除此以外，由于上述的原理，所以存在多條不同角度入射的光線在一條光纖中傳輸，這種光纖就稱為多模光纖，但是由于光脈沖在多模光纖中傳輸時(shí)會(huì)逐漸展寬，造成失真，所以多模光纖只適合于近距離傳輸。如果光纖的直徑減小到只有一個(gè)光的波長(zhǎng)，則光纖就像一根波導(dǎo)一樣，使光線一直向前傳播，而不會(huì)產(chǎn)生多次反射，這樣的光纖就稱為單模光纖。

光纖不僅具有通信容量大的特點(diǎn)，還有其他的一些特點(diǎn)：
1.傳輸損耗小。
2.抗雷電和電磁干擾性能好。
3.無(wú)串音干擾，保密性很高。
4.體積小，重量輕。

2.3.1非導(dǎo)引型傳輸媒體

我們將自由空間稱為非導(dǎo)引型傳輸媒體，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是指無(wú)線傳輸。無(wú)線傳輸可以使用的頻段很廣，人們已經(jīng)利用了好幾個(gè)波段來(lái)進(jìn)行通信，但是紫外線以及更高的波段現(xiàn)在暫時(shí)還是不能用于通信。

短波通信（高頻通信）主要是靠電離層的反射來(lái)進(jìn)行傳輸。但是短波信道的通信質(zhì)量較差，傳輸速率較低。

無(wú)線電微波通信在數(shù)據(jù)通信中占有重要的地位。微波在空間中主要是以直線傳播。傳統(tǒng)的微波通信主要有兩種方式，即地面微波接力通信和衛(wèi)星通信。

要使用某一段無(wú)線電頻譜進(jìn)行通信，通常必須得到本國(guó)政府有關(guān)無(wú)線電頻譜管理機(jī)構(gòu)的許可證。但是也有一些無(wú)線電頻段是可以自由使用的。例如ISM，各國(guó)的ISM標(biāo)準(zhǔn)可能略有差異。

2.4信道復(fù)用技術(shù)

2.4.1頻分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用和統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用

復(fù)用是通信中的基本概念，它是指允許用戶使用一個(gè)共享信道來(lái)進(jìn)行通信，達(dá)到降低成本，提高利用率的效果。

先來(lái)介紹頻分復(fù)用FDM，頻分復(fù)用是指將帶寬分為多份，用戶在分到一定的頻帶后，在通信過(guò)程中自始至終都占用著這一條頻帶，也就是說(shuō)頻分復(fù)用的用戶是在同樣的時(shí)間占用不同的帶寬資源。

然后是時(shí)分復(fù)用TDM，它是指將時(shí)間劃分為一段段等長(zhǎng)的時(shí)分復(fù)用幀（TDM幀）。每一個(gè)時(shí)分復(fù)用的用戶在每一個(gè)TDM幀中占用固定序號(hào)的時(shí)隙。而每一個(gè)用戶所占用的時(shí)隙是周期性地出現(xiàn)（其周期就是TDM幀的長(zhǎng)度）。時(shí)分復(fù)用的所有用戶是在不同的時(shí)間占用同樣的頻帶寬度。

但是當(dāng)使用時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)傳送計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)時(shí)，由于計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的突發(fā)性質(zhì)，用戶對(duì)分配到的子信道利用率一般是不高的。

最后是統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用STDM，它是有一點(diǎn)類似于TDM的，只是STDM幀不是固定分配時(shí)隙，而是按需動(dòng)態(tài)的分配時(shí)隙。因此統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用可以提高線路的利用率。

2.4.2波分復(fù)用

波分復(fù)用WDM就是光的頻分復(fù)用，也就是使用一根光纖來(lái)同時(shí)傳輸多個(gè)光載波信號(hào)。

2.4.3碼分復(fù)用

碼分復(fù)用CDM是另一種共享信道的方法。而人們更常使用碼分多址CDMA來(lái)稱呼它。這種復(fù)用方式的具體做法是可以讓每一個(gè)用戶在同樣的時(shí)間使用同樣的頻帶進(jìn)行通信，由于各個(gè)用戶使用經(jīng)過(guò)特殊的不同碼型，因此各用戶之間不會(huì)造成干擾。而且通過(guò)這種方式發(fā)送的信號(hào)具有很強(qiáng)的抗干擾能力，其頻譜類似于白噪聲，不容易被他人發(fā)現(xiàn)。

碼分復(fù)用的工作原理是將每一個(gè)比特時(shí)間再劃分為m個(gè)短的間隔，稱之為碼片。一般情況下m的值是64或128。

使用CDMA的每一個(gè)站被指派一個(gè)唯一的m bit碼片序列。一個(gè)站如果要發(fā)送比特1，則發(fā)送它自己的m bit碼片序列。如果要發(fā)送比特0，則發(fā)送該碼片序列的二進(jìn)制反碼。舉例來(lái)說(shuō)：

如果S站的8 bit碼片序列是00011011
發(fā)送比特1時(shí)，就發(fā)送序列：00011011
發(fā)送比特0時(shí)，就發(fā)送序列：11100110

有時(shí)為了方便起見(jiàn)，我們會(huì)將碼片中的0寫為-1，1寫為+1。

現(xiàn)假定S站要發(fā)送信息的數(shù)據(jù)率為b bits/s，由于每一個(gè)比特要轉(zhuǎn)換成m個(gè)比特的碼片，因此S站實(shí)際上發(fā)送的數(shù)據(jù)率提高到mb bit/s，同時(shí)S站所占用的頻帶寬度也提高到原來(lái)數(shù)值的m倍。這種方式就是擴(kuò)頻的一種。擴(kuò)頻通信通常有兩大類，一種是直接序列擴(kuò)頻DSSS，另一種是跳頻擴(kuò)頻FHSS。

CDMA系統(tǒng)的重要特點(diǎn)是每個(gè)站分配的碼片序列不僅必須各不相同，并且還必須互相正交，并且在實(shí)用的系統(tǒng)中是使用偽隨機(jī)碼序列。

我們可以用數(shù)學(xué)公式來(lái)表示碼片序列的這種正交關(guān)系。先令向量S表示站s的碼片向量，令T表示其他任何站的碼片向量。那么兩個(gè)不同站的碼片序列正交，就是向量S和T的規(guī)格化內(nèi)積等于0，即：

正交關(guān)系的另一個(gè)重要特性是任何一個(gè)碼片向量和該碼片向量自己的規(guī)格化內(nèi)積都是1或者一個(gè)碼片向量和該碼片反碼的向量的規(guī)格化內(nèi)積值是-1，即：

2.5數(shù)字傳輸系統(tǒng)

在早期的電話網(wǎng)當(dāng)中，從電話局到用戶電話機(jī)的用戶線采用最廉價(jià)的雙絞線電纜，而長(zhǎng)途干線采用的是頻分復(fù)用FDM的模擬傳輸方式。由于數(shù)字通信與模擬通信相比，無(wú)論數(shù)傳輸質(zhì)量上還是從經(jīng)濟(jì)上都有明顯的優(yōu)勢(shì)，所以現(xiàn)在長(zhǎng)途干線大都采用時(shí)分復(fù)用PCM的數(shù)字傳輸方式。

但是早期的數(shù)字傳輸系統(tǒng)有著許多的缺點(diǎn)，其中最主要的是以下兩個(gè)：
（1）速率標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一：由于歷史的原因，多路復(fù)用的速率體系有兩個(gè)互不兼容的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。所以國(guó)際范圍的基于光纖高速數(shù)據(jù)傳輸就很難實(shí)現(xiàn)。
（2）不是同步傳輸：在過(guò)去各國(guó)的數(shù)字網(wǎng)主要是采用準(zhǔn)同步的方式，所以當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸速率很高時(shí)，收發(fā)雙方的時(shí)鐘同步就成為很大的問(wèn)題。

所以為了解決這些問(wèn)題，美國(guó)推出了一個(gè)數(shù)字傳輸標(biāo)準(zhǔn)，叫做同步光纖網(wǎng)SONET。整個(gè)的同步網(wǎng)絡(luò)的各級(jí)時(shí)鐘都來(lái)自一個(gè)非常精確的主時(shí)鐘。同時(shí)，SONET為光纖傳輸系統(tǒng)定義了同步傳輸?shù)木€路速率等級(jí)結(jié)構(gòu)：

之后以SONET為基礎(chǔ)，美國(guó)又制定出國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)同步數(shù)字系列SDH，一般可以認(rèn)為SDH和SONET是同義詞。

2.6寬帶接入技術(shù)

寬帶的接入技術(shù)主要包括有線寬帶接入和無(wú)線寬帶接入。在這里先來(lái)介紹有線寬帶接入。

2.6.1 ADSL技術(shù)

ADSL技術(shù)的全稱是非對(duì)稱數(shù)字用戶線技術(shù)，具體指的是用數(shù)字技術(shù)對(duì)現(xiàn)有的模擬電話用戶線進(jìn)行改造，使它能夠承載寬帶數(shù)字業(yè)務(wù)。具體來(lái)說(shuō)ADSL技術(shù)就是把0-4 kHZ這一段低端頻譜留給傳統(tǒng)電話使用，而把原來(lái)沒(méi)有被利用的高端頻譜留給用戶上網(wǎng)使用。

ADSL的傳輸距離取決于數(shù)據(jù)率和用戶線的線徑（用戶線越細(xì)，信號(hào)傳輸時(shí)的衰減就越大）。而ADSL所能得到的最高數(shù)據(jù)傳輸速率還與實(shí)際的用戶線上的信噪比密切相關(guān)。

ADSL在數(shù)據(jù)率方面由于用戶在線的具體條件相差較大，因此ADSL采用自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)使用戶線能夠傳送盡可能高的數(shù)據(jù)率。當(dāng)ADSL啟動(dòng)時(shí)，用戶線兩端的ADSL調(diào)制解調(diào)器就測(cè)試可用的頻率、各子信道受到干擾的情況以及在每一個(gè)頻率上測(cè)試信號(hào)的傳輸質(zhì)量。但是ADSL不能保證固定的數(shù)據(jù)率，所以對(duì)于用戶線很差的甚至無(wú)法開(kāi)通ADSL。

基于ADSL的接入網(wǎng)由以下三大部分組成：數(shù)字用戶線接入復(fù)用器，用戶線和用戶家中的一些設(shè)施。

ADSL技術(shù)也在發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)有了更高速率的ADSL標(biāo)準(zhǔn)，稱之為第二代ADSL，第二代ADSL改進(jìn)的地方主要是：
1.通過(guò)提高調(diào)制效率得到了更高的數(shù)據(jù)率。
2.采用了無(wú)縫速率自適應(yīng)技術(shù)SRA，可在運(yùn)營(yíng)中不中斷通信和不產(chǎn)生誤碼的情況下，自適應(yīng)的調(diào)整數(shù)據(jù)率。
3.改善了線路質(zhì)量評(píng)測(cè)和故障定位功能。

2.6.2 光纖同軸混合網(wǎng)（HFC網(wǎng)）

HFC網(wǎng)是目前覆蓋面很廣的有線電視網(wǎng)CATV的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的一種居民寬帶接入網(wǎng)，除了可以傳送CATV外，還能提供電話、數(shù)據(jù)和其他寬帶交互型業(yè)務(wù)。

為了提高傳輸?shù)馁|(zhì)量，HFC網(wǎng)將原有線電視網(wǎng)中的同軸電纜主干部分改換為光纖，而光纖從頭端連接到光纖結(jié)點(diǎn)，在光纖結(jié)點(diǎn)光信號(hào)被轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，最后信號(hào)被送到每一個(gè)用戶的家庭。

電視家要接收到信號(hào)就必須在同軸電纜和電視機(jī)之間裝上一個(gè)機(jī)頂盒，同時(shí)還需要安裝一個(gè)電纜調(diào)制解調(diào)器來(lái)使用戶能夠利用HFC網(wǎng)接入到互聯(lián)網(wǎng)。

2.6.3 FTTx技術(shù)

FTTx是一種實(shí)現(xiàn)寬帶居民接入網(wǎng)的方案，代表多種寬帶接入的方式。這里的x代表不同的光纖接入地點(diǎn)，例如FTTH光纖到戶，F(xiàn)TTB光纖到大樓等等。

現(xiàn)在的長(zhǎng)距離信號(hào)傳輸大都是采用光纖傳輸，只有在到了臨近用戶家中時(shí)，才將光纖轉(zhuǎn)換為銅纜。但是一個(gè)用戶是遠(yuǎn)用不了一根光纖的通信容量，因此我們?cè)诠饫w干線和用戶之間安裝一種轉(zhuǎn)換裝置即光配線網(wǎng)，使得許多用戶能夠共享一根光纖的通信容量。由于光配線網(wǎng)無(wú)需使用電源，因此我們將其稱為無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)。