信道
第二章 信道
第二章信道信号传输必须经过信道。
信道是任何一个通信系统必不可少的组成部分，信道特性将直接影响通信的质量。
研究信道和噪声的目的是为了提高传输的有效性和可靠性。
2.1 信道的定义和分类它可以分为狭义信道和广义信道。
1．狭义信道：仅只信号的传输媒质。
例如架空明线、电缆、光纤、波导、电磁波等等。
2．广义信道：除了传输媒介外，还包括有关的部件和电路，如天线与馈线、功率放大器、滤波器、混频器、调制器与解调器等等。
在模拟通信系统中，主要是研究调制和解调的基本原理，其传输信道可以用调制信道来定义。
调制信道的范围是从调制器的输出端到解调器的输入端。
在数字通信系统中，我们用编码信道来定义。
编码信道的范围是从编码器的输出端至译码器的输入端。
调制信道和编码信道的划分如图所示。
无论何种信道，传输媒质是主要的。
通信质量的好坏，主要取决于传输媒质的特性。
2.2 信道模型一、 信道模型1．调制信道模型 调制信道具有以下特性：(1) 它们具有一对(或多对)输入端和一对(或多对)输出端。
(2) 绝大多数的信道是线性的，即满足叠加原理。
(3) 信道具有衰减(或增益)频率特性和相移(或延时)频率特性。
(4) 即使没有信号输入，在信道的输出端仍有一定的功率输出(噪声)。
因此，调制信道可以看成一个输出端叠加有噪声的时变线性网络，如图所示。
网络的输入与输出之间的关系可以表示为，式中，e i (t)是输入的已调信号，e 0(t)是信道的输出，n(t)为加性噪声(或称加性干扰)，它与e i (t)不发生依赖关系。
f [e i (t)]由网络的特性确定，它表示信号通过网络时，输出信号与输入信号之间建立的某种函数关系。
作为数学上的一种简洁，令f[e i (t)]=k(t)*e i (t)。
其中，k(t)依赖于网络特性，它对e i (t)来说是一种乘性干扰。
因此上式可以写成)()()()()]([)(t n t e t K t n t e f t e +=+=e i)(])([)(0t n t e f t e i +=讨论：（1）调制信道对信号的干扰有两种：乘性干扰k(t)和加性干扰n(t)。
通信原理第4章信道
第4章 信道
4.0 信道的定义及分类 4.1 无线信道 4.2 有线信道 4.3 信道数学模型 4.4 信道特性及其对信号传输的影响 4.5 信道中的噪声 4.6 信道容量
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本章教学目的：了解各种实际信道、信
道的数学模型和信道容量的概念。
本章的讨论思路：通过介绍实际信道的例
子，在此基础上归纳信道的特性,阐述信道的 数学模型，最后简介了信道容量的概念。
信道模型的分类： 调制信道 编码信道
信 息 源 信 源 编 码 加 密 信 道 编 码 数 字 调 制 数 字 解 调 信 道 译 码 解 密 信 源 译 码 受 信 者
信道 噪声源
调制信道 编码信道
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4.3.1 调制信道模型
有一对（或多对）输入端和一对（或多对）输出端； 绝大多数的信道都是线性的，即满足线性叠加原理；
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相位－频率畸变
指相位－频率特性偏离线性关系所引起的畸变。
1、理想相频特性是一直线
群延迟－频率特性
|H( )|
d ( ) ( ) d
( ) td
O (b) td
K0
O (a)
O (c)
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2、实际电话信道的群延迟特性 一种典型的音频电话信道的群延迟特性。
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光纤呈圆柱形，由芯、封套和外套三部分组成(如 图所示)。芯是光纤最中心的部分，它由一条或多 条非常细的玻璃或塑料纤维线构成，每根纤维线都 有它自己的封套。由于这一玻璃或塑料封套涂层的 折射率比芯线低，因此可使光波保持在芯线内。环 绕一束或多束有封套纤维的外套由若干塑料或其它 材料层构成，以防止外部的潮湿气体侵入，并可防 止磨损或挤压等伤害。
第4章_信道
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4.3 信道的数学模型
内蒙古大学电子信息工程学院 《通信原理》
4.3.2 编码信道模型
由于信道噪声或其它因素的影响，将导致输出数字序列发生 错误，因此输入输出数字序列之间的关系可以用一组 转移概率 来表征。 转移概率：在二进制系统中，就是“0”转移为“1”的 概率和“1”转移为“0”的概率。
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4.1 无线信道
内蒙古大学电子信息工程学院 《通信原理》
地波
频率在2MHz以下的电磁波，趋于沿弯曲的地球表面传 播，有一定的绕射能力。 地波在传播过程中要不断损失能量，而且频率越高损 失越大，因此传播距离不大，一般在数百千米到数千千米。
传播路径 传播路径
发射天线 发射天线
地面 地面
接收天线 接收天线
导体 绝缘层
图4-9 双绞线
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4.2 有线信道
内蒙古大学电子信息工程学院 《通信原理》
传输电信号的有线信道主要有三类：
明线、对称电缆和同轴电缆。 同轴电缆
由内外两根同心圆柱导体构成，两根导体之间用绝缘体 隔离开。内导体多为实心导线，外导体是一根空心导电管或 金属编织网，在外导体外面有一层绝缘保护层。其优点是抗 干扰特性好。
增大视线传播距离的途径 卫星中继（卫星通信）
利用三颗地球同步卫星可以覆盖全球，从而实现全球通信。
利用卫星作为中继站能够增大一次 转发的距离，但是却增大了发射功 率和信号传输的延迟。 此外，发射卫星也是一项巨大的工 程。 故开始研究使用平流层通信。 图4-5 卫星中继
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4.1 无线信道
发射天线 发射天线
地面 地面
接收天线 接收天线
图4-4
无线电中继
特点：容量大、发射功率小、稳定可靠等。
信道的指标
信道的指标
信道的指标是用于衡量和描述信道质量和性能的参数。
以下是一些常见的信道指标：
1. 信号强度：指信号在信道中的强度或功率。
较高的信号强度表示较好的信道条件。
2. 信噪比（SNR）：指信号与噪声之间的比例。
较高的信噪比表示较好的信道质量。
3. 误码率（BER）：指在信道传输过程中出现的比特错误的比例。
较低的误码率表示较好的信道性能。
4. 传输速率：指在信道中可达到的数据传输速率。
较高的传输速率表示较好的信道带宽和容量。
5. 延迟：指数据在信道中传输的时间延迟。
较低的延迟表示较快的数据传输速度。
6. 多径效应：指信号在传播过程中经历的多个路径引起的相位变化和时延扩展。
较小的多径效应表示较好的信道传输条件。
7. 相干带宽：指信道中信号的频带宽度，可以支持保持信号相干性的最大带宽。
8. 衰落：指信号在传输过程中的幅度衰减或增强。
较小的衰落表示
较好的信道质量。
这些指标可以用于评估和比较不同信道的性能，并为信号调制、编码和传输方案的设计提供参考。
第3章 信 道
图3-12 非线性特性
频率偏移是指信道输入信号的频谱经 过信道传输后产生了平移。 相位抖动是由于振荡器的频率不稳定 产生的。
3.4.2 随参信道对信号传输的 影响
无线信道中有一些是随参信道，例如 依靠天波传播或地波传播的无线信道。 随参信道的特性是“时变”的，即随 时间改变的。
一般说来，各种随参信道具有的共同 特性是：第一，信号的传输衰减随时间而 变；第二，信号的传输时延随时间而变； 第三，信号经过几条路径到达接收端，而 且每条路径的长度（时延）和衰减都随时 间而变，即存在多径传播现象。 多径传播对信号的影响称为多径效应。
i 1
i 1
X c (t ) i (t ) cos i (t )
i 1
n
（3-7）
X s (t ) i (t )sin i (t )
i 1
n
（3-8）
则 X c (t )和X s (t ) 都是缓慢随机变化
的。 将式（3-7）和式（3-8）代入式（36），得出
R(t ) X c (t )cos 0t X s (t )sin 0t V (t )cos[0t (t )]
3．同轴电缆
同轴电缆由内外两根同心导体构成， 在这两根导体间用绝缘体隔离开。 如图3-6所示。
图3-6 同轴电缆结构图
4．光纤
光纤是由折射率不同的两种玻璃纤维 制成的。 光纤的中心称为纤芯，外面包有折射 率较低的一层玻璃，称为包层。 按照光波在光纤中传播的方式不同， 光纤又分为多模光纤和单模光纤两类。
经过接收滤波器后的噪声双边功率谱 密度为Pn( f )，如图3-16所示，则此噪声的 功率等于 ∞ （3-18） Pn Pn ( f )df
信道的定义及分类ppt课件
其中，Si (t) 为输入的已调信号；So (t) 为信道总输 出波形；n(t) 为加性噪声/干扰，且与 Si (t) 相互 独立。
f si t 表示已调信号通过网络所发生的(时变)
线性变换。
若设 f si t k(t)si (t) ，则有 so t k(t)si (t) nt
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调制信道对信号的影响
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Communication Theory
典型音频电话信道的相对衰耗
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Communication Theory
影响：不均匀衰耗使传输信号的幅度随频率发生畸 变，引起信号波形的失真；传输数字信号，还会引 起相邻码元波形在时间上的相互重叠，造成码间串 扰。 抑制措施：为了减小幅度—频率畸变，在设计总的 电话信道传输特性时，一般都要求把幅度—频率畸 变控制在一个允许的范围内；即通过一个线性补偿 网络，使衰耗特性曲线变得平坦，这一措施通常称 之为“均衡”；在载波电话信道上传输数字信号时， 通常要采取均衡措施。
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Communication Theory
2.5 随参信道举例
1、短波电离层反射信道 短波的定义：波长为100～10m(相应的频率为3～ 30MHz)的无线电波； 短波信道：既可沿地表面传播，也可由电离层反射 传播； 地波传播：一般是近距离的，限于几十公里范围； 天波传播：借助于电离层的一次反射或多次反射可 传输几千公里，乃至上万公里的距离；
k
k
0
0
理想 的 相位-频率特性及群时延-频率特性 26
Communication Theory
实际的信道特性总是偏离理想的相位—频率特性及群 时延-频率特性，下图给出一个典型的电话信道的群迟 延－频率特性。
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信道的名词解释
信道的名词解释信道是指信息传递的通道或媒介，是信息传输系统中至关重要的部分。
它可以是物理通信线路、电磁波传播的媒介，也可以是无线电、光纤、卫星等传输方式。
信道在现代通信技术中扮演着桥梁的角色，使得信息能够被准确、高效地传递。
一、信道的定义信道是指信息从发送者到接收者的传输媒介。
在通信系统中，信息通过信号的形式进行传输。
信道的任务就是承载这些信号并保证它们的准确传递。
这意味着信道必须具备一定的带宽和传输能力，能够在发送和接收之间传输信号。
信道的好坏直接影响到信息传输的质量和速度。
二、信道的分类信道可以根据传输媒介的不同分为有线信道和无线信道。
1. 有线信道有线信道是指通过电缆、光纤等有线媒介进行信号传输的通道。
它的传输速度和质量较高，可以同步传输多路信号。
有线信道可以实现长距离或高速率的信号传输，被广泛应用于有线电视、互联网、电话等领域。
2. 无线信道无线信道是指通过电磁波进行信号传播的媒介，如无线电、微波、红外线和可见光等。
无线信道具有灵活性高、覆盖范围广的特点，适用于移动通信、无线网络等场景。
然而，无线信道容易受到干扰和衰减，传输速率和可靠性相对较低。
三、信道的特性1. 带宽信道的带宽是指信道能够传输的频率范围。
它决定了信道能够传输的最高频率和信号的带宽。
带宽越大，信道传输的数据量就越大，传输速度也就越快。
2. 容量信道的容量是指信道能够传输的最高数据速率。
容量受到信道带宽和信噪比的影响，理论上，信道容量与带宽成正比。
3. 信噪比信号与噪声的比值被称为信噪比。
信道中存在的噪声会干扰信号的传输，降低信号的质量和可靠性。
信噪比越大，信号质量就越好，信道传输的误码率就越低。
4. 延迟信道传输数据时，由于信号的传播速度有限，会产生传输延迟。
延迟取决于信道的物理长度和传播速度，特别是光纤信道的延迟较低。
五、信道的应用信道在现代通信系统中广泛应用于各个领域。
无论是有线通信还是无线通信，都需要可靠且高效的信道。
信道是什么
信道是什么在当今高度互联的社会中，我们几乎每天都在使用各种无线通信技术来传输数据和进行通信。
我们可以通过手机与朋友交流，通过电视观看节目，通过互联网浏览网页等等。
但是，你有没有想过这些数据是如何在空中传输的呢？这就要涉及到信道的概念。
信道是指无线通信中的空间或者频率资源，用于在发送端和接收端之间传输数据或者发送信号。
在理解信道之前，我们需要先了解一些基础的通信原理。
1. 通信原理在无线通信中，将发送方的信息经过编码的方式转化成无线信号，并通过无线信号的传播来到达接收方，再经过解码的方式将信号转化回原始信息。
这个过程可以简单地分为三个主要部分：发送方、信道和接收方。
- 发送方：将信息进行编码和调制，将数据转化成适合在信道中传输的信号。
信号可以是模拟信号，也可以是数字信号。
- 信道：是指信息在发送方和接收方之间传输的媒介。
信道可以是物理介质，例如空气、水或光纤等，也可以是电磁波频谱中的一部分。
- 接收方：接收到经信道传输的信号后，将信号进行解调和解码，将信号恢复成原始的信息。
2. 信道的分类信道可以根据不同的标准和特性进行分类。
下面是一些常见的信道分类：- 有线信道：即信号传输通过电缆或光纤等有线介质进行。
有线信道可以提供更稳定和可靠的传输效果，例如以太网、USB和HDMI 等。
- 无线信道：即信号通过无线传输媒介进行，常见的无线信道包括微波、无线电波和红外线等。
无线信道的优势在于可以实现远距离和移动通信。
- 导向信道：信号通过特定的路径传输，例如光纤和导线等。
导向信道比较适合在相对较短的距离内传输信号。
- 非导向信道：信号不经过特定的路径传输，例如无线电波和红外线。
非导向信道能够实现更灵活和广泛的传输。
3. 信道的特性信道的特性决定了通信系统的性能和可靠性。
以下是一些常见的信道特性：- 带宽：信道的带宽是指信道能够传输的频率范围。
带宽越大，信道可以传输的信息量越大。
- 延迟：信道的延迟是指信号从发送端到接收端所需的时间。
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信道无线信道一．目前移动通信应用的几种信道比较：1.CDMA：是Code-Division Multiple Access的缩写，这是一种采用spread-spectrum 的数字蜂窝技术。
1999年8月10日我国信息产业部无线电管理局发出通知：CDMA接入系统使用1908～1915MHz频段；农村、边远地区、山区等地，在不对已建的PHS/DECT等系统产生有害干扰的前提下，可使用1900～1915MHz频段。
与其使用time-division multiplexing (TDM)的竞争对手(如GSM)不同，CDMA并不给每一个通话者分配一个确定的频率，而是让每一个频道使用所能提供的全部频谱。
CDMA对每一组通话用拟随机数字序列进行编码。
CDMA是由Qualcomm, Inc.公司开发的。
CDMA使用的新技术拥有很大的优势，它的扩展频谱提供的容量比其他数字技术所提供的至少高三倍以上。
CDMA的语言编码器使用最新的数字语言编码技术，保证了在消除背景噪音的同时提供高质量、高清晰度的语言通话服务。
这种语言编码算法，还提供更高的安全性和保密性。
CDMA网络使每个蜂窝覆盖面积增大，因此与其他的系统相比，CDMA系统需要的蜂窝站点和基站的数目更少，载波安装、启动和维护的费用明显减少，从而使每个用户得到更大的利益。
CDMA还能使用户更容易享受各种增值业务，如传真、数据、国际互联网、先进的留言功能、呼叫识别和呼叫等待等。
此外，几个CDMA生产厂家联合开发了新一代宽带CDMA技术，这将满足用户对多媒体及其他一些先进功能的不断增长的需求。
2.GSM：是Global System for Mobile Communications的缩写，意为全球移动通信系统，是世界上主要的蜂窝系统之一。
GSM用的是窄带TDMA，允许在一个射频同时进行8组通话。
GSM是1991年开始投入使用的。
到1997年底，已经在100多个国家运营，成为欧洲和亚洲实际上的标准。
GSM900及GSM1800(PCS)同属GSM技术下的系统。
GSM1800是因GSM900的系统容量不敷需求，因此另开辟了GSM1800的频段。
因此，除因频率的高低而有不同的属性外，两系统的技术完全相同。
GSM 900 工作频率低(89.000-960MHz)，讯号随距离衰减较小传送距离较远，基地台涵盖范围较大其中800MHz（兆赫）无线电集群通信系统，其工作频段为800MHz（移动台发、基站收占用的频率为806---821MHz；基站发、移动台收占用为的频率为851---866MHz）频宽较小(25MHz) 系统容量较小(124频道)制定手机功率较大(Max 2 Watts) 可传送距离较远1800 工作频率高(1710–1880MHz)，讯号随距离衰减较大传送距离较近，基地台涵盖范围较小频宽较大(75MHz) 系统容量较大(374频道)制定手机功率较小(Max 1 Watts) 可传送距离较近3.BP机在我国无线寻呼的频率规定为160MHz，450 MHz，900MHz频段，但实际所用多为160MHz 频段。
二．几种常见的信道：1. 长波（FM）早期广播制式，传播距离远，昼夜变化大，易受干扰。
除欧洲少数国家外，大部分国家已淘汰民用长波广播。
2. 中波（MW）目前世界各国和地区广泛采用的民间广播波段。
主要用于国内、省市、地区性等中等距离广播。
节目丰富。
中波传播特点：白天近，夜间远，易受雷电与家用电器辐射干扰。
3. 短波（SW）利用地球的外表面电离层多次反射来传播信号，广播覆盖距离远。
被世界各国采用作为国际广播波段，同时又广泛的应用于军事、民用及业余无线电通讯。
民用广播的大部分电台密集在频率为6-18兆赫范围，即49-16米波段内。
●调频（FM）近距离的高保真广播制式、通常覆盖范围不超过100公里，用差转台的方法可增加覆盖面积。
调频是目前发展最快、数量最多、印制最好的广播制式。
●电视伴音（TV SOUND）电视的伴音使用的是调频制式，传播方式与调频广播一样，也是近距离传播。
电视伴音分为VHF和UHF两段，其中：VHF:1~12频道（又分为VHF:1~5和VHF-H 6~12)。
UHF：13~56频道目前的电视伴音收音机主要为接收VHF的1~5和6~12频道。
收音机的种类如果按所接收的波段来划分：单波段中波收音机：MW 525 – 1600 KHz调频调幅收音机MW 525 – 1600 KHz FM 87.5 – 108 MHz调频/中/短波收音机** MW 525 – 1600 KHz FM 87.5 – 108 MHz只有一个短波段时SW 3.9 –12.00 MHz(75 – 25 米)(或6.00 – 18.00 MHz 49 – 16 米)(或9.00 – 16.00 MHz 31 – 19 米)二个短波段时SW1 2.2 –7.50 MHz SW2 7.50 – 23.00 MHz或SW1 5.9 –9.50 MHz SW2 9.50 – 18.00 MHz按米波段来划分SW1,SW2,SW3,SW4,SW5,SW6,SW7………由于微波的频率极高，波长又很短，共在空中的传播特性与光波相近，也就是直线前进，遇到阻挡就被反射或被阻断，因此微波通信的主要方式是视距通信，超过视距以后需要中继转发。
一般说来，由于地球曲面的影响以及空间传输的损耗，每隔50公里左右，就需要设置中继站，将电波放大转发而延伸。
这种通信方式，也称为微波中继通信或称微波接力通信长距离微波通信干线可以经过几十次中继而传至数千公里仍可保持很高的通信质量。
适合卫星通信的频率是1～10GHz频段。
为了满足越来越多的需求，已开始研究应用新的频如12GHz，14GHz，20GHz及30GHz在微波频带，整个通信卫星的工作频带约有500MHz宽度，为了全球放大和发射及减少变调干扰，一般在星上设置若干个转发器。
每个转发器的工作频带宽度为36MHz 或72MHz。
目前的卫星通信多采用频分多址技术，视讯广播的通信卫星所传送的频段可分为:C频段:频率范围=3.4GHz-4.2GHz。
通常使用在全球广播、半球广播及越洋中继广播(新型卫星因功率强如果配合数位压缩的讯号已可作为DTH使用)。
Ku频段:频率范围包括从10.75到12.75GHz共2GHz的频宽。
运用在区域广播、点对点广播、直播卫星播送及SNG中继传送等。
相距很近的便携硬件之间的链接是通过红外线链路（简称IrDA）进行的。
应用红外线收发器链接虽然能免去电线或电缆的连接，但使用起来仍有许多不便，不仅距离只限于1～2m，而且必须在视线上直接对准，中间不能有任何阻挡。
同时只限于在两个设备之间进行，不能同时链接更多的设备。
红外线局域网使用波长小于1微米的红外线，基本速率为1Mbps，仅适用于近距离的无线传输，且具有很强的方向性。
散射红外线网络这种技术会广播传输的信号，这样信号会遇墙或天花板反弹，最终到达接受器。
这种技术的有效区域是100英尺。
由于信号反弹，因此速度较慢激光技术于红外线技术类似，因为它也需要无障碍的直线传播。
任何阻挡激光束的人或物都会阻碍正常的传输。
蓝牙“蓝牙”技术的无线电收发器的链接距离可达30英尺，并且没有直线链接要求，甚至不在同一间房内的设备也可以形成相互链接。
链接最大数目目前可达7个，蓝牙的全方位特性使之非常灵活，而且多点通信能力允许设备被共享。
但就目前而言，蓝牙的通信速度为750Kbits/s，带宽仅1MBps。
而现在带4Mbits/sIR端口的产品比比皆是，最近16Mbits/s的扩展也已获批准，估计今年上半年能见到产品上市在最近一次蓝牙的会议上对实现蓝牙的材料成本做了估计，大概会给设备增加25到100美元的成本，当蓝牙设备大规模量产后，这一价格会快速下滑。
作为一个对比，红外无线传输端口的实现成本却在5美元以内，如果对速度要求不高甚至可以低到1.5美元以内。
注意，两台用红外无线传输建立连接的设备平均实现成本甚至可能比传统使用DB9连接头的线缆还低。
蓝牙工作在全球通用的2.4GHz的ISM(即工业、科学、医学）频段，其设计数据传送速率上限为1Mb/s。
有线信道有线信道主要有四类。
即明线（open wire）、对称电缆（Symmetrical cable）、同轴电缆（coaxial cable）和光纤。
（1）明线明线是指平行架设在电线杆上的架空线路。
它本身是导电裸线或带绝缘层的导线。
虽然它的传输损耗低，但是由于易受天气和环境的影响，对外界噪声干扰比较敏感，已经逐渐被电缆取代。
（2）对称电缆电缆有两类，即对称电缆和同轴电缆。
对称电缆是由若干对叫做芯线的双导线放在一根保护套内制成的，为了较小每对导线之间的干扰，每一对导线都做成扭绞形状，称为双绞线，同一根电缆中的各对线之间也按照一定的规律扭绞在一起，在电信网中，通常一根对称电缆中有25对双绞线，对称电缆的芯线直径在0.4mm~1.4mm，损耗比较大，但是性能比较稳定。
对称电缆在有线电话网中广泛应用于用户接入电路，每个用户电话都是通过一对双绞线连接到电话交换机，通常采用的是22~26号线规的双绞线。
双绞线在计算机局域网中也得到了广泛的应用，Ethernet中使用的超五类线就是由四对双绞线组成的。
（3）同轴电缆同轴电缆是由内外两层同心圆柱体构成，在这两根导体之间用绝缘体隔离开。
内导体多为实心导线，外导体是一根空心导电管或金属编织网，在外导体外面有一层绝缘保护层，在内外导体之间可以填充实心介质材料火绝缘支架，起到支撑和绝缘的作用。
由于外导体通常接地，因此能够起到很好的屏蔽作用。
随着光纤的广泛应用，远距离传输信号的干线线路多采用光纤替代同轴电缆，在有线电视广播（CATV：Cable Television）中还广泛地采用同轴电缆为用户提供电视信号，另外在很多程控电话交换机中PCM群路信号仍然采用同轴电缆传输信号，同轴电缆也作为通信设备内部中频和射频部分经常使用传输的介质，如连接无线通信收发设备和天线之间的馈线。
（4）光纤传输光信号的有线信道是光导纤维，简称光纤。
光纤是由华裔科学家高锟（Charles Kuen）发明的，他被认为是“光纤之父”。
在1970年美国康宁（Corning）公司制造出了世界上第一根实用化的光纤，随着加工制造工艺的不断提高，光纤的衰减不断下降，世界各国干线传输网络主要是由光纤构成的。
光纤中光信号的传输是基于全反射原理，光纤可以分为多模光纤（MMF：Multi-Mode Fiber）和单模光纤（SMF：Single Mode Fiber），单模光纤中光信号具有多种传播模式，而单模光纤中只有一种传播模式。
光纤的信号光源可以有发光二极管（LED：Light-Emitted Dioxide）和激光。