T信号时需
用 4对双绞线。各类非屏蔽双绞线对电缆的特性，
包括特性阻抗、最高传输频率 ，以及适合以太 网传
5e类非屏蔽双绞线对电缆是 5类非屏蔽双绞
线对电缆的改进型，在远端串音 (NEXT：Near End
Cross Talk)、近端 串音 (PSELFEXT：Power Sum E-
qual Far End Cross喇 k)和损耗特性等方面都有
很 大的改进 。
(2)筛网状双绞线对电缆
筛网状双绞线对电缆是一种 4对双绞线 100Q
非屏蔽的电缆，用金属箔或金属丝编结的筛状网将
4对双绞线包裹起来 ，使得电磁干扰 (EMI)最小及
受外噪音影响减少。
(3)屏蔽双绞线对电缆
屏蔽双绞线对电缆是由IBM公司规范的 150Q
屏蔽双绞线对电缆 ，是专为令牌环网络(Token-Ring
Network)设计的 。150 Q 屏蔽双绞线对用金属箔缠
绕屏蔽后，被封装在金属丝编织的屏蔽罩内，因而
EMI和串音均达到最小。一般说来 ，150Q S屏蔽双
绞线对电缆不使用在以太网之中，但可以采用安装
特殊的阻抗匹配变压器或 “平衡／不平衡变换器”
(Baluns)的方法 ，通 过变换 10Base-T、100Base-TX和
100Base-T2 100 Q阻抗以太网的收发器来连接 150
Q阻抗屏蔽双绞线对电缆。“平衡／不平衡变换器”是
与 AMP、IBM和 Cambridge产品兼容的。
原 IBM缆系统规范了 1、2、6、8和 9S rP类型的
电缆，用于支持工作频率达 16 MHz的令牌环网络。
后来 ，扩展的 IBM 电缆系统又规范了 1A、2A、6A、8A
和 9A STP-A类型的电缆 ，用于支持工作频率达
100 MHz的高速光纤环网络(VDDI)。屏蔽双绞线
对 电缆与非屏蔽双绞线对及筛网状双绞线对电缆
不同，仅有两对双绞线 ，因此屏蔽双绞线对电缆不
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支持 100Base-T4和 1000Base-T以太网物理层。
1．2．2 同轴 电缆
同轴电缆在轴心线上有一个中心导体 ，外围是
一 个管状 导体 (可 以是金属 丝编 织 网、金 属箔 或者
两者并用)，管状导体与中心导体是同心的，在两者
之间用绝缘材料进行隔离 ，同轴电缆的最外层是绝
缘外护套。对于有特殊要求的同轴电缆还需要按要
求进行铠装。
同轴电缆有较宽的带宽，可以用于传输数据、
话音 、视频等各种信息，以及多媒体信息。
同轴 电缆 的种类包括粗 同轴 电缆 (Thicknet
coaxial cable)、细同轴电缆(Thinnet coaxial cable)、
CATV同轴电缆和双同轴电缆 (Twinax coaxial ca-
ble)。现扼要介绍如下 ：
(1)粗同轴电缆
顾名思义，粗同轴电缆的缆径比较粗 ，通常为
10 nlln。粗同轴电缆的阻抗为 50 Q，用于较早的Eth．
emet lOBase5以太网系统 ，传输速率为 10Mbit／s，最
大网径(Maximum segment length)约为 500 m，每个
网段上最多允许有 100个站点。
以太网粗同轴电缆需要每 2．5 m做一个“标记”，
因为用于连接站点到网络的 10Base5收发器要放
置在 2．5 m整数倍的间隔位置上 ，以使影响网段信
号传输质量的反射最小。“标记”一般采用有黑带间
隔的比较显亮的色彩(例如黄色)，以方便将收发器
置于正确的位置上。
这 样在长 达 50om 的网段上可按2．5 m间 隔的
任意整数倍位置放置多达 100个 10Base5以太网收
发器。收发器通过一个卡头(Clamp)与粗同轴电缆进
行机械和电气的连接，使传输的信息流畅通无阻。
lOBase5以太网网段可以是单一的电缆段 ，也可以
是多段端对端的连接。后者会导致阻抗失配，甚至会
引起过大的信号反射而造成 比特差错和数据帧的破
坏。因此 ，要求构成一个网段的所有缆段都要采用一
个厂家的产品，以便有相同的阻抗匹配。
lOBase5以太网粗同轴电缆要求用有 50 Q 安
装端子的 N型(N-type)同轴连接器进行连接。特别
是当多段缆端对端的连接网段时，就要用多个 N
型同轴连接器连接起来。
(2)细同轴电缆
顾名思义 ，细同轴电缆的缆径 比较细 ，通常为
5 toni。细同轴电缆 的阻抗为 50 Q，用于 Ethemet
10Base2以太网系统。其传输速率为 10 Mbit／s，最
大网径 约为 185 m。
细同轴电缆的优点是便宜、轻便、易于弯曲，缺
点是传输特性差 ，最大网径仅为 185 m，且每个网
段上最多允许有 30个站点 。
10Base2以太网收发器需要通过“BNC”连接器，
而不是分接型(Tapping)连接器与细同轴电缆相连。
“BNC”连接器有 T型连接器(BNC Tee)和直通型连
接器(BNC Barre1)两种。T型连接器的水平部分每端
包括一个阴型 BNC连接器，与连接缆段的阳性 BNC
连接器配合使用。而 T型连接器的垂直部分则包括
一 个阳性 BNC连接器，可按 T型直接插入计算机网
站的以太网接 口卡(NIC：Network Interface Card)或
连接一个外部以太网收发器。若网站离网络较远，则
使用 BNC直通型连接器代替 BNC T型连接器 ，进
行直通连接。
10Base2以太网同轴缆段每端必需终接 BNC
50Q的端子，为了安全起见 ，地线必须与一端的地
线连接 ，例如与网段的端子连接。同轴电缆应满足
RG58A／U和 RG58C／U标准的要求。
(3)CATv电缆
CATV电缆是一种 75 Q的同轴电缆 ，用于传输
缆电视信号。当然 ，也可用于以太网 10Broad36网络
来传输以太网信号。CATV电缆有较宽的带宽是相
对于其它以太网物理层使用的基带传输带宽而言
的，如采用频分复用的方式 ，在一条电缆内可以将较
宽的带宽分割成多个较窄的带宽，每个窄带宽都有
不同的频率范围。好像是将一条宽阔的道路划分出
多条跑道一样 ，每条跑道可以“跑”不同的信息，因而
可以支持多种业务传输多路广播电视节 目。
(4)双同轴电缆
双同轴电缆是在一个电缆保护套内装入两条相
互绝缘的同轴电缆。150 Q的双轴电缆专用于短距离
的通信，也可用于高速的以太网 l0o0Base-CX系统
传输信息。在用于以太网 l0o0BaseCX系统时，其传
输速率高达 1．25 Gbaud，但传输距离仅为 25 m。
2 光缆
光缆 的种类也是繁多的，但基本都是 由加强
元、光纤单元 、外护套以及填充物组成的。光缆按其
光纤单元装入的光纤光学特性可以简单地分为多模
光缆(Muhimode Optical cable)和单模光缆(Single-
Mode Optical cable)两类。多模光缆的光纤单元装入
的是多模光纤 (MMF：Multimode Optical Fibers)，而
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单模光缆 的光纤单元 装入 的是单 模光纤 (SMF：
Singlemode Optical Fibers)。
光纤(Optical fibers)是一种特殊构造的 ，像头
发丝一样细的光导纤维的简称。光纤使光信号仅能
在“纤芯区”内传播而“跑不出来”，并且光信号在传
输中产生的损耗和失真是通信可以承受的。
光纤一般 由纤芯 区(Fiber core)、包层 区 (Clad—
ding)和外套(Outer protective layer)所组成。纤芯
区处于光纤的中心区，功能是将光信号在本区内传
输 ，因而是最重要的区域。包层区包围着纤芯区，功
能是保证纤芯区内的光信号“跑不出来”。外护套处
于光纤 的最外层 ，包围着包层 区 ，功能有两个 ：一是
加强光纤的机械强度；二是保证外面的光不能进入
光纤之 中。
光纤的分类方法很多，例如可按材料组成 、应
用范围、光学特性来分类等等。如按材料组成分 ，可
以分 为玻璃光 纤 、塑料光 纤和金 属包层 光纤 ；如按
应用范围分 ，可以分为传感器光纤和通信光纤 ；如
按光学特性分 ，可以分为多模 光纤(MMF)和单模
光纤(SMF)，等等。
要了解什么是多模光纤和单模光纤 ，应首先要
了解什么是光纤的模 。光是震荡在光频的电磁波，
从这一点出发 ，其震荡的规律应是遵循经典的电磁
场理论的。因为波导中的电磁波运动可以按麦克斯
韦方程组来求解，而且可有无数个解 ，因此这里可
以借用此理论来描述光波在光纤中的传播 ，即一个
解对应一个模。这样 ，所谓的多模光纤 ，就是可以传
输上千个模的光波的光纤，而所谓的单模光纤 ，就
是允许传输的模很少 ，基本上只能传输基模的光
纤。当然，多模光纤和单模光纤是相对而言的，当光
纤的芯径远大于其中传输光波的波长时，此光纤就
可成为多模光纤 ，而当光纤的芯径与其中传输光波
的波长在同一个量级时，光纤就是单模光纤。
2．1 光纤的传输特性
光纤最重要 的传输特性(Transmission charac—
teristics of fiber optic)是传输损耗和传输带宽。其
传输损耗是指光纤内光信号在传输中光能量的损
失(信号幅度的降低)，而光纤的传输带宽则是光纤
内光信号在传输中能量的散开(信号的失真)。
2．1．1 光 纤的传输损耗
传输损耗是光纤最重要的传输特性之一，表明
光信号在光纤内不能无限远地传输。就是说 ，光纤
内光信号的传输损耗会随着传输距离的增加而逐
渐降低 幅度 ，直到收端无法识别原发送 的信号为
止。光能量损失 的主要 原 因是光纤材料 内的杂质和
材料的不均匀性 ，因而造成了传输光被吸收和所谓
的瑞利散射。
光纤传输损耗的度量单位是每单位长度光能量
的损失 ，也就是每公里损失光能量的分贝数(dB／
km)，称之为光纤传输损耗系数( )或光纤的传输
损耗特性。若发端光源注入光纤的光功率是 P(D)经
L公里传输后到达收端出纤的光功率是 P( )，那
么此段光纤的传输损耗系数如式(4)：
=10×lg器
2．1．2 光纤的传 输带宽
(4)
光纤 的传输带宽 (Transmission bandwidth of
fiber optic)是光纤的另一个重要 的传输特性 ，表明
在光纤 内传输的光信号不能无限远地传输也是由
光纤传输的带宽特性造成的。就是说随着传输距离
的增加 ，光信号的失真会逐渐增加 ，直到收端无法
识别原发送信号。
光纤 内光信号随着传输距离的增加而产生失
真的原因有两个 ：一是“模式展宽”，二是“材料色
散”。所谓“模式展宽”，即不同模式的光在光纤中传
输有不同的路径 ，使得同时从发端发出的光因走不
同的路径而不能同时到达收端，在收端光能发生了
“散开”而产生了畸变(失真 )。因此 ，“模式展宽”是
多模光纤传输带宽受到限制的最主要因素。多模光
纤允许有上千个模式的光传输 ，极易产生“模式展
宽”。所谓“材料色散”即是不同波长的光在光纤中
传输 ，由于它们的光速不 同，使得光信号的光能在
收端被“散开”而产生了畸变(失真 )。例如单模光
纤 ，尽管其主要是基模传输 ，但由于发端光源发出
的光有一定谱宽，即发出的光有多种波长 ，各波长
的传输速度不同，因而在到达收端时光能量便发生
了“散开”，即产生了畸变(失真)。因此 ，“材料色散”
是单模光纤传输信号带宽受到限制的最主要原因。
“材料色散”产生信号的失真程度显然与光源
谱宽和光纤传输的长度有关。因此，为了减少“材料
色散”，要求使用谱宽比较窄的光源 ，最理想的就是
接近于单色的光源。色散的测量单位是 ps／km，表
示光源光信号的单位谱宽经单位长度光纤传播后
产生 的波形展 宽 。
可以这样说 ，“模式展宽”和“材料色散”是信号
在光纤中传输带宽受到限制的两个主要的原 因，但
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对于多模光纤来说 ，带宽受到限制的主要原因是
“模式展宽”，“材料色散”可以忽略不计。而对于单
模光纤来说，带宽受到限制的主要原因是“材料色
散”，“模式展宽”则可以忽略不计。
光纤的传输带宽特性使传输信号的速率受到了
限制，一般说来 ，由于信号畸变(失真)的原因，当收
端刚刚不能辨别发端所发送的信号时，光信号的速
率与光纤长度的乘积即为此段光纤的带宽 ，但往往
将长度取为单位长度，在书写时将其省略。因此，光
纤传输带宽的表示单位是速率(频率)，即 MHz、GHz
等，其定量值等于基带转移函数的幅值降低到零频
率值所规定的分贝数(一3dB)时的最低频率。
2．2 多模光纤
多模光纤纤芯区的芯径比较大，一般为 50 棚～
100 m，外径为 125 m。
多模光纤分为阶跃型(Stepped)和梯度型(Grad-
ed)两类。阶跃型多模光纤纤芯区的折射率分布
(Refraction index distribution)各点均匀一致 ，而梯
度型多模光纤纤芯区的折射率分布则呈聚焦型，即
在轴线上折射率最大，离开轴线则逐步降低 ，至纤
芯区的边沿时，降低到与包层区一样。
梯度型多模光纤的性能优于阶跃型多模光纤 ，
主要是因为有比较宽的带宽。目前最常用的多模光
纤有 50／125、62．5／125和 100／140三种 。
ITU-T G．65l建议对 50~m-100 m多模渐变
折射率光纤光缆的特性作了规范，并指出 50 m～
125岬 多模渐变折射率光纤可 以在 850 nm波长
窗口区域或在 l 300 nln波长窗 口区域 内使用 ，也
可以在这两个波长窗 口区域同时使用。
G．65l光 纤纤 芯 区的 芯径 为 50 m±3 m，包
层区外径为 125 m±3 m，光学特性中的折射率
分布近似于抛物线 ，数值孔径(描述光纤接受光源
发光程度的物理量 )取 0．18-0．24，衰减 系数低于
4 dB／km(850 nm波长 窗 口区域 )或低于 2 dB／km
(1 300nm波长窗口区域)。较好的 G．651光纤的衰减
系数在 2 dB／km-2．5 dB／kIn范围内 (850nln波长窗
口区域)或在 0．5．．-0．8 dB／kIn范围内(1 300nm波长
窗口区域)，带宽为 l 00O MHz(850 nm波长窗口区
域)或 2 00O MHz(1 300 nm波长窗口区域)。
与双绞线对相比，多模光纤可支持更长的以太
网段。例如 。对 10 Mbit／s和 100 MbiCs的以太网
段 ，可长达 2 0013 In，而对 l Gbit／s的 以太 网段可长
达 550 m。
2．3 单模光纤
单模光纤与多模光纤相比有更好的传输特性，即
具有更低的传输损耗和更高的带宽，因此特别适合高
速以太网的信号在干线网上传输。例如，10Gbit／s以
太网的信号只有在优质的单模光纤上才能有较长
的传输距 离。
对于单模光纤 ，ITU-T制定的标准有 5个之多 ，
且 目前仍在不断地修改和完善。这 5个标准是：
ITU-T标准 G．650建议 ，单模光纤的定义与有
关参数的试验方法；
I，rU-T标准 G．652建议，单模光纤光缆的特性；
ITU-T标准 G．653建议 ，色散位移单模光纤光
缆的特性 ；
ITU-T标准 G．654建议 ，截止波长位移单模光
纤光缆的特性 ；
ITU-T标准 G．655建议 ，非零色散位移单模光
纤 光缆的特性 。
G．652单模光纤可 以应用于 l 300 am波长窗
口的区域也可应用于 l 550 nm波长窗 口的区域 ，
特别是在 l 300 nm波长窗 口区域有近似于零的色
散，因此是最优化的单模光纤。
G．652单模光纤 的模场直径标称值在 9 m一
10 m范围内 (模场直径是单模光纤特有的参数 ，
描述了光信号在纤芯区的分布状况)。另外，截止波
长 C也是单模光纤的一个特有参数 ，描述了单模
光纤中可传输的光波波长 ，一般在 l 300 nm波长
窗 口区域满足 1 100 nm<／lC<I 280 nm的关系。单
模光纤包层区的外径为 125 m±3 m，衰减系数
须低于 1．0 dB／km(1 300 nm波长窗 口区域 )或低
于 0．5 dB／km(1 550 nm波长窗口区域)。
目前 ，适用于 SDH发展的 G．652单模光纤又
被分为以下几个类型：
G．652A：适用 于 G．957、G．69l STM-l6以下 的
系统 ；
G-652B：适用于 G_957、G69l STM6以下的系统 ；
G．652C：适 用于 G．957、G．69l、G．692 STM-6以
下的系统，可采用全波光纤；
G．653单模光纤：是一种在 l 550nm波长区域具
有零色散波长并能用于 1 550nm波长附近和被优选
的色散位移单模光纤。这种光纤也可以用于 l 300 nm
附近，模场直径标称值在 7．0 m～8．3 m范围内，
包层区的外径为 125 m±2．4 m，衰减系数低于
1．0 dB／km (1 300 nm波长窗 口区域 )或低于 0．5
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dB／km(1 550 nm波长窗 口区域 )。
光纤传输介质的开发成功和光纤
技术的新发展，使通信领域发生了革命
性的变化，为通信领域开辟了锦绣前
程。最初，光纤传输介质只有三个低损
耗波长 的窗 口，即 850nm、l 310nm和
l 550 nm 窗 口区域 。在 l 310 nm 和
l 550nm低损耗波长窗 口区域之间存
在着一个水吸收峰，即由于光纤中氢
氧根 (OH)的存在而导致在 l 385 nm
波长附近产生强大的损耗高峰 ，将两
个窗口隔开来。为此，美国朗讯科技公
司采用了一种可将氢氧根(OH)几乎全
部根除的新工艺，开发出了无水峰光
纤，也称全波光纤。全波光纤消除了损
耗高峰区域，将 l 310nm和 l 550 nm
表 2 RJ—45型连接器的引线分配规范
低损耗波长窗口区域“打通”，使光纤形成了 l 280 nm
到 l 625 nm完整的传输波段。在这完整的波段，可分
为 4个窗 口区 ，即：l310nm、l400nm、l 550nm和 l
625nm窗 口区。同时 ，在 l 550 nm低损耗波长 窗 口
区域 又开发 出了两个波段 ：
C波段 l 530 nm~l 562 nm，
L波段 l 565 nm~l 602 nm．
光纤技术的新发展也为高速以太 网向城域网
(MAN)和广域网 (WAN)的扩展创造了条件 ，为
Ethemet Over WDM的实现展现了美好的前景。
3 以太网电气连接器
以太网电气连接器(Ethemet electrical connec．
too最常用的有 RJ_45 8引线连接器、AUI 15引线
连接器和 MII 40引线连接器。现分别介绍如下 ：
3．1 RJ-‘l5型连接器
RJ_45型连接器用于以太网双绞线对链路 ，包
括 10Base-T、100Base-TX、100Base-T4、100Base—T2
和 1000Base-T等各种物理层。10 Gbit／s以太网使用
光纤传输介质，一般不使用 剐 5型电气连接器。
RJ_45型连接器有 8个引线 ，因此也被称为“8
引线 模块 式 连接 器 ”。RJ_45的公 插 头 (RJ-45
MALE PLUG)一般 安装在 双绞线 对 电缆 的两端 ，
而 RJ_45的母 插 座 (RJ-45 Female Jack)一 般安 装
在设备上 ，例如网卡、中继器或交换机上。
对于以太网的各种物理层，RJ_45型连接器的
引线分配规范如表 2所示。
3．2 AUI型连接器
AUI型连接器也称 AUI 15(Attachment Unit In-
terface 15)~1线连接器或连接单元接口连接器。连接
器的引线分配规范如表 3所示。
表 3 AUI型连接器的引线分配规范
(c
引
on
线
tact) IEEE802．3信号名称 。Ⅸ 信号名称
3．3 MII型连接器
MII型连接器也称 MII 40(Media Independent
Interface Connector 40)引线连接器或介质无关连
接器 ，常用于 MII接口。因此，应有管理 I／O接口和
数据时钟 ，接收数据 ，发送数据及接收时钟 ，发送
时钟 ，发送选通 ，检测碰撞 (COL)，以及检测载波
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第 3期 王廷尧，马克诚 ：以太网知识讲座(7卜 以太网的传输介质 57
(CRS)信号的功能。此外 ，MII型连接器还得有电源
引线等等。其连接器的引线分配规范如表 4所示。
表 4 MII型连接器的引线分配规范
连接器的插入损耗一般小于 0．1 dB，插拔次数大于
1000次。
4 光无源器件
以太网中的帧数据要在光网络中直接进行高
速传输，就得使以太网成为光网络中的重要组成部
分。前面已经介绍过了，光网络中的一个重要部件
是光缆 ，那么现在又要介绍光网络中另一个重要
的部件 ，即光无源器件(Optical passive device)。光
无源器件的种类较 多，有光纤 连接器 (Optic fiber
connector)、光纤耦合器(Optic fiber coupler)、光开关
(Optical switch)、光衰耗器(Optical aaenuater)、光隔
离器 (Optical isolator)和光 波分 复用器 (WDM、
DWDM、CWDM)等。
4．1 光纤连接器
光纤连接器是实现光纤之间或光纤与设备之间
连接的光无源器件。光纤之间的连接有活动连接和
固定连接之分，当然也可按连接的光纤来分 ，即分为
多模光纤连接器和单模光纤连接器两大类。光纤连
接器的主要性能参数是插入损耗、可插拔次数、回波
损耗、重复性和互换性。
4．1．1 G．651型普通多模光纤连接器
多模光纤连接器在用于连接 G．651普通多模光
纤时，如按类型分，可分为 FA、FC、SC和sT多种。如
按使用环境分，可分为 U型环路连接器、现场装配连
接器、C型连接器和插座式连接器等。目前多模光纤
4．1_2 G．652型普通单模光纤连接器
这种连接器用于连接 G．652普通光纤，
以 2．5 IxLrn陶瓷插针作为关键部件的G．652
型普通单模光纤连接器有 SC(矩型)、sT(球
面聚焦型)和 FC(平面对接型)三种类型。其
光纤传输窗口在 1 300am。
4．1．3 G．655型非零 色散光纤连接器
这种连接器用于连接 G．655非零色散
光纤 ，光纤传输窗 口在 1 550 am，窗 口范围
从 1 530 am到 1 565 am，被大量应用于高
密度波分复用(DWDM)系统之中。G．655非
零色散光纤连接器将成为高速光网络中使
用最多 、最重要 的无源器件之一 。
4．1．4 整体型多纤芯光连接器
整体 型多纤 芯光连接器用于将光缆
(例如带状光缆 )方便地连接起来 ，也可将
光缆直接与设备中的光收发模块连接起来，
从而减少对光分配架的使用。目前已有 10~
20芯的多纤芯光连接器生产使用 ，因而增加了光
纤连接的可靠性并减少了安装方面的麻烦。
4．2 光纤耦合器
光纤耦合器(Optic fiber coupler)是按光信号
的光能量(光功率 )或者光信号的工作波长将光通
路分为若干分路的器件，通常所用的都是按前者分
路 的。光纤耦合器从端 口的形式上可分为X形
(2×2)、Y形 (1 x2)、星形 (4x4、8x8、NxN)和树形
(1x4、lx8、lxN)等。其主要性能参数是分路数 、插
入损耗、分路功率准确性以及工作波段等。
4．3 光波分复用器
进入 21世纪以来 ，人类对信息的需求成倍地
增长，推动了通信领域 ，特别是光纤通信领域的发
展 ，其中高速以太网传输多媒体信息必将成为干线
全光网络的主体部分，这对于现有的光纤通信系统
如何更新 ，是一个的重大挑战。而光波分复用技术
(WDM：Wave L~nsth Di~sion Multiplexing)技 术
的开发并迅速实用化正好迎合了这一挑战。
WDM技术是将光纤 内传输的光载波按其波
长分割成若干波道 ，使每个波道能独立地运载信
息 ，从而实现在一条光纤中多波道复用传输和成倍
地拓宽了光纤通信的容量。当今光波分复用技术实
现的波道数已达到 1 000个以上 ，波道数在 16个
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58 天 津 通 信 技 术 2003年
以 下 的 通 称 为 宽 波 分 复 用 (W-WDM：Wide-
Wavelength-Division Muhiplexing)系统 ，其波道间隔
有 1 000 GHz，800 GHz，600 GHz，400 GHz，200 GHz，
100GHz，50GHz，25 GHz和 12．5 GHz等等。波道间
隔可以是均匀划分的，也可以是非均匀划分的。波
道 间 隔 在 100 GHz(△ =o．8 nm)以下 ，波 道 数 达
100个以上 的 WDM 系统 ，被称为密集波分复用
(D-WDM：Dense-Wavelength-Division Multiplexing)
系统 。
光波分 复用 器的制造技术有多种 ，如有相干滤
波型、反射光栅型、蚀刻光栅型 、阵列波导光栅型、
熔融拉锥全光纤型和光纤光栅型等等。其中蚀刻光
栅型 WDM技术，可以使波道数达到 50个以上，阵
列波导光栅型 WDM技术 ，可以使波道数达到 100
个以上，而光纤光栅型 WDM技术 ，可以使波道数达
到 1o00个 以上 。
光波分复用器的主要技术参数有 ：波道个数、
波道间隔(GHz)、波道 3 dB带宽(nm)、串扰(dB)、
插入损耗(dB)和波道可弯曲半径(mm)等。
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mission media of Ethernet． 95包括从电话接收传真，听回话音邮件及当做对讲机使用等。
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