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1.4 蜂窝移动通信系统
P43～50 1.4.1 移动通信关键技术和系统发展
1. 移动通信的特点和影响效应
1）移动通信的主要特点
分类 作用
无线部分 用户终端的接入
有线部分 交换、用户管理、漫游、鉴权（口诀：管鉴交游）
（1）无线电波传播复杂。
（2）移动台在强干扰条件下工作。（口诀：互外同邻）除了外部干扰，移动台互调干
扰、邻道干扰和同频干扰，其中， 同频干扰是特有的。（2019.4）（2021.4）
8
7
1
9
（3）容量有限。 8 4
3
信
微
（4）系统复杂。 系
联
题
押
移动通信要具有网络搜索、位置登记、越区切换、自动漫游等功能。（口诀：满搜越
准
精
位）
2）影响移动通信的主要效应（口诀：普径远影）
（1）阴影效应
大型建筑物和其他物体的阻挡，在电磁波传播的接收区域中产生传播半盲区。
（2）远近效应
8
移动台离基站的距离不等，那么到达基站时信号的强弱将不同，离基站1 7近的信号强，
9
4
8
3
信
离基站远的信号弱。出现了以强压弱的现象，并使弱者产生掉话现象微。
系
联
一
唯
（3）多径效应（2024年单5）
1
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移动台接收到的信号有多条不同路径信号，而且它们到达时的信号强度、到达时间及
到达时的载波相位都是不一样的。所接收到的信号是上述各路径信号的矢量和，也就是说
各路径之间可能产生自干扰。这类自干扰称为多径干扰或多径效应。
（4）多普勒效应
移动台高速移动时传播频率的扩散而引起的，其扩散程度与用户运动速度成正比。
8
7
1
9
4
8
3
信
微
系
联
题
2. 移动通信的抗押干扰与抗衰落技术
准
精
1）分集技术
一是分散传输；
二是集中处理。
2）均衡技术
均衡是通过均衡滤波器的作用，增 强小振幅的频率分量并衰减大振幅的频率分量，从
8
而获取平坦的接收频率响应和线性相位，以消 除频率选择性失真。
1
7
9
8
4
3）扩频技术 信
3
微
系
扩频系统将发送的信息扩展到一个很宽的频带上， 以很宽的一信
联
道传送信息：在接收端
唯
通过相关检测从很宽的频带信号恢复出基带信号。
扩频通信系统有直接扩频和跳频两种工作方式。
扩频系统的特点有：抗干扰和抗衰落、抗阻塞能力强；采用码分多址通信时，频谱利
用率高；信号功率谱密度很低，有利于信号的隐蔽。
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7
3. 数字移动通信的关键技术1
9
4
8
3
信
1）无线组网技术 微
系
联
大区制工作方式：题服务半径达到几十公里，容量有限。
押
准
精
小区制工作方式：服务半径在1～10km左右。
小区采用正六边形 形状时，覆盖整个服务区域所需的基站数量最少、最经济，形象地
称为蜂窝网。
基站设置在每个小区六边形 的3个顶点上，采用3幅120°扇形辐射的定向天线，分别
覆盖3个相邻小区的1/3区域。
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1
7
9
8
4
信
3
微
系
联
一
唯
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在小区制中，可以应用频率再用技术，即在相邻小区中使用不同的载波频率，而在非
相邻且距离较远的小区中使用相同的载波频率。理论上，小区越小，小区数目越多，整个
通信系统的容量就越大。
8
7
1
9
2）双工技术 8 4
3
信
微
根据发射和接收是否系同时，分为单工、半双工和全双工。
联
题
（1）FDD 押
准
精
FDD采用两个独 立的频率信道分别进行向下传送和向上传送信息，且两个相互通信的
电台之间收发信频率正好 对应相反。为了防止同一电台的发射信号干扰接收机工作，在两
个双向信道之间存在一个保护频段。
8
1
7
9
8
4
信
3
微
系
联
一
唯
（2）TDD
TDD的发射和接收信号可以在同一频率信道的不同时隙中进行，彼此之间采用一定的
保证时间予以分离。它不需要分配对称频段的频率，并可在每信道内灵活控制、改变发送
和接收时段的长短比例。在进行不对称的数据传输时，可充分利用有限的无线电频谱资
源。
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3）多址技术
分类 区分信道 特点
（1）每信道占用一个载频；
（2）对信号功率控制要求不严格；
FDMA 载波频率 （3）需要周密的频率规划，设备多且容易产生信道间的互
调干扰；
（4）越区切换较为复杂和困难
8
7
1
9
4
8
3
信
微
系
联
题
押
准
精
分类 区分信道方式 特点
（ 2）移动台信号功率的发射是不连续的；
（3） 必须采用自适应均衡技术； 8
TDMA 存在的时间 1 7
9
（4）为了 把一个时隙和另一个时隙
8
4分开，保护时间也是必
信
3
需的 微
系
（1）多个CDMA 信号是互相联重叠的；
一
（2）接收机的相关 器件唯可以在多个CDMA信号选出使用预
CDMA 正交性的码序列 定码序列的信号，其他使用不同码序列的信号因为和接收
机本地产生的码序列不同而不能被解调；
（3）需要严格的功率控制和定时同步
P50～53 1.4.2 第四代移动通信网络
1. 4G的网络结构
4G EPC由MME、SGW、PGW、PCRF组成，EPC和E-UTRAN之间使用S1接口。
MME负责处理与UE相关的信令消息；
SGW是一个终止于E-UTRAN接口的网关；
PGW是连接外部数据网的网关；
PCRF是策略计费控制单元。
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4G EPC实现了控制面和用户面分离，MME实现控制面功能，SGW实现用户面功能。
3. 4G的关键技术（口诀：正多智软p）
（2016-22、2021-5）
1）正交频分复用（OFDM）
2）多输入多输出（MIMO）
3）智能天线
4）软件无线电
5）基于IP的核心网
1）正交频分复用（OFDM）
本原理是将信号分割为N个子8信号，然后用N个子信号分别调制N个相互正交的子载
7
1
9
4
8
波。 信 3
微
系
（1）频谱效率高。联（2022-23）
题
押
（2）带宽扩展准性强：信号带宽取决于使用的子载波的数量。
精
（3）抗多径衰落 。
（4）频谱资源灵活分配。
（5）实现MIMO技术较简 单。
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1
7
9
8
4
信
3
微
系
联
一
唯
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2）多输入多输出（MIMO）
MIMO是指在发送端和接收端分别使用多根发送天线和接收天线，使信号通过发送端与
接收端的多根天线传送和接收，从而改善通信质量。
MIMO技术大致可以分为空间分集和空间复用两类，主要优势如下：
（1）提高信道的容量
（2）提高信道的可靠性
8
7
1
9
4
8
3
信
微
系
联
题
押
准
精
3）智能天线
（1）抑制干扰
（2）节省发送功率
（3）抑制延迟扩展和多径衰落
4）软件无线电
8
1
7
9
核心思想是在尽可能靠近天线的地方使用宽 带A/D和D/A变换器，
信
3并8
4
尽可能多地用软
微
件来定义无线功能，各种功能和信号处理都尽可能用 软件实现。
系
联
一
唯
5）基于IP的核心网
P53～57 1.4.3 第五代移动通信网络
1. 5G的业务需求（略）
2. 5G的技术需求（略）
3. 中国的5G
1）关键指标（2019.6）
设备密集度达到600万个/k㎡；
流量密度在20Tbs/k㎡以上；
移动性达到500km/h；
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用户体验达到Gbit/s量级；
端到端时延降低到4G的1/10或1/5，达到毫秒级水平。
2）主要场景
连续广域覆盖场景面向大范围覆盖及移动环境下用户的基本业务需求；
热点高容量场景主要面向热点区域的超高速率、超高流量密度的业务需求；
低功耗大连接场景面向低成本、低功耗、海量连接的业务需求；（2020、5）
低时延髙可靠场景主要满足车联网、工业控制等对时延和可靠性要求高的业务需求。
4. 5G的技术发展
1）网络架构的发展
（1）部署场景（略） 8
7
1
9
4
8
（2）接入网（略） 信 3
微
系
（3）核心网 联
题
押
① 控制与转发准分离。
精
② 物理硬件与逻 辑分离。
③ 对业务的感知，支持动态的数据传输策略。
④ 数据平面扁平化。
2）关键技术的发展
（1）超密集异构网络
8
1
7
在5G的网络架构中，将会采用“三朵云” 的新兴网络架构，即接入
8
云4 9、控制云和转发
信
3
微
云。SDN是实现控制云与转发云连接的关键。
系
联
一
（2）D2D通信 唯
是一种短距离通信，能够实现数据在终端间的直接传输。
（3）大规模MIMO系统
大规模MIMO可以在不增加带宽或总发送功率耗损的情况下大幅增加系统的吞吐量及传
送距离。
（4）绿色通信
绿色通信体现在三方面：
降低单个基站的能耗；
使网络可以根据服务区域内业务量的变化，动态地进行资源调度及功率控制；
优化网络部署及网络拓扑结构。
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（5）新空口
5G接入网构建以用户为中心的接入网络，特点如下：
① UE与小区解耦。
② 精细化的QoS管理。
③ 业务下沉。
④ 轻切换。通过MAC实时调度实现空口链路的无缝切换。
（6）网络动态切片
网络切片与网络虚拟化NFV密切相关，主要有切片管理和切片选择两大功能。
1.5 通信电源系统
P57～59 1.5.1 通信电源系8统的特点及供电方式
7
1
9
4
8
1. 通信电源系统的要求信 3
微
系
联 频率允许
类型 指标 电题压允许变动范围 正弦畸变率
押 变动范围
准
精
380/220V、50Hz供电：＋
交流电 电压
10%～-15% ±4% 不大于5%
源 频率
10k V、50Hz供电：±10%
输出端的
类 供电 电压允许 稳压 0MHz～20MHz频带内的
指标 电话衡重
型 电压 变动范围 精度 峰-峰值杂音电压
杂音电压
8
直 -48V -57～-40V ± 1% 2mV 200mV 1 7
9
8
4
流 电压 240V 192～288V 信 3
微
电 杂音 ±0.5% —— 0系.5%
336V 260～400V 联
源 一
唯
2. 通信电源的供电方式（2018-23、2021-1、2017-12、 口诀：集散混一体）
（1）集中供电方式：全局只设一个通信电源供电中心，所有通信设备都由该供电中心
的电源供电。此种供电方式系统设备少、维护工作量小、占地面积不多，主要应用于中、
小型通信局（站）。
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1
9
4
8
3
信
微
（2）分散供电方式：系全局分设多个通信电源供电点，每个供电点对邻近的通信设备提
联
题
供独立的供电电源，押交流和直流供电系统分楼层设置，此种供电方式供电电流大，多路交
准
精
流和直流分散供电， 主要应用于大容量的通信机楼。
8
1
7
9
8
4
信
3
微
系
联
一
唯
（3）混合供电方式：是在集中供电的基础上，用于市电无保障的无人光缆中继站、微
波中继站、移动通信基站等。
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（4）一体化供电方式：通信设备与电源设备装在同一机架内，主要应用于小型用户交
换机以及一体化的接入设备站点、小型基站等。
8
7
1
9
4
8
3
信
微
系
联
题
押
P59～61 1准.5.2 通信电源系统的组成及功能
精
1. 交流供电系统 （2016.7）（2020、6）（2023、23）
交流供电系统包括变配电系统、备用电源系统、不间断电源系统（UPS）以及相应的交
流配电线路。
类型 要求
高压配电设备 做必要的隔离、防雷等 保护，并进行用电计量
通信局（站）用的变压器 属于降压变压器，分为油浸式变压
8
器和干式
变压器
1
7
变压器两大类
8
4 9
信
3
（1）能进行主、备用电源转换；
微
系
（2）输出负荷分路可根据不同用电设 备的需求而联定；
一
（3）具有过压、欠压、缺相等告警功能 以及唯过流、防雷等保护功能；
低压配电设备
（4）能够监视、测量供电质量和交流配电 屏自身的工作状态；
（5）需要配备市电/油机转换开关，包括自动转换开关（ATS）和手动
转换开关（MTS）两种
类型 要求
重要的负载采用双总线模式UPS系统供电，一般负载采用N+1并联冗余模式
UPS设备
UPS系统供电，给末端通信设备供电的室外一体化UPS可采用单机工作方式
蓄电池组 与交流UPS设备相配合，提供短时间的交流供电保障
2. 直流供电系统
类型 要求
整流器 把交流配电屏输出的交流电源整流为通信设备所需的直流工作电源，其
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输出端与直流配电设备相连接，并通过直流配电设备的相应端子与蓄电
池组和通信设备相连，对蓄电池组浮充电，并向通信设备供电
蓄电池组 并联于整流设备输出端
类型 要求
用于整流器、蓄电池组的接入和直流负荷分路的分配
（1）可接入两组蓄电池；
（2）负荷分路及容量可根据系统实际需要确定；
直流输出
（3）具有过压、欠压、过流保护和低压告警功能，其输出端装有浪涌
配电设备
吸收保护装置；
（4）对蓄电池组充、放电回路以及主要输出分路进行监测；
（5）移动基站的直流配电单元具有低电压两级切断保护功能
直流-直流
位于直流输出配电 设备末端，可将基础直流电源的电压变换成通信设备
（DC/DC）变换 7 8
1
所需要的各种9直流电压，以满足负载对电源电压的不同要求
4
设备 8
3
信
微
3. 接地系统 系
联
题
接地系统由接地押体、接地引入线、汇集排、楼层接地排、接地线组成。
准
精
（1）交流工作 接地可保证相间电压稳定。
（2）直流工作接地可保证直流通信电源的电压为负值。
（3）保护接地可避免电 源设备的金属外壳因绝缘受损而带电。
（4）防雷接地可防止因雷电瞬 间过压而损坏设备。
4. 防雷系统
8
防雷系统由接闪器、雷电引下线、接地体 、等电位连接线、各级防雷保
1
7护器件（防雷
9
8
4
器、防雷隔离变压器等）等组成。 信
3
微
系
5. 监控系统
联
一
唯
监控系统由各种采集设备、网络传输设备、监控终端设 备 等组成。
P61～64 1.5.3 通信用蓄电池的充放电特性
1. 铅酸蓄电池的主要特点
1）阀控式铅酸蓄电池
蓄电池在充电后期正极会析出氧气（O），负极析出氢气（H）。
2 2
阀控式密封铅酸蓄电池的使用寿命可达15～20年，但在实际使用中，电池会出现提前
失效的现象，放电容量降为80％以下。造成阀控式密封铅酸蓄电池失效的主要因素有板栅
的腐蚀与变形、电解液干涸、负极硫酸化、早期容量损失、热失控和隔板失效等。
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7
1
9
4
8
3
信
微
系
联
题
押
准
精
2. 铅酸蓄电池的参数及充放电特性
1）主要技术参数
（1）电池电动势（E）
8
蓄电池在没有负载的情况下测得的正、负 极之间的端电压，也就是开路
1
7时的正负极端
9
8
4
子电压。 信
3
微
系
（2）蓄电池的内阻（R） 一
联
唯
蓄电池的内阻（R）为（E-U）/I。
蓄电池的内阻应包括：蓄电池正负极板、隔板（膜）、电解液和连接物的电阻。
电池的内阻越小，蓄电池的容量就越大。
（3）终了电压（2024单）
是指放电至电池端电压急剧下降时的临界电压。
U ＝1.66V＋0.0175×h，式中h为放电小时率。
终
（4）放电率
放电至终了电压的快慢称之为放电率。放电电流的大小，用时间率和电流率来表示。
通常以10小时率作为放电电流，即在10h内将蓄电池的容量放至终了电压。
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大电流放电，电池电压下降快，放出容量小。
在低放电率时，放出的容量相对较大。
（5）充电率
当缩短充电时间时，充电电流必须加大，反之，充电电流可减少。
（6）循环寿命
蓄电池经历一次充电和放电，称为一次循环。蓄电池所能承受的循环次数称为循环寿
命。
固定型铅酸蓄电池的循环寿命约为300～500次。
阀控式密封铅酸蓄电池的循环寿命约为1000～1200次，使用寿命一般在10年以上。
2）充放电特性 8
7
1
9
4
8
（1）充电特性：充电终信期3采用较小的电流值是有益的。蓄电池充电完成与否，不但要
微
系
根据充电终了电压，还联要根据蓄电池接受所需要的容量，以及电解液比重等来决定。
题
押
② 均衡充电 准
精
因蓄电池在使用 过程中，有时会产生密度、容量、电压等不均衡的情况，应进行均衡
充电，使电池都达到均衡一致的良好状态。均衡充电一般要定期进行。出现放电过量造成
终了电压过低、放电超过容量 标准的10%、经常充电不足造成极板处于不良状态、电解液
里有杂质、放电24h未及时补充电、 市电中断后导致全浮充放出近一半的容量等情况时，
都要随时进行均衡充电。
8
1
7
P64～66 1.5.4 通信电源节能减排技术
8
4 9
信
3
微
1. 局（站）节能的主要技术
系
联
一
类型 要求 唯
（1）对于数据、交换及传输等通信系统，可综合采用优化主设备工艺设
计和通信网络组织形式、提高系统集成度和处理能力等技术措施；
主设备节 （2）对于基站，硬件节能可采用大容量、高集成、低能耗的无线设备以
能 及综合采用优化基站结构设计、分布式基站等技术措施；
（3）软件节能可采用话务优先分配、载频智能下电、时隙级功放关断等
技术措施
类型 要求
空调设备 采用新型空调节能技术、使用节能型空调、合理选择送风方式等实
节能 现节能
须重视机房朝向、通风等条件，严格控制机房体型系数和窗墙比
建筑及照明节能
例，采取有效措施减少机房外墙面、屋面、楼层面、外门窗等外围
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护结构的能量散失。此外，采用荧光灯、LED灯、节能灯、金卤灯
等节能型灯具也可有效节约能源
2. 电源节能的主要技术
2）电源设备状态调整
（1）模块智能休眠
（2）蓄电池削峰填谷
利用峰谷电价差，通过合理的充放电控制策略，充分发挥蓄电池组的储能特性。
低谷时段时，市电通过开关电源直接给负载供电，同时给蓄电池组充电；高峰时段
时，市电仅通过开关电源给负载供电，蓄电池组处于备用状态，不充电也不放电；当处在
尖峰时段时，开关电源停止供电，全部由蓄电池组向负载供电。
8
7
3）绿色能源替代 9 1
4
8
3
信
（1）太阳电池。光伏微效应是制造太阳能电池的物理基础；主流的太阳电池包括硅太阳
系
联
题
电池、砷化镓太阳电池、硫（碲）化镉太阳电池三种；太阳电池组装方式有平板式和聚光
押
准
精
式两种，目前通信电源系统主要采用的是平板式。
（2）风力发电机
（3）风光互补发电系统
控制系统是核心，要对风光产生的电能进行稳压、调节、分配，还要对风力光发电等
设备进行监控管理，对蓄电池组进行充 放电管理。风光互补供电系统可根据系统配置及能
源利用的主辅关系分为“风-光”、“光-风”、 “风-光-柴”、“光-风-柴”等多8种类型的互补
1
7
9
8
4
系统。
信
3
微
系
1.6 通信光（电）缆特点及应用 联
一
唯
P66～71 1.6.1 光纤的特点及应用
1. 光纤结构和分类
1）光纤的结构
（1）纤芯中掺有掺杂剂，作用是适当提高纤芯对光的折射率，用于传输光信号。
（2）包层中掺杂剂，作用是适当降低包层对光的折射率，使光信号封闭在纤芯中传
输。
（3）涂覆层的作用是保护光纤不受水汽侵蚀和机械擦伤，同时增加光纤的机械强度与
可弯曲性，起着延长光纤寿命的作用。
2）光纤的折射率分布
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类型 折射率 波形
阶跃折射率 沿半径方向均匀分布 锯齿形
渐变折射率 沿半径方向不均匀分布 正弦波
2. 光纤通信的工作窗口
工作窗口 最低损耗
850nm 2.5dB/km
1310nm 0.27dB/km
1550nm 0.16dB/km
3. 单模光纤、多模光纤的型号和特性
（2018.24）（2019.23）
8
单模光纤 1 7多模光纤
9
4
8
几何尺寸与光波的波长在同信一3 几何尺寸远大于光波波长，有几十种乃至上百种传输
微
数量级，只允许一种模式系 模式
联
题 产生模式色散（经过长距离传输后，会产生时延差，
押
避免了模式色散
准
导致光脉冲变宽）光纤带宽变窄，降低传输容量
精
适用于低速率、短距离的光纤通信，用于数据通信局
用于大容量、长距离 传输
域网
4. 单模光纤（2024-22、2023-9、2022年案例、2019-23、2018-24）
分类 代号 ITU 特点
非色散单模光 零色散波长在1310nm附近，可使用1310nm、
B1.1 G.652.B
纤 15 50nm波长区域
1）零色散波长在1300nm附近，在1550nm波长区
截止波长位移
1
7 8
B1.2 G.654A-E 域衰减最低，最佳工作波长在1530~91625nm范围；
单模光纤 8
4
2）用于长距 离数字传输系统，如信海
3
底光缆
微
波长段扩展的 1）实现了1260 ～1625nm波段
系
的全波通信，并且具
联
一
非色散位移单 B1.3 G.652.D 有优越的偏振模色 散系数唯，降低了运营设备成本；
模光纤 2）适合城域网建设的需 要
色散位移单模 零色散波长在1550nm附近，最佳工作波长在
B2 G.653A-B
光纤 1550nm区域，在日本等国家干线网上有应用
适于DWDM的应用，满足100GHz及其以下间隔DWDM
非零色散位移 系统在C、L波段的应用，又能支持N×10Gbit/s
B4 G.655.C-E
单模光纤 系统传送3000km以上距离，或支持N×40Gbit/s
及以上系统传送80km以上距离
宽波长段光传
适用于在1460～1625nm波段范围内的DWDM和CWDM
输用非零色散 B5 G.656
的应用
单模光纤
G.657.A1、 B6al和B6a2单模光纤，具有与B1.3光纤相同传输
弯曲损耗不敏
G.657.A2、 特性和连接性能，在宏弯损耗参数上优于B1.3光
感单模光纤
G.657.B2、 纤，可用于所有B1.3光纤所应用的光纤通信网络
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B6 G.657.B3 2）B6b2和B6b3单模光纤，其弯曲特性进一步优
化，适用于接入网末端短距离通信（小于1000m）
P78～83 1.6.3 电缆的分类及特点
1. 通信电缆的种类（略）
2. 全色谱全塑电缆的型号及规格（略）
3. 双屏蔽数字同轴电缆（略）
4. 双绞电缆的结构、分类和特性
不同的传输速率，要求使用不同型号的双绞电缆。
不同的线对具有不同的扭绞长度，扭绞长度越短，抗干扰能力越强。
双绞线的特性阻抗有100Ω、120Ω、150Ω
8
7
根据是否有屏蔽层分为：屏9 1蔽双绞电缆和非屏蔽双绞电缆。
4
8
3
信
微
系
联
题
押
准
精
非屏蔽双绞电缆的优点有：（2023-24）
（1）缆的直径小，节省所占用的空 间，成本低；
8
（2）重量轻，易弯曲，易安装； 1 7
9
8
4
信
3
（3）可以将串扰减到最小或加以消除。 微
系
联
常用双绞线 一
唯
1）频率带宽100MHz，传输速率 100Mbit/s。
五类双绞电缆 2）最大传输距离100m。
（2017.6） 3）最大衰减值随频率信号频率的增高增大，近端串音衰减
值随传输信号频率增高减小
六类双绞电缆（CAT 6） 最适用于传输速率高于1Gbit/s的应用
至少500MHz的综合衰减串扰比、600MHz的整体带宽，传输速度
七类双绞电缆
10Gbit/s，可提供高度保密传输
传输速率高达40Gbit/s，可支持2000MHz带宽，但传输距离在
八类双绞电缆 30m以内才能达到其最佳性能，常用于短距离数据中心的服务器、
交换机、配线架，非常适合屏蔽机房和保密网布线
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