計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)CH2-5ed物理層

1、課件制作人：謝希仁計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（第 5 版）第 2 章 物理層課件制作人：謝希仁第 2 章 物理層2.1 物理層的基本概念2.2 數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識(shí)2.2.1 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型2.2.2 有關(guān)信道的幾個(gè)基本概念2.2.3 信道的極限容量2.2.4 信道的極限信息傳輸速率2.3 物理層下面的傳輸媒體2.3.1 導(dǎo)向傳輸媒體2.3.2 非導(dǎo)向傳輸媒體課件制作人：謝希仁第 2 章 物理層（續(xù)）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 2.4.2 波分復(fù)用 2.4.3 碼分復(fù)用2.5 數(shù)字傳輸系統(tǒng)2.6 寬帶接入技術(shù) 2.6.1 xDSL技術(shù) 2.6.2 光纖同軸混合網(wǎng)（HF

2、C 網(wǎng)） 2.6.3 FTTx 技術(shù)課件制作人：謝希仁2.1 物理層的基本概念 物理層的主要任務(wù)描述為確定與傳輸媒體的接口的一些特性，即： n機(jī)械特性 指明接口所用接線器的形狀和尺寸、引線數(shù)目和排列、固定和鎖定裝置等等。n電氣特性 指明在接口電纜的各條線上出現(xiàn)的電壓的范圍。n功能特性 指明某條線上出現(xiàn)的某一電平的電壓表示何種意義。n過程特性 指明對(duì)于不同功能的各種可能事件的出現(xiàn)順序。 課件制作人：謝希仁2.2 數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識(shí)2.2.1 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型 傳輸系統(tǒng)輸入信息輸入數(shù)據(jù)發(fā)送的信號(hào)接收的信號(hào)輸出數(shù)據(jù)源點(diǎn)終點(diǎn)發(fā)送器接收器調(diào)制解調(diào)器PC 機(jī)公用電話網(wǎng)調(diào)制解調(diào)器數(shù)字比特流數(shù)字比特流模擬信

3、號(hào)模擬信號(hào) 輸入漢字顯示漢字?jǐn)?shù)據(jù)通信系統(tǒng)源系統(tǒng)目的系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)輸出信息PC 機(jī)課件制作人：謝希仁幾個(gè)術(shù)語n數(shù)據(jù)(data)運(yùn)送消息的實(shí)體。n信號(hào)(signal)數(shù)據(jù)的電氣的或電磁的表現(xiàn)。 n“模擬的”(analogous)代表消息的參數(shù)的取值是連續(xù)的。 n“數(shù)字的”(digital)代表消息的參數(shù)的取值是離散的。 n碼元(code)在使用時(shí)間域（或簡稱為時(shí)域）的波形表示數(shù)字信號(hào)時(shí)，代表不同離散數(shù)值的基本波形。課件制作人：謝希仁 2.2.2 有關(guān)信號(hào)的幾個(gè)基本概念n單向通信（單工通信）只能有一個(gè)方向的通信而沒有反方向的交互。n雙向交替通信（半雙工通信）通信的雙方都可以發(fā)送信息，但不能雙方同時(shí)發(fā)送

4、(當(dāng)然也就不能同時(shí)接收)。n雙向同時(shí)通信（全雙工通信）通信的雙方可以同時(shí)發(fā)送和接收信息。 課件制作人：謝希仁基帶(baseband)信號(hào)和帶通(band pass)信號(hào) n基帶信號(hào)（即基本頻帶信號(hào)）來自信源的信號(hào)。像計(jì)算機(jī)輸出的代表各種文字或圖像文件的數(shù)據(jù)信號(hào)都屬于基帶信號(hào)。n基帶信號(hào)往往包含有較多的低頻成分，甚至有直流成分，而許多信道并不能傳輸這種低頻分量或直流分量。因此必須對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行調(diào)制(modulation)。 n帶通信號(hào)把基帶信號(hào)經(jīng)過載波調(diào)制后，把信號(hào)的頻率范圍搬移到較高的頻段以便在信道中傳輸（即僅在一段頻率范圍內(nèi)能夠通過信道）。 課件制作人：謝希仁幾種最基本的調(diào)制方法 n基帶信號(hào)

5、往往包含有較多的低頻成分，甚至有直流成分，而許多信道并不能傳輸這種低頻分量或直流分量。為了解決這一問題，就必須對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行調(diào)制(modulation)。 n最基本的二元制調(diào)制方法有以下幾種：n調(diào)幅(AM)：載波的振幅隨基帶數(shù)字信號(hào)而變化。 n調(diào)頻(FM)：載波的頻率隨基帶數(shù)字信號(hào)而變化。n調(diào)相(PM) ：載波的初始相位隨基帶數(shù)字信號(hào)而變化。 課件制作人：謝希仁對(duì)基帶數(shù)字信號(hào)的幾種調(diào)制方法 010011100基帶信號(hào)調(diào)幅調(diào)頻調(diào)相課件制作人：謝希仁正交振幅調(diào)制 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) r(r, )可供選擇的相位有 12 種，而對(duì)于每一種相位有 1

6、 或2 種振幅可供選擇。 由于4 bit 編碼共有16 種不同的組合，因此這 16 個(gè)點(diǎn)中的每個(gè)點(diǎn)可對(duì)應(yīng)于一種 4 bit 的編碼。 若每一個(gè)碼元可表示的比特?cái)?shù)越多，則在接收端進(jìn)行解調(diào)時(shí)要正確識(shí)別每一種狀態(tài)就越困難。 舉例課件制作人：謝希仁2.2.3 信道的極限容量 n任何實(shí)際的信道都不是理想的，在傳輸信號(hào)時(shí)會(huì)產(chǎn)生各種失真以及帶來多種干擾。 n碼元傳輸?shù)乃俾试礁?，或信?hào)傳輸?shù)木嚯x越遠(yuǎn)，在信道的輸出端的波形的失真就越嚴(yán)重。 課件制作人：謝希仁數(shù)字信號(hào)通過實(shí)際的信道 n有失真，但可識(shí)別n失真大，無法識(shí)別 實(shí)際的信道（帶寬受限、有噪聲、干擾和失真）發(fā)送信號(hào)波形接收信號(hào)波形發(fā)送信號(hào)波形實(shí)際的信道（帶寬

7、受限、有噪聲、干擾和失真）接收信號(hào)波形課件制作人：謝希仁信道能夠通過的頻率范圍n1924 年，奈奎斯特(Nyquist)就推導(dǎo)出了著名的奈氏準(zhǔn)則。他給出了在假定的理想條件下，為了避免碼間串?dāng)_，碼元的傳輸速率的上限值。n在任何信道中，碼元傳輸?shù)乃俾适怯猩舷薜?，否則就會(huì)出現(xiàn)碼間串?dāng)_的問題，使接收端對(duì)碼元的判決（即識(shí)別）成為不可能。n如果信道的頻帶越寬，也就是能夠通過的信號(hào)高頻分量越多，那么就可以用更高的速率傳送碼元而不出現(xiàn)碼間串?dāng)_。 0021( ),tag t dt fTT1.傅里葉分析(補(bǔ)充)n任何周期信號(hào)都是由一個(gè)基波信號(hào)和各種高次諧波信號(hào)合成任何周期信號(hào)都是由一個(gè)基波信號(hào)和各種高次諧波信號(hào)合

8、成的的, 按照傅立葉分析法可以把一個(gè)周期為按照傅立葉分析法可以把一個(gè)周期為T的復(fù)雜函數(shù)的復(fù)雜函數(shù)g(t)表表示為無限個(gè)正弦和余弦函數(shù)之和示為無限個(gè)正弦和余弦函數(shù)之和:n 其中其中c是常數(shù)是常數(shù), 代表直流分量代表直流分量, 且且 c為基頻為基頻.)2*4cos()2*4sin()2*3cos()2*3sin()2*2cos()2*2sin()2*1cos()2*1sin(21 )2cos()2sin(21)(443322111ftbftaftbftaftbftaftbftacftbnftactgnnn(補(bǔ)充)nan, bn分別是分別是n次諧波振幅的正弦和余弦分量次諧波振幅的正弦和余弦分量:00

9、2sin(2)2cos(2)tntnanft dtTbnft dtT(補(bǔ)充)(補(bǔ)充)n信道帶寬一定時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸率越高，信道帶寬一定時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸率越高，f f越大，信道所能越大，信道所能通過的諧波數(shù)越少，信號(hào)失真增大，直到無法識(shí)別。通過的諧波數(shù)越少，信號(hào)失真增大，直到無法識(shí)別。n3003400Hz3003400Hznf f=500Hz 1=500Hz 1f f 2 2f f 3 3f f 4 4f f 5 5f f 6 6f fnf f=1000Hz 1=1000Hz 1f f 2 2f f 3 3f fn數(shù)據(jù)傳輸速率和帶寬之間的關(guān)系：數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸速率數(shù)據(jù)傳輸速率和帶寬之間的關(guān)系：數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸速

10、率越高，該信號(hào)的有效帶寬越寬；信道的帶寬越寬，信越高，該信號(hào)的有效帶寬越寬；信道的帶寬越寬，信道所能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸速率就越高；道所能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸速率就越高；n任何實(shí)際的信道都不是理想的，在傳輸信號(hào)時(shí)任何實(shí)際的信道都不是理想的，在傳輸信號(hào)時(shí)會(huì)產(chǎn)生各種失真以及帶來多種干擾。會(huì)產(chǎn)生各種失真以及帶來多種干擾。 n碼元傳輸?shù)乃俾试礁?，或信?hào)傳輸?shù)木嚯x越遠(yuǎn)碼元傳輸?shù)乃俾试礁?，或信?hào)傳輸?shù)木嚯x越遠(yuǎn)，在信道的輸出端的波形的失真就越嚴(yán)重。，在信道的輸出端的波形的失真就越嚴(yán)重。 理想低通信道的最高碼元傳輸速率 = 2W Baud 理想帶通特性信道的最高碼元傳輸速率 = W Baud 奈氏(Nyquist)準(zhǔn)則

11、n每赫帶寬的理想低通信道的最高碼元傳輸速率是每秒 2 個(gè)碼元。nBaud 是波特，是碼元傳輸速率的單位，1 波特為每秒傳送 1 個(gè)碼元。 理想低通信道的最高碼元傳輸速率 = 2W Baud W 是理想低通信道的帶寬，單位為赫(Hz) 不能通過能通過0頻率(Hz)W (Hz) 另一種形式的奈氏準(zhǔn)則 n每赫帶寬的理想帶通信道的最高碼元傳輸速率是每秒 1 個(gè)碼元。理想帶通特性信道的最高碼元傳輸速率 = W Baud W 是理想帶通信道的帶寬，單位為赫(Hz) 不能通過能通過0頻率(Hz)W (Hz) 不能通過課件制作人：謝希仁(2) 信噪比 n香農(nóng)(Shannon)用信息論的理論推導(dǎo)出了帶寬受限且有

12、高斯白噪聲干擾的信道的極限、無差錯(cuò)的信息傳輸速率。n信道的極限信息傳輸速率 C 可表達(dá)為n C = W log2(1+S/N) b/s nW 為信道的帶寬（以 Hz 為單位）；nS 為信道內(nèi)所傳信號(hào)的平均功率；nN 為信道內(nèi)部的高斯噪聲功率。 課件制作人：謝希仁香農(nóng)公式表明 n信道的帶寬或信道中的信噪比越大，則信息的極限傳輸速率就越高。 n只要信息傳輸速率低于信道的極限信息傳輸速率，就一定可以找到某種辦法來實(shí)現(xiàn)無差錯(cuò)的傳輸。 n若信道帶寬 W 或信噪比 S/N 沒有上限（當(dāng)然實(shí)際信道不可能是這樣的），則信道的極限信息傳輸速率 C 也就沒有上限。n實(shí)際信道上能夠達(dá)到的信息傳輸速率要比香農(nóng)的極限傳

13、輸速率低不少。 課件制作人：謝希仁請(qǐng)注意 n對(duì)于頻帶寬度已確定的信道，如果信噪比不能再提高了，并且碼元傳輸速率也達(dá)到了上限值，那么還有辦法提高信息的傳輸速率。這就是用編碼的方法讓每一個(gè)碼元攜帶更多比特的信息量。 課件制作人：謝希仁2.3 物理層下面的傳輸媒體無線電微波紅外線可見光紫外線X射線射線雙絞線同軸電纜衛(wèi)星地面微波 調(diào)幅無線電 調(diào)頻無線電 海事無線電光纖電視(Hz)f (Hz)fLFMFHFVHF UHF SHFEHFTHF波段104 105 106 107 108 109 1010 1011 1012 1013 1014 1015 1016100 102 104 106 108 101

14、0 1012 1014 1016 1018 1020 1022 1024 移動(dòng)無線電 電信領(lǐng)域使用的電磁波的頻譜課件制作人：謝希仁2.3.1 導(dǎo)向傳輸媒體n雙絞線n屏蔽雙絞線 STP (Shielded Twisted Pair)n無屏蔽雙絞線 UTP (Unshielded Twisted Pair) n同軸電纜n50 同軸電纜n75 同軸電纜n光纜 (補(bǔ)充)課件制作人：謝希仁各種電纜銅線銅線聚氯乙烯 套層聚氯乙烯套層屏蔽層絕緣層絕緣層外導(dǎo)體屏蔽層絕緣層絕緣保護(hù)套層內(nèi)導(dǎo)體無屏蔽雙絞線 UTP屏蔽雙絞線 STP同軸電纜(補(bǔ)充) 雙絞線雙絞線n1 1、結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)n 絞合在一起的相互絕緣的銅導(dǎo)線若

15、干對(duì)絞合在一起的相互絕緣的銅導(dǎo)線若干對(duì)+ +屏蔽層屏蔽層+ +保護(hù)層保護(hù)層n 減少對(duì)相鄰的導(dǎo)線的電磁干擾，傳輸模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。減少對(duì)相鄰的導(dǎo)線的電磁干擾，傳輸模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。n2 2、型號(hào)、型號(hào)n 1 1類類55類（超類（超5 5類）（類）（3 3類類10M10M，5 5類類100M100M）n3 3、類型與用途、類型與用途n 屏蔽雙絞線（屏蔽雙絞線（ STP STP ）：遠(yuǎn)程，應(yīng)用較少）：遠(yuǎn)程，應(yīng)用較少n 非屏蔽雙絞線（非屏蔽雙絞線（ utputp）：桌面連接）：桌面連接n3 3、特點(diǎn)、特點(diǎn)n 用于星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，目前局域網(wǎng)中廣泛應(yīng)用。用于星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，目前局域網(wǎng)中廣泛應(yīng)用。

16、雙絞線（雙絞線（UTP），兩頭壓接），兩頭壓接RJ45連接器；連接器； 所有站點(diǎn)都與所有站點(diǎn)都與HUB （集線器）相連接；（集線器）相連接； HUB的作用：信號(hào)放大與整形的作用：信號(hào)放大與整形 星形拓?fù)?，但邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)仍然是總線。星形拓?fù)?，但邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)仍然是總線。 輕便、安裝密度高、便于維護(hù)輕便、安裝密度高、便于維護(hù)NICHUB每段最大長度每段最大長度 100m多臺(tái)多臺(tái)HUB級(jí)連級(jí)連可以支持更多站點(diǎn)可以支持更多站點(diǎn)( (補(bǔ)充補(bǔ)充) )雙絞線以太網(wǎng)（雙絞線以太網(wǎng)（10Base-T10Base-T）( (補(bǔ)充補(bǔ)充) )非屏蔽雙絞線非屏蔽雙絞線n非屏蔽雙絞線由非屏蔽雙絞線由4 4對(duì)導(dǎo)線組成對(duì)導(dǎo)線組

17、成n常用的顏色與線號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系常用的顏色與線號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系n橙（橙（2 2）和橙白（）和橙白（1 1）n綠（綠（6 6）和綠白（）和綠白（3 3）n藍(lán)（藍(lán)（4 4）和藍(lán)白（）和藍(lán)白（5 5）n棕（棕（8 8）和棕白（）和棕白（7 7）( (補(bǔ)充補(bǔ)充) ) 10M/100M 10M/100M以太網(wǎng)中的非屏蔽雙絞線以太網(wǎng)中的非屏蔽雙絞線n10M/100M10M/100M以太網(wǎng)利用非屏蔽雙絞線中的兩對(duì)線以太網(wǎng)利用非屏蔽雙絞線中的兩對(duì)線進(jìn)行信息傳輸進(jìn)行信息傳輸n10M/100M10M/100M以太網(wǎng)使用的線對(duì)以太網(wǎng)使用的線對(duì)n發(fā)送：發(fā)送：1 1 （橙白）（橙白） 、2 2 （橙）（橙）n接收：接收：3

18、3 （綠白）（綠白） 、6 6 （綠（綠）( (補(bǔ)充補(bǔ)充) )基本連接規(guī)則基本連接規(guī)則n自己的發(fā)線要與對(duì)方的的收線相連自己的發(fā)線要與對(duì)方的的收線相連n自己的收線要與對(duì)方的的發(fā)線相連自己的收線要與對(duì)方的的發(fā)線相連( (補(bǔ)充補(bǔ)充) )直通直通UTPUTP電纜電纜( (補(bǔ)充補(bǔ)充) )交叉交叉UTPUTP電纜電纜(補(bǔ)充) 同軸電纜同軸電纜n1 1、結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)n 內(nèi)導(dǎo)體內(nèi)導(dǎo)體+ +外導(dǎo)體外導(dǎo)體+ +絕緣層絕緣層+ +外保護(hù)層外保護(hù)層n T T型頭、終端電阻、收發(fā)器等型頭、終端電阻、收發(fā)器等n2 2、型號(hào)、型號(hào)n RG-8/11RG-8/11（5050）粗纜粗纜n RG-58 RG-58 （5050）細(xì)纜

19、細(xì)纜n RG-59 RG-59 （7575）CATVCATV電纜電纜n RG-62 RG-62 （9393）IBMIBM系統(tǒng)系統(tǒng)n3 3、類型與用途、類型與用途n 基帶：基帶：n 粗纜粗纜局域網(wǎng)主干局域網(wǎng)主干n 細(xì)纜細(xì)纜桌面連接桌面連接n 寬帶：寬帶：n CATVCATV有線電視有線電視n3 3、特點(diǎn)、特點(diǎn)n 抗干擾較好，支持多點(diǎn)連接；故障識(shí)別困難，已被雙絞線取代?？垢蓴_較好，支持多點(diǎn)連接；故障識(shí)別困難，已被雙絞線取代。(補(bǔ)充)同軸電纜以太網(wǎng)同軸電纜以太網(wǎng)粗纜以太網(wǎng)（粗纜以太網(wǎng)（10BASE5）粗同軸電纜，可靠性好，抗干擾能力強(qiáng)粗同軸電纜，可靠性好，抗干擾能力強(qiáng) 收發(fā)器收發(fā)器 : 發(fā)送發(fā)送/接

20、收接收, 沖突檢測沖突檢測, 電氣隔離電氣隔離總線型拓?fù)淇偩€型拓?fù)?粗纜粗纜收發(fā)器收發(fā)器AUI 電纜電纜NICVampire tap最大段長度最大段長度 500m每段最多站點(diǎn)數(shù)每段最多站點(diǎn)數(shù) 1002.5m網(wǎng)絡(luò)最大跨度網(wǎng)絡(luò)最大跨度 2.5km 網(wǎng)絡(luò)最多網(wǎng)絡(luò)最多5個(gè)段個(gè)段 終端匹配器終端匹配器細(xì)纜細(xì)纜BNC接頭接頭NIC細(xì)纜以太網(wǎng)（細(xì)纜以太網(wǎng)（ 10Base2 ）細(xì)同軸電纜，可靠性稍差細(xì)同軸電纜，可靠性稍差 無外置收發(fā)器無外置收發(fā)器 輕便、靈活、成本較低輕便、靈活、成本較低總線型拓?fù)淇偩€型拓?fù)涿慷巫畲箝L度每段最大長度 185m每段最多站點(diǎn)數(shù)每段最多站點(diǎn)數(shù) 300.5 m網(wǎng)絡(luò)最大跨度網(wǎng)絡(luò)最大跨度

21、925 m 網(wǎng)絡(luò)最多網(wǎng)絡(luò)最多5個(gè)段個(gè)段 終端匹配器終端匹配器 ( (補(bǔ)充補(bǔ)充) )光纖線纜光纖線纜n1 1、原理、原理n 光線由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)時(shí)，若入射角足夠大，可以發(fā)生全反射。光線由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)時(shí)，若入射角足夠大，可以發(fā)生全反射。n2 2、結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)n 光纖光纖+ +填充物填充物+ +保護(hù)層保護(hù)層 細(xì)細(xì) 不到不到0.2mm 0.2mm 光纜光纜 包括一至數(shù)百根光纖包括一至數(shù)百根光纖n3 3、光源：發(fā)光二極管、光源：發(fā)光二極管LEDLED、注入型激光二極管、注入型激光二極管 （幅移鍵控）（幅移鍵控）n4 4、檢波器：、檢波器：PINPIN、APDAPD（光電計(jì)數(shù)器）（光電計(jì)數(shù)器）

22、n4 4、類型、類型n 室內(nèi)：靈活，單芯室內(nèi)：靈活，單芯+ +保護(hù)保護(hù)n 室外：抗惡劣，多芯室外：抗惡劣，多芯+ +保護(hù)保護(hù)n 單模：細(xì)，單模：細(xì)，10um10um成本高，長距離，高速，損耗小成本高，長距離，高速，損耗小n 多模：多條不同入射角度的光線，粗，多模：多條不同入射角度的光線，粗，50um50um便宜，性能略低便宜，性能略低課件制作人：謝希仁光線在光纖中的折射 折射角入射角 包層（低折射率的媒體） 包層（低折射率的媒體） 纖芯（高折射率的媒體） 包層纖芯課件制作人：謝希仁光纖的工作原理高折射率(纖芯)低折射率(包層)光線在纖芯中傳輸?shù)姆绞绞遣粩嗟厝瓷湔n件制作人：謝希仁輸入脈沖輸出脈

23、沖單模光纖多模光纖與單模光纖輸入脈沖輸出脈沖多模光纖( (補(bǔ)充補(bǔ)充) )課件制作人：謝希仁2.3.2 非導(dǎo)向傳輸媒體 n無線傳輸所使用的頻段很廣。n短波通信主要是靠電離層的反射，但短波信道的通信質(zhì)量較差。n微波在空間主要是直線傳播。 n地面微波接力通信n衛(wèi)星通信 補(bǔ)充n無線傳輸所使用的頻段很廣，特性與頻率有關(guān)無線傳輸所使用的頻段很廣，特性與頻率有關(guān)，容易被干擾。，容易被干擾。n低頻，容易穿過障礙物，能量隨距離增大而減小。低頻，容易穿過障礙物，能量隨距離增大而減小。n高頻，區(qū)域直線傳播，受障礙物阻擋，被雨水吸收高頻，區(qū)域直線傳播，受障礙物阻擋，被雨水吸收。n短波通信主要是靠電離層的反射，但短波信

24、道的通短波通信主要是靠電離層的反射，但短波信道的通信質(zhì)量較差。信質(zhì)量較差。n短波通信主要是靠電離層的反射，但短波信道短波通信主要是靠電離層的反射，但短波信道的通信質(zhì)量較差。的通信質(zhì)量較差。n微波在空間主要是直線傳播，不能穿建筑物。微波在空間主要是直線傳播，不能穿建筑物。用于長途電話通信、移動(dòng)電話、電視傳播等。用于長途電話通信、移動(dòng)電話、電視傳播等。頻譜短缺問題，便宜頻譜短缺問題，便宜 。n地面微波接力通信地面微波接力通信n地面微波系統(tǒng)由視野范圍內(nèi)的兩個(gè)互相對(duì)準(zhǔn)方向的拋物面天線組地面微波系統(tǒng)由視野范圍內(nèi)的兩個(gè)互相對(duì)準(zhǔn)方向的拋物面天線組成成, , 長距離通信則需要多個(gè)中繼站組成微波中繼鏈路。長距離

25、通信則需要多個(gè)中繼站組成微波中繼鏈路。n衛(wèi)星通信衛(wèi)星通信 n通信衛(wèi)星可看作是懸在太空中的微波中繼站。通信衛(wèi)星可看作是懸在太空中的微波中繼站。 衛(wèi)星上的轉(zhuǎn)發(fā)器衛(wèi)星上的轉(zhuǎn)發(fā)器把它的波束對(duì)準(zhǔn)地球上的一定區(qū)域把它的波束對(duì)準(zhǔn)地球上的一定區(qū)域, , 在此區(qū)域中的衛(wèi)星地面站之在此區(qū)域中的衛(wèi)星地面站之間就可互相通信。間就可互相通信。 （1 1）微波通信）微波通信 n視距傳播視距傳播n電離層反射電離層反射（短波）（短波）地球表面地球表面電離層（2 2）衛(wèi)星通信）衛(wèi)星通信 衛(wèi)星地球表面衛(wèi)星發(fā)送多點(diǎn)接收多點(diǎn)接收n紅外線紅外線n用于短距離通信，電視、錄像機(jī)的遙控設(shè)備。用于短距離通信，電視、錄像機(jī)的遙控設(shè)備。n有方向性

26、有方向性n不能超過堅(jiān)實(shí)的物體，安全性好不能超過堅(jiān)實(shí)的物體，安全性好n不需政府授權(quán)不需政府授權(quán)n不能在室外使用不能在室外使用n光波傳輸光波傳輸n低成本、高帶寬低成本、高帶寬n不需授權(quán)不需授權(quán)n不能穿透雨或濃霧不能穿透雨或濃霧課件制作人：謝希仁共享信道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 n復(fù)用(multiplexing)是通信技術(shù)中的基本概念。 信道A1A2B1B2C1C2信道信道A1A2B1B2C1C2復(fù)用分用(a) 不使用復(fù)用技術(shù)(b) 使用復(fù)用技術(shù)課件制作人：謝希仁頻分復(fù)用 FDM(Frequency Division Multiplexing) n用戶在分配到

27、一定的頻帶后，在通信過程中自始至終都占用這個(gè)頻帶。n頻分復(fù)用的所有用戶在同樣的時(shí)間占用不同的帶寬資源（請(qǐng)注意，這里的“帶寬”是頻率帶寬而不是數(shù)據(jù)的發(fā)送速率）。 頻率時(shí)間頻率 1頻率 2頻率 3頻率 4頻率 5課件制作人：謝希仁時(shí)分復(fù)用TDM(Time Division Multiplexing) n時(shí)分復(fù)用則是將時(shí)間劃分為一段段等長的時(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。n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 幀的長度）。nTDM 信號(hào)也稱為等時(shí)(isochronous)信號(hào)。n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

28、寬度。課件制作人：謝希仁時(shí)分復(fù)用 頻率時(shí)間B C DB C DB C DB C DAAAAA 在 TDM 幀中的位置不變TDM 幀TDM 幀TDM 幀TDM 幀TDM 幀課件制作人：謝希仁時(shí)分復(fù)用 頻率時(shí)間C DC DC DAAAABBBB C DB 在 TDM 幀中的位置不變TDM 幀TDM 幀TDM 幀TDM 幀TDM 幀課件制作人：謝希仁時(shí)分復(fù)用 頻率時(shí)間BDBDBDAAAA BCCCC DC 在 TDM 幀中的位置不變TDM 幀TDM 幀TDM 幀TDM 幀TDM 幀課件制作人：謝希仁時(shí)分復(fù)用 頻率時(shí)間B CB CB CAAAA B CDDDDD 在 TDM 幀中的位置不變TDM 幀T

29、DM 幀TDM 幀TDM 幀TDM 幀課件制作人：謝希仁時(shí)分復(fù)用可能會(huì)造成線路資源的浪費(fèi) ABCDaabbcdb cattttt4 個(gè)時(shí)分復(fù)用幀#1acbcd時(shí)分復(fù)用#2#3#4用戶使用時(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)分配到的子信道的利用率一般是不高的。 課件制作人：謝希仁統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用 STDM(Statistic TDM) 用戶ABCDabcdttttt3 個(gè) STDM 幀#1acbab bcacd#2#3統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用課件制作人：謝希仁 1550 nm 0 1551 nm 1 1552 nm 2 1553 nm 3 1554 nm 4 1555 nm 5 155

30、6 nm 6 1557 nm 70 1550 nm 1 1551 nm 2 1552 nm 3 1553 nm 4 1554 nm 5 1555 nm 6 1556 nm 7 1557 nm 2.4.2 波分復(fù)用 WDM(Wavelength Division Multiplexing) n波分復(fù)用就是光的頻分復(fù)用。 8 2.5 Gb/s1310 nm20 Gb/s復(fù)用器分用器EDFA120 km光調(diào)制器光解調(diào)器課件制作人：謝希仁2.4.3 碼分復(fù)用 CDM(Code Division Multiplexing) n常用的名詞是碼分多址 CDMA (Code Division Multiple

31、 Access)。n各用戶使用經(jīng)過特殊挑選的不同碼型，因此彼此不會(huì)造成干擾。n這種系統(tǒng)發(fā)送的信號(hào)有很強(qiáng)的抗干擾能力，其頻譜類似于白噪聲，不易被敵人發(fā)現(xiàn)。 n每一個(gè)比特時(shí)間劃分為 m 個(gè)短的間隔，稱為碼片(chip)。 課件制作人：謝希仁碼片序列(chip sequence) n每個(gè)站被指派一個(gè)唯一的 m bit 碼片序列。n如發(fā)送比特 1，則發(fā)送自己的 m bit 碼片序列。n如發(fā)送比特 0，則發(fā)送該碼片序列的二進(jìn)制反碼。 n例如，S 站的 8 bit 碼片序列是 00011011。n發(fā)送比特 1 時(shí)，就發(fā)送序列 00011011，n發(fā)送比特 0 時(shí)，就發(fā)送序列 11100100。nS 站的碼

32、片序列：(1 1 1 +1 +1 1 +1 +1) 課件制作人：謝希仁CDMA 的重要特點(diǎn)n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(orthogonal)。n在實(shí)用的系統(tǒng)中是使用偽隨機(jī)碼序列。 課件制作人：謝希仁碼片序列的正交關(guān)系 n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。 n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(inner product)都是 0： 011miiiTSmTS(2-3)課件制作人：謝希仁碼片序列的正交關(guān)系舉例 n令向量 S 為(1 1 1 +1 +1 1 +1 +1)，向量 T 為(1 1 +1 1 +1

33、+1 +1 1)。 n把向量 S 和 T 的各分量值代入(2-3)式就可看出這兩個(gè)碼片序列是正交的。 課件制作人：謝希仁n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 。n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。 正交關(guān)系的另一個(gè)重要特性 mimiimiiimSmSSm112211) 1(111SS課件制作人：謝希仁CDMA 的工作原理 S 站的碼片序列 S110ttttttm 個(gè)碼片tS 站發(fā)送的信號(hào) SxT 站發(fā)送的信號(hào) Tx總的發(fā)送信號(hào) Sx + Tx規(guī)格化內(nèi)積 S Sx規(guī)格化內(nèi)積 S Tx數(shù)據(jù)碼元比特發(fā)送端接收端課件制作人：謝希仁2.5 數(shù)字傳輸系統(tǒng)1. 脈碼調(diào)制 P

34、CM 體制 n脈碼調(diào)制 PCM 體制最初是為了在電話局之間的中繼線上傳送多路的電話。n由于歷史上的原因，PCM 有兩個(gè)互不兼容的國際標(biāo)準(zhǔn)，即北美的 24 路 PCM（簡稱為 T1）和歐洲的 30 路 PCM（簡稱為 E1）。我國采用的是歐洲的 E1 標(biāo)準(zhǔn)。nE1 的速率是 2.048 Mb/s，而 T1 的速率是 1.544 Mb/s。n當(dāng)需要有更高的數(shù)據(jù)率時(shí)，可采用復(fù)用的方法。 3.4.3 數(shù)字傳輸系統(tǒng) n現(xiàn)在的數(shù)字傳輸系統(tǒng)均采用現(xiàn)在的數(shù)字傳輸系統(tǒng)均采用脈碼調(diào)制脈碼調(diào)制 PCM (Pulse PCM (Pulse Code Modulation)Code Modulation)體制。體制。

35、采樣周期 Tt信號(hào)t采樣1001001111000010t編碼t解碼t還原(補(bǔ)充)n1 1、采樣定理：如果用大于原信號(hào)最高頻率、采樣定理：如果用大于原信號(hào)最高頻率2 2倍的速率定期對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣，倍的速率定期對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣，其樣本就包含足以構(gòu)成原信號(hào)的所有信息。其樣本就包含足以構(gòu)成原信號(hào)的所有信息。n2 2、脈沖調(diào)制技術(shù)（、脈沖調(diào)制技術(shù)（PCMPCM）n（1 1）采樣）采樣n將模擬信號(hào)變成離散的模擬信號(hào)。將模擬信號(hào)變成離散的模擬信號(hào)。n（2 2）量化）量化n 將模擬數(shù)據(jù)分成若干個(gè)級(jí)別，將每個(gè)樣本按其幅度歸為某個(gè)級(jí)別。級(jí)別將模擬數(shù)據(jù)分成若干個(gè)級(jí)別，將每個(gè)樣本按其幅度歸為某個(gè)級(jí)別。級(jí)別越多，精度越

36、高，量化誤差越小。越多，精度越高，量化誤差越小。n（3 3）編碼）編碼n 將各個(gè)量化級(jí)別用二進(jìn)制代碼表示級(jí)別越多，需要的二進(jìn)制編碼位數(shù)越將各個(gè)量化級(jí)別用二進(jìn)制代碼表示級(jí)別越多，需要的二進(jìn)制編碼位數(shù)越多。多。max2 ff (補(bǔ)充)D8D7D6D5D4D3D2D100.51.01.5At0.270.30.620.61.281.31.521.51.261.30.730.70.410.40.120.1(a)樣本量化級(jí)二進(jìn)制編碼編碼信號(hào)0001010001111101111111010110001136131513741D1D2D3D4D5D6D7D8(b) ( (補(bǔ)充補(bǔ)充) )PCMPCM用于數(shù)字語

37、音系統(tǒng)用于數(shù)字語音系統(tǒng)：n聲音分為聲音分為128128個(gè)量化級(jí)；個(gè)量化級(jí)；n每個(gè)量化級(jí)采用每個(gè)量化級(jí)采用7 7位二進(jìn)制編碼表示；位二進(jìn)制編碼表示；n采樣速率為采樣速率為80008000樣本樣本/ /秒；秒；n數(shù)據(jù)傳輸速率應(yīng)達(dá)到數(shù)據(jù)傳輸速率應(yīng)達(dá)到7 7位位8000/8000/秒秒 =56kb/s=56kb/s；n如果每個(gè)量化級(jí)采用如果每個(gè)量化級(jí)采用7+1=87+1=8位二進(jìn)制編碼表示位二進(jìn)制編碼表示; ;n數(shù)據(jù)傳輸速率應(yīng)達(dá)到數(shù)據(jù)傳輸速率應(yīng)達(dá)到8 8位位8000/8000/秒秒 = 64kb/s= 64kb/s。時(shí)分復(fù)用時(shí)分復(fù)用 n為了有效地利用傳輸線路，可將多個(gè)話路的為了有效地利用傳輸線路，可將

38、多個(gè)話路的PCM PCM 信號(hào)用信號(hào)用時(shí)分復(fù)用時(shí)分復(fù)用 TDM (Time Division TDM (Time Division Multiplexing)Multiplexing)的方法裝成時(shí)分復(fù)用幀，然后發(fā)送的方法裝成時(shí)分復(fù)用幀，然后發(fā)送到線路上。到線路上。n中國采用歐洲體制，以中國采用歐洲體制，以 E1 E1 為一次群。為一次群。n美國和日本等國采用北美體制，以美國和日本等國采用北美體制，以 T1 T1 為一次群為一次群。E1 E1 的時(shí)分復(fù)用幀的時(shí)分復(fù)用幀 2.048 Mb/s傳輸線路傳輸線路CH0CH16CH17CH15CH15CH16CH17CH31CH31CH0CH1CH1時(shí)分

39、復(fù)用幀時(shí)分復(fù)用幀T CH0 CH1 CH2 CH15 CH16 CH17 CH30 CH31 CH08 bitt時(shí)分復(fù)用幀時(shí)分復(fù)用幀時(shí)分復(fù)用幀時(shí)分復(fù)用幀T = 125 s15 個(gè)話路個(gè)話路15 個(gè)話路個(gè)話路( (補(bǔ)充補(bǔ)充) )貝爾系統(tǒng)的貝爾系統(tǒng)的T1T1載波載波n2424路音頻信道復(fù)用在一條通信線路上；路音頻信道復(fù)用在一條通信線路上；n每路音頻模擬信號(hào)在送到多路復(fù)用器之前，要通過一個(gè)每路音頻模擬信號(hào)在送到多路復(fù)用器之前，要通過一個(gè)PCMPCM編碼器；編碼器；n編碼器每秒取樣編碼器每秒取樣80008000次；（太低、太高）次；（太低、太高）125125微秒微秒n2424路路PCMPCM信號(hào)的每一

40、路輪流將一個(gè)字節(jié)插入到幀中；信號(hào)的每一路輪流將一個(gè)字節(jié)插入到幀中；n每個(gè)字節(jié)的長度為每個(gè)字節(jié)的長度為8 8位，其中位，其中7 7位是數(shù)據(jù)位，位是數(shù)據(jù)位，1 1位用于信道控位用于信道控制；制；n每幀由每幀由24248=1928=192位組成，附加一位作為幀開始標(biāo)志位，所位組成，附加一位作為幀開始標(biāo)志位，所以每幀共有以每幀共有193193位；位；nT1T1載波的數(shù)據(jù)傳輸速率為載波的數(shù)據(jù)傳輸速率為1.544Mb/s1.544Mb/s。 課件制作人：謝希仁2. 同步光纖網(wǎng) SONET 和同步數(shù)字系列 SDH n舊的數(shù)字傳輸系統(tǒng)存在著許多缺點(diǎn)。其中最主要的是以下兩個(gè)方面： n速率標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。n如果不對(duì)高

41、次群的數(shù)字傳輸速率進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，國際范圍的高速數(shù)據(jù)傳輸就很難實(shí)現(xiàn)。 n不是同步傳輸。n在過去相當(dāng)長的時(shí)間，為了節(jié)約經(jīng)費(fèi)，各國的數(shù)字網(wǎng)主要是采用準(zhǔn)同步方式。 調(diào)制解調(diào)器使用異步通信方式調(diào)制解調(diào)器使用異步通信方式 n數(shù)據(jù)通信可分為同步通信和異步通信兩大類：數(shù)據(jù)通信可分為同步通信和異步通信兩大類：n同步通信要求接收端時(shí)鐘頻率和發(fā)送端時(shí)鐘頻率一致。同步通信要求接收端時(shí)鐘頻率和發(fā)送端時(shí)鐘頻率一致。發(fā)送端發(fā)送連續(xù)的比特流。發(fā)送端發(fā)送連續(xù)的比特流。n異步通信時(shí)不要求接收端時(shí)鐘和發(fā)送端時(shí)鐘同步。發(fā)送異步通信時(shí)不要求接收端時(shí)鐘和發(fā)送端時(shí)鐘同步。發(fā)送端發(fā)送完一個(gè)字節(jié)后，可經(jīng)過任意長的時(shí)間間隔再發(fā)送端發(fā)送完一個(gè)字節(jié)后

42、，可經(jīng)過任意長的時(shí)間間隔再發(fā)送下一個(gè)字節(jié)。下一個(gè)字節(jié)。 n異步通信的通信開銷較大，但接收端可使用廉價(jià)異步通信的通信開銷較大，但接收端可使用廉價(jià)的、具有一般精度的時(shí)鐘來進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。的、具有一般精度的時(shí)鐘來進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。課件制作人：謝希仁同步光纖網(wǎng) SONETn同步光纖網(wǎng) SONET (Synchronous Optical Network)是一組有關(guān)光纖信道上的同步數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)協(xié)議。常用于物理層構(gòu)架和同步機(jī)制。n同步光纖網(wǎng) SONET (Synchronous Optical Network) 的各級(jí)時(shí)鐘都來自一個(gè)非常精確的主時(shí)鐘。 n第 1 級(jí)同步傳送信號(hào) STS-1 (Synchrono

43、us Transport Signal)的傳輸速率是 51.84 Mb/s。n光信號(hào)則稱為第 1 級(jí)光載波 OC-1，OC 表示Optical Carrier。 課件制作人：謝希仁同步數(shù)字系列 SDH nITU-T 以美國標(biāo)準(zhǔn) SONET 為基礎(chǔ)，制訂出國際標(biāo)準(zhǔn)同步數(shù)字系列 SDH (Synchronous Digital Hierarchy)。n一般可認(rèn)為 SDH 與 SONET 是同義詞。nSDH 的基本速率為 155.52 Mb/s，稱為第 1 級(jí)同步傳遞模塊 (Synchronous Transfer Module)，即 STM-1，相當(dāng)于 SONET 體系中的 OC-3 速率。 線路

44、速率(Mb/s)SONET符號(hào)ITU-T符號(hào)表示線路速率的常用近似值 51.840OC-1/STS-1 155.520OC-3/STS-3STM-1155 Mb/s 466.560OC-9/STS-9STM-3 622.080OC-12/STS-12STM-4622 Mb/s 933.120OC-18/STS-18STM-61244.160OC-24/STS-24STM-82488.320OC-48/STS-48STM-162.5 Gb/s4976.640OC-96/STS-96STM-329953.280OC-192/STS-192STM-6410 Gb/s39813.120 OC-768/

45、STS-768 STM-256 40 Gb/s SONET 的 OC 級(jí)/STS 級(jí)與 SDH 的 STM 級(jí)的對(duì)應(yīng)關(guān)系 課件制作人：謝希仁SONET 的體系結(jié)構(gòu) 光子層路徑層線路層段層線路 (line)光子層路徑層線路層段層光子層線路層段層光子層段層光子層線路層段層光子層段層SDH終端SDH終端復(fù)用器或分用器復(fù)用器或分用器轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)器段段段路徑 (path)(section)(section)(section)課件制作人：謝希仁SONET 標(biāo)準(zhǔn)定義了四個(gè)光接口層 n光子層(Photonic Layer)n處理跨越光纜的比特傳送。電信號(hào)和光信號(hào)的轉(zhuǎn)換。n段層(Section Layer)n在光

46、纜上傳送 STS-N 幀。成幀和差錯(cuò)檢測。幀和差錯(cuò)檢測。n線路層(Line Layer)n負(fù)責(zé)路徑層的同步和復(fù)用。n路徑層(Path Layer) n處理路徑端接設(shè)備 PTE (Path Terminating Element)之間的業(yè)務(wù)的傳輸。 意義nSDH/SONET標(biāo)準(zhǔn)的制定，使北美、日本和歐洲這三個(gè)地區(qū)三種不同的數(shù)字傳輸體制在STM-1等級(jí)上獲得統(tǒng)一。這是第一次真正實(shí)現(xiàn)了數(shù)字成傳輸體制上的世界性標(biāo)準(zhǔn)。nSDH/SONET標(biāo)準(zhǔn)已成為公認(rèn)的新一代離線的傳輸網(wǎng)體制。課件制作人：謝希仁2.6 寬帶接入技術(shù)2.6.1 xDSL技術(shù)nxDSL 技術(shù)就是用數(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

47、能夠承載寬帶業(yè)務(wù)。n雖然標(biāo)準(zhǔn)模擬電話信號(hào)的頻帶被限制在 3003400 Hz 的范圍內(nèi)，但用戶線本身實(shí)際可通過的信號(hào)頻率仍然超過 1 MHz。nxDSL 技術(shù)就把 04 kHz 低端頻譜留給傳統(tǒng)電話使用，而把原來沒有被利用的高端頻譜留給用戶上網(wǎng)使用。nDSL 就是數(shù)字用戶線(Digital Subscriber Line)的縮寫。而 DSL 的前綴 x 則表示在數(shù)字用戶線上實(shí)現(xiàn)的不同寬帶方案。 課件制作人：謝希仁xDSL 的幾種類型 nADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line)：非對(duì)稱數(shù)字用戶線nHDSL (High speed DSL)：高速數(shù)字用戶線

48、nSDSL (Single-line DSL)：1 對(duì)線的數(shù)字用戶線nVDSL (Very high speed DSL)：甚高速數(shù)字用戶線nDSL ：ISDN 用戶線。nRADSL (Rate-Adaptive DSL)：速率自適應(yīng) DSL，是 ADSL 的一個(gè)子集，可自動(dòng)調(diào)節(jié)線路速率）。 課件制作人：謝希仁ADSL 的極限傳輸距離nADSL 的極限傳輸距離與數(shù)據(jù)率以及用戶線的線徑都有很大的關(guān)系（用戶線越細(xì)，信號(hào)傳輸時(shí)的衰減就越大），而所能得到的最高數(shù)據(jù)傳輸速率與實(shí)際的用戶線上的信噪比密切相關(guān)。n例如，0.5 毫米線徑的用戶線，傳輸速率為 1.5 2.0 Mb/s 時(shí)可傳送 5.5 公里，但

49、當(dāng)傳輸速率提高到 6.1 Mb/s 時(shí)，傳輸距離就縮短為 3.7 公里。n如果把用戶線的線徑減小到0.4毫米，那么在6.1 Mb/s的傳輸速率下就只能傳送2.7公里 課件制作人：謝希仁ADSL 的特點(diǎn)n上行和下行帶寬做成不對(duì)稱的。n上行指從用戶到 ISP，而下行指從 ISP 到用戶。nADSL 在用戶線（銅線）的兩端各安裝一個(gè) ADSL 調(diào)制解調(diào)器。n我國目前采用的方案是離散多音調(diào) DMT (Discrete Multi-Tone)調(diào)制技術(shù)。這里的“多音調(diào)”就是“多載波”或“多子信道”的意思。課件制作人：謝希仁DMT 技術(shù)nDMT 調(diào)制技術(shù)采用頻分復(fù)用的方法，把 40 kHz 以上一直到 1.

50、1 MHz 的高端頻譜劃分為許多的子信道，其中 25 個(gè)子信道用于上行信道，而 249 個(gè)子信道用于下行信道。n每個(gè)子信道占據(jù) 4 kHz 帶寬（嚴(yán)格講是 4.3125 kHz），并使用不同的載波（即不同的音調(diào)）進(jìn)行數(shù)字調(diào)制。這種做法相當(dāng)于在一對(duì)用戶線上使用許多小的調(diào)制解調(diào)器并行地傳送數(shù)據(jù)。課件制作人：謝希仁DMT 技術(shù)的頻譜分布 頻譜頻率上行信道傳統(tǒng)電話04下行信道(kHz)401381100課件制作人：謝希仁ADSL 的數(shù)據(jù)率n由于用戶線的具體條件往往相差很大（距離、線徑、受到相鄰用戶線的干擾程度等都不同），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。n當(dāng) ADSL

51、 啟動(dòng)時(shí)，用戶線兩端的 ADSL 調(diào)制解調(diào)器就測試可用的頻率、各子信道受到的干擾情況，以及在每一個(gè)頻率上測試信號(hào)的傳輸質(zhì)量。nADSL 不能保證固定的數(shù)據(jù)率。對(duì)于質(zhì)量很差的用戶線甚至無法開通 ADSL。n通常下行數(shù)據(jù)率在 32 kb/s 到 6.4 Mb/s 之間，而上行數(shù)據(jù)率在 32 kb/s 到 640 kb/s 之間。課件制作人：謝希仁ADSL 的組成 ATU-CATU-CATU-RATU-C用戶線 電話分離器 區(qū)域?qū)拵ЬW(wǎng)至 ISP居民家庭基于 ADSL 的接入網(wǎng)端局或遠(yuǎn)端站DSLAM至本地電話局PSPS數(shù)字用戶線接入復(fù)用器 DSLAM (DSL Access Multiplexer)接入端接單元 ATU (Access Termination Uni