2.1 传输介质的基本概念
2.1.1 传输介质
传输介质是连接通信设备，为通信设备之间提供信息传输的物理通道；是信息传输的实际载体。从本质上讲，有线通信与无线通信中的信号传输，实际上都是电磁波在不同介质中的传播过程，在这一过程中对电磁波频谱的使用从根本上决定了通信过程的信息传输能力。理论上，任何频率的信号都可以用作通信。但实际上，我们仍然是根据业务要求、传播特性等因素来选择性的使用电磁波的频段。本章将介绍双绞线、同轴电缆、无线信道、微波信道、光纤等常见的传输介质。
2.1.2 传输介质的分类
很多介质都可以作为通信中使用的传输介质，但这些介质本身有着不同的属性，它们适用于不同的环境条件，同时通信业务本身也会对传输介质的使用提出不同的要求。因此，在实际的应用中存在着多种多样的传输介质，以下是三类常见的传输介质。
（1）有线电缆：通信中常见的有线电缆包括非屏蔽双绞线、屏蔽双绞线和同轴电缆等。有线电缆的特点是成本低，安装简单；缺点是频谱有限，而且安装之后不便移动。电缆是有线通信中，特别是接入网络中最常见的传输介质；
（2 ）无线介质：无线介质在使用中可以划分为可见光、微波、紫外、红外等频段。使用无线介质的显著优点是建网快捷且移动性支持好，它的缺点是频谱宽度还要低于电缆，此外，使用无线介质的成本有时要远高于使用有线介质。虽然存在着部分不经授权就可以使用的频段，如340/433MHz、2.4GHz等，但大多数无线频段是需要授权甚至是购买之后才可以使用的。例如，在目前的第三代移动通信网络建设中，很多网络运营商花费了数百亿美元来购买运营牌照，即是购买相应频段的使用权，而最终这些成本都要由用户来承担；
（3 ）光纤：光纤也是一种有线介质，它可以提供高达THz级别的带宽，而且误码率非常低，但缺点是安装复杂，需要专业的人员和专业的设备。目前，光纤还是主要应用于骨干网络中。
表2-1给出了不同通信技术对电磁波频谱的使用、以及不同电磁波频谱所对应的传输介质和典型应用。
2.1.3 传输介质与传输技术的设计
传输介质只有被相应的传输技术所使用，才能够体现为可供上层业务使用的信道，由于传输介质是与传输技术紧密结合的，因此，设计传输技术就必须考虑并充分利用传输介质本身固有的特点，以下分别说明传输介质的各种特征对设计传输技术的影响。
（1）带宽：也就是可供使用的频谱宽度。高带宽的传输介质就可以承载较高的比特率，例如光纤；如果传输介质的带宽会受到其它因素的影响而改变，那么还必须针对这些情况，设计不同的传输技术；
（2）误码率：高误码率的传输环境下，肯定会要求使用更为复杂、有效的检纠错技术；
（3）信号的传输距离：不同的传输介质对信号传输具有不同的衰减，当有用信号的强度衰减至一定水平之下时，就必须以某种形式进行信号的再生与放大，以保证按收端的正常工作。光纤通信中的光中继器，微波通信中的中继站，都是为了完成这一目的而设立的；
（4）安全：不同的传输介质是有不同的安全等级，通信中的加密和认证都是必不可少的，但不同复杂度的加密与认证技术在传输代价，时间代价等方面有很大差异，因此必须为各种传输介质来选用最为合适的安全保证技术。
需要说明的是，以上几方面的影响不是单独存在的，它们经常存在着互相作用。例如：更可靠的检纠错技术会占用更多的比特位，因此也就会减少可供有用信号使用的带宽。因此，在设计传输技术时必须综合考虑各种因素的影响，实用的传输技术常常是考虑各种因素影响的折衷体现。
