計算機通信及網絡 第3章

ComputerTelecommunications&Networks計算機通信與網絡物理層數據傳輸和接口設計--組網第3章數據傳輸與通信接口——“組網”傳輸介質及其特性3.1數字傳輸與模擬傳輸3.2數據傳輸質量參數3.3多路復用技術3.4傳輸系統(tǒng)3.5數據通信接口3.6數據傳輸是實現數據通信的基礎。數據通信是為了實現計算機與計算機或計算機與終端之間信息交互而產生的一種通信技術，是計算機與通信相結合的產物。數據通信著重于數據的傳輸，不涉及數據所表示的原始信息，而計算機通信則著重于信息的交互。內容概要3.1傳輸介質及其特性數據通信系統(tǒng)發(fā)送部分傳輸系統(tǒng)接收部分信源和信宿：信源就是信息的發(fā)送端，是發(fā)出待傳送信息的設備；信宿就是信息的接收端，是接收所傳送信息的設備。信號轉換設備：是將信源發(fā)出的信息轉換成適合于在信道上傳輸的信號的設備。數據通信系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)輸入信息輸入數據發(fā)送的信號接收的信號輸出數據源點終點發(fā)送器接收器調制解調器PC機公用電話網調制解調器數字比特流數字比特流模擬信號模擬信號正文正文數據通信系統(tǒng)源系統(tǒng)目的系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)輸出信息PC機數據通信系統(tǒng)舉例

(a)用戶通過電話網撥號通信數據通信系統(tǒng)舉例(b)局域網用戶通過Internet上網通信傳輸介質線傳輸介質（有線線路）傳輸介質軟傳輸介質

（無線信道）AddYourTitleAddYourTitleAddYourTitle雙絞線同軸電纜光纜AddYourTitleAddYourTitleAddYourTitle地面微波衛(wèi)星微波紅外線雙絞線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無屏蔽雙絞線UTP屏蔽雙絞線STP把兩根互相絕緣的銅導線并排放置，再用規(guī)則的方法絞合起來。絞合的導線可以減少相鄰線對的相互干擾。多對絞合導線構成了雙絞線電纜。雙絞線可用于模擬傳輸和數字傳輸。價格低，安裝方便，但帶寬窄，抗干擾性能較差。雙絞線雙絞線A扭絞距線徑0.4～1.4mmB近端串擾遠端串擾白綠綠白橙藍白藍橙白棕棕12345678局域網EIA/TIA568A

UTP內4對8線的編號與線色類型

阻抗

返回損耗 近端串擾 >1Mhz100m100m3類UTP10012db43db4類UTP10012db58db5類UTP10012db64db雙絞線同軸電纜外導體屏蔽層絕緣層絕緣保護套層內導體同軸電纜由內導體銅質芯線（單股實心線或多股絞合線）、絕緣層、網狀編織的外導體屏蔽層以及保護塑料外層組成。由于外導體屏蔽層的作用，同軸電纜具有較好的抗干擾特性（特別是高頻段），適合高速數據傳輸。通常按特性阻抗數值不同，可分為兩類：50Ω同軸電纜：數據通信中傳輸基帶信號75Ω同軸電纜：模擬傳輸系統(tǒng)（CATV）

同軸電纜RG-8/RG-1110Base5阻抗50粗纜0.4”

RG-58A/U10Base2阻抗50細纜0.18”

RG-59U10Broad3600阻抗75CATV0.25”

RG-63ARCnet阻抗930.25”(0.635cm)同軸電纜傳輸特性光纜遠供電源光纖及包層填充物外護套包帶層包層纖芯（a）光纜結構剖面圖（b）光波在纖芯中傳播光纖通常由非常透明的石英玻璃拉成細絲，主要由纖芯和包層構成。纖芯很細，直徑為8－100um，且折射率較高，包層相對折射率較低。多根光纖構成光纜。光波利用光的全反射原理通過纖芯傳導。通過傳遞光脈沖進行通信。光纖通信衰耗小，距離長，抗干擾能力強，傳輸容量大，保密性好。多模光纖：多條不同入射角光線在一條光纖中傳輸。單模光纖：直徑只有一個光波長大小，直線傳輸。光纜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）包層纖芯光纜高折射率(纖芯)低折射率(包層)光線在纖芯中傳輸的方式是不斷地全反射光纖輸入脈沖輸出脈沖單模光纖輸入脈沖輸出脈沖多模光纖在交通不便、施工不便的地方（高山、海洋、城市），或距離較遠的情況下，使用無線傳輸方式，成本較低。信息技術的發(fā)展，人們要求在運動中進行電話通信或計算機通信。無線電波可以在自由空間各個方向傳播，實現多種通信。這種通信不使用前述的各種導向傳輸媒體，故稱為“非導向傳輸媒體”。電信領域使用的電磁波的頻譜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)星地面微波調幅無線電調頻無線電海事無線電光纖電視(Hz)f(Hz)fLFMFHFVHFUHFSHFEHFTHF波段104105106107108109101010111012101310141015101610010210410610810101012101410161018102010221024移動無線電無線傳輸所使用的頻段很廣，人們可以根據需要使用不同頻段特性進行通信。傳統(tǒng)無線電：長波、中波、短波甚高頻、特高頻、超高頻、極高頻微波通信（2－40GHz，直線傳播)地面接力微波：在地面建立若干微波中繼站，中繼站將前一站信號接收，放大后轉發(fā)到下一站，實現“接力”式傳輸。衛(wèi)星通信：將微波中繼站放在衛(wèi)星上實現。通信建立遠，覆蓋面積大。地面微波的工作頻率范圍一般為1～20GHz，其特點是直線傳播，因此只能在視距范圍內進行傳輸。由于受到地形和天線高度的限制，兩微波站間的通信距離一般為30～50km。地面微波衛(wèi)星通信的最大特點是通信距離遠，且通信費用與通信距離無關。同步衛(wèi)星發(fā)射出的電磁波能輻射到地球上的通信覆蓋區(qū)的跨度達18000多公里。只要地球赤道上空的同步軌道上，等距離地放置3顆相隔120度的衛(wèi)星，就能基本上實現全球的通信。衛(wèi)星微波衛(wèi)星微波無線電波是一個廣義的概念，從含義上講，無線電波是全向傳播，而微波是定向傳播。無線電波不同頻段用于不同通信方式3~30MHz，用于短波通信；30~300MHz，用于數據通信；蜂窩無線電移動通信。無線電波紅外線技術已經在計算機通信中得到了應用，例如兩臺筆記本電腦對著紅外接口，可傳輸文件。紅外線鏈路只需一對收發(fā)器，可調制不相干的紅外光，在視線距離的范圍內傳輸，具有很強的方向性。紅外線技術紅外線技術調制非相干紅外線光3.2數字傳輸與模擬傳輸1、數據、信息和信號數據(data)——通常是指預先約定的具有某種含義的數字、符號和字母的組合。信號(signal)——數據在傳輸過程中的電磁波的表示形式?！澳M的”(analogous)——連續(xù)變化的?！皵底值摹?digital)——取值是離散的。調制——把數字信號轉換為模擬信號的過程。解調——把模擬信號轉換為數字信號的過程。信道——表示向某一方向傳送數據的傳輸介質。模擬數據數字數據信息數據模擬信號數字信號有意義的實體涉及數據的內容和解釋.有一定含義的、有邏輯的、經過加工處理的、對決策有價值的數據流在某個區(qū)間產生連續(xù)的值產生離散的值是數據的電磁(或電子)編碼涉及到事物的形式是一種連續(xù)變化的電磁波是一系列的電壓脈沖信號1、數據、信息和信號的基本概念模擬數據模擬信號放大器調制器模擬數據數字信號

PCM編碼器數字數據模擬信號調制器數字數據數字信號

數字發(fā)送器數據、信息和信號數據傳輸方式1、并行傳輸與串行傳輸2、異步傳輸與同步傳輸3、單工、半雙工和全雙工傳輸

并行傳輸1、并行傳輸與串行傳輸并行傳輸指的是數據以成組的方式，在多條并行信道上同時進行傳輸。

串行傳輸串行傳輸指的是組成字符的若干位二進制碼排列成數據流在一條信道上逐位順序傳輸。

異步傳輸2、異步傳輸與同步傳輸不論字符所采用的代碼為多少位，在發(fā)送每一個字符代碼（即字符的數據位）時，都要在前面加上一個起始位，表示一個字符的開始；后面加上一個停止位，表示一個字符的結束。

同步傳輸3、單工、半雙工和全雙工傳輸單工傳輸——只能有一個方向的通信而沒有反方向的交互。半雙工傳輸——通信的雙方都可以發(fā)送信息，但不能雙方同時發(fā)送(當然也就不能同時接收)。全雙工傳輸——通信的雙方可以同時發(fā)送和接收信息。數據通信系統(tǒng)的技術指標傳碼速率：傳碼速率又稱為調制速率、波特率，記作NBd，是指在數據通信系統(tǒng)中，每秒鐘傳輸信號碼元的個數，單位是波特（Baud）。傳信速率：又稱為比特率，記作Rb，是指在數據通信系統(tǒng)中，每秒鐘傳輸二進制碼元的個數，單位是比特/秒（bit/s,或kbit/s或Mbit/s）。

1.數據傳輸速率[例]若信號碼元持續(xù)時間為1×10-4秒，試問傳送8電平信號，則傳碼速率和傳信速率各是多少？解：由于T=1×10-4秒，所以傳碼速率NBd=1/T=10000波特由于傳送的信號是8電平，所以，M=8。則傳信速率Rb=NBdlog2

M=30000bit/s。

2.信道帶寬信號帶寬：(bandwidth)是指信號具有的頻帶寬度，單位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）。模擬信道：表示通信線路允許通過的信號頻帶范圍就稱為線路帶寬(通頻帶)。數字信道：“帶寬”是所能傳送的“最高數據率”同義語，單位是“比特每秒”。

信道帶寬常用的帶寬單位是千比每秒，即kb/s（103b/s）兆比每秒，即Mb/s（106b/s）吉比每秒，即Gb/s（109b/s）太比每秒，即Tb/s（1012b/s）請注意：在計算機界，數據量的表示K=210,M=220,G=230,T=240。時間軸上信號的寬度隨速率的增大而變窄，對應的信號頻率增加，則占用帶寬也增加。每秒

106

個比特時間1

01

0

111s帶寬為1Mb/s

時間每秒

4

106

個比特0.25s帶寬為4Mb/s

帶寬

3.誤碼率和誤組率誤碼率：在一定時間內接收到出錯的比特數e1與總的傳輸比特數e2之比。Pe＝（e1/e2)×100％由于實際的傳輸信道及通信設備存在隨機差錯與突發(fā)差錯，而數據通信常采用數據塊或幀為單位進行傳輸，使用誤組率可以更好反映傳輸效率。誤組率：在一定時間內接收出錯的組數b1與總的傳輸組數b2之比。Pb＝（b1/b2)×100％發(fā)送時延（傳輸時延）：發(fā)送數據時，數據塊從結點進入到傳輸媒體所需要的時間。信道帶寬：數據在信道上的發(fā)送速率。常稱為數據在信道上的傳輸速率。發(fā)送時延=數據塊長度（比特）信道帶寬（比特/秒）

4.時延傳播時延：電磁波在信道中需要傳播一定的距離而花費的時間。信號傳輸速率（即發(fā)送速率）和信號在信道上的傳播速率是完全不同的概念。傳播時延=信道長度（米）信號在信道上的傳播速率（米/秒）

時延處理時延：交換結點為存儲轉發(fā)而進行一些必要的處理所花費的時間。結點緩存隊列中分組排隊所經歷的時延是處理時延中的重要組成部分。處理時延的長短往往取決于網絡中當時的通信量。有時可用排隊時延作為處理時延。

時延數據從源點經過網絡傳送，到達目的點所經歷的總時延就是發(fā)送時延、傳播時延和處理時延之和：總時延=發(fā)送時延+傳播時延+處理時延

時延1011001…發(fā)送器隊列在鏈路上產生傳播時延結點

B結點

A在發(fā)送器產生發(fā)送時延(即傳輸時延)在隊列中產生處理時延數據從結點A向結點B發(fā)送數據鏈路所謂高速網絡鏈路，我們提高的僅僅是數據的發(fā)送速率而不是比特在鏈路上的傳播速率。提高鏈路帶寬減小了數據的發(fā)送時延。提高網絡傳輸速率，減小網絡傳輸時延，主要是減少發(fā)送時延和處理時延。

時延

時延[例]若AB兩臺計算機之間的距離為1000km，假定在電纜內信號的傳播速度是2×108m/s，試對下列類型的鏈路分別計算發(fā)送時延和傳播時延。（1）數據塊長度為108bit，數據發(fā)送速率為1Mb/s；（2）數據塊長度為1000bit，數據發(fā)送速率為1Gbit/s

2.3數據傳送技術1、數據序列的電信號表示2、信道容量的概念3、基帶傳輸4、頻帶傳輸5、數字數據傳輸3.2.3數字數據的數字信號編碼1、數據序列的電信號表示數據序列單極性不歸零碼單極性歸零碼雙極性不歸零碼雙極性歸零碼0100110001111、數據序列的電信號表示數據序列偽三元編碼曼徹斯特編碼差分曼徹斯特編碼差分編碼0100110001113.3.2信道容量任何實際的信道都不是理想的，在傳輸信號時會產生各種失真以及帶來多種干擾。

碼元傳輸的速率越高，或信號傳輸的距離越遠，在信道的輸出端的波形的失真就越嚴重。信道容量的概念失真不嚴重失真嚴重

實際的信道（帶寬受限、有噪聲、干擾和失真）輸入信號波形輸出信號波形(失真不嚴重)輸入信號波形實際的信道（帶寬受限、有噪聲、干擾和失真）輸出信號波形(失真嚴重)

數字信號通過實際的信道信道容量是指在一定的條件下，給定通信路徑（信道）上所能達到的最大數據傳輸速率。信道容量的概念信道容量噪聲誤碼率帶寬數據傳輸速率理想低通信道的最高碼元傳輸速率N=2WBaudW是理想低通信道的帶寬，單位為赫(Hz)奈奎斯特(Nyquist)定理不能通過能通過0頻率(Hz)W(Hz)在理想低通信道中，如果信道帶寬WHz，則最高碼元傳輸速率是每秒

2

W

個碼元。每赫帶寬的理想低通信道的最高碼元傳輸速率是每秒

2

個碼元。Baud是波特，是碼元傳輸速率的單位，1波特為每秒傳送1個碼元。奈奎斯特(Nyquist)定理實際的信道所能傳輸的最高碼元速率，要明顯地低于奈氏準則給出上限數值。波特(Baud)和比特(bit)是兩個不同的概念。波特是碼元傳輸的速率單位（每秒傳多少個碼元）。碼元傳輸速率也稱為調制速率、波形速率或符號速率。比特是信息量的單位。

要強調以下兩點信息的傳輸速率“比特/秒”與碼元的傳輸速率“波特”在數量上有一定的關系。若1個碼元只攜帶1bit的信息量，則“比特/秒”和“波特”在數值上相等。若1個碼元攜帶nbit的信息量，則NBaud的碼元傳輸速率所對應的信息傳輸速率為N

nb/s。信道容量的概念傳輸比特流10011100……10011100…………2bit一組4種幅度,1個碼元攜帶2bit信息,n=log2M(M碼元狀態(tài)數)t3210無噪聲的情況下，在帶寬為W的信道，其最大的數據傳輸速率C（信道容量）為

C=2Wlog2M[例]一個無噪聲的話音帶寬為4000Hz，采用8相調制解調器傳送二進制信號，試問信道容量是多少？香（仙）農(Shannon)用信息論的理論推導出了帶寬受限且有高斯白噪聲干擾的信道的極限、無差錯的信息傳輸速率。信道的極限信息傳輸速率C(信道容量）

可表達為

C=Wlog2(1+S/N)b/s

W為信道的帶寬（以Hz為單位）；S為信道內所傳信號的平均功率；N為信道內部的高斯噪聲功率。香（仙）農(Shannon)定理[例]一個數字信號通過兩種物理狀態(tài)經信噪比為20dB的3kHz帶寬的信道傳送，其數據率不會超過多少？

應用舉例解：已知信噪比電平為20dB，則信噪功率比S/N=100 C=3000log2(1+100)=30006.66=19.98kbit/s數據率不會超過19.98kbit/s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。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現無差錯的傳輸。若信道帶寬

W

或信噪比

S/N

沒有上限（當然實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。實際信道上能夠達到的信息傳輸速率要比香農的極限傳輸速率低不少。

香農公式表明

奈氏準則和香農公式在數據通信系統(tǒng)作用范圍源系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)目的系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)源點終點發(fā)送器接收器輸入信息輸出信息輸入數據輸出數據發(fā)送的信號接收的信號碼元傳輸速率受奈氏準則的限制信息傳輸速率受香農公式的限制基帶傳輸

基帶信號

在數據通信中，表示計算機中二進制比特序列的數字數據信號是典型的矩形脈沖信號。人們把矩形脈沖信號的固有頻帶稱作基本頻帶(簡稱為基帶)，這種矩形脈沖信號就叫做基帶信號。在數字信道上，計算機中的數據是以矩形脈沖信號直接傳送的，這種傳送方法稱為基帶傳輸。

頻帶傳輸(P553.2.2數字數據的模擬信號調制)頻帶傳輸又稱為調制傳輸，就是先將基帶信號變換成便于在模擬信道中傳輸的、具有較高頻率范圍的信號（頻帶信號），再將這種頻帶信號在信道中傳輸。頻帶傳輸

數字數據，模擬傳輸有些傳輸媒體只適合于傳輸模擬信號，為充分利用現有的傳輸資源，必須將數字數據轉換為模擬信號才能傳輸。將數字數據轉換為模擬信號的過程叫調制（實際上是用數字信號控制模擬信號的某些參數，使模擬信號攜帶信息）。將攜帶信息的模擬信號轉換成數字數據（或稱從已調制的模擬信號中提取數字數據）的過程叫解調。最常用的數字數據－模擬信號轉換設備是調制解調器（MODEM），同時具有調制和解調的功能，在數據通信系統(tǒng)中，是一種典型的DCE設備。常用的調制技術：載波：一種便于發(fā)射和接收，及技術實現的高頻簡諧波或周期性脈沖信號。當載波為高頻簡諧波時，可用三個參數描述：振幅、頻率、相位?？刂七@三個參數變化，可以實現調制功能。以數字數據控制載波的幅度，稱為數字調幅，又稱幅移鍵控，簡稱ASK。以數字數據控制載波的相位，稱為數字調相，又稱相移鍵控，簡稱PSK。以數字數據控制載波的頻率，稱為數字調頻，又稱頻移鍵控，簡稱FSK。

數字數據，模擬傳輸頻帶傳輸010011100基帶信號調幅調頻調相數字數據傳輸(3.2.4模擬數據的數字信號編碼)在數字信道中傳輸數據信號稱為數據信號的數字傳輸，簡稱為數字數據傳輸。抽樣量化編碼模擬數據數字信號數字信道解碼恢復數字信號模擬數據數字數據傳輸時間量化幅值量化采樣間隔fs

≥

2fc模擬數據數字信號隨著電子技術和計算機技術的發(fā)展，通信終端和交換設備的性能不斷提高，而價格卻迅速降低。傳輸媒體由于資源有限，制造成本增加，即使采用原料豐富的光纖線路，但鋪設費用也在增長。其投資在整個通信網絡占有的比重越來越大。信道復用技術是在一條傳輸信道中傳輸多路信號，以提高傳輸媒體的利用率。3.4多路復用技術1、頻分復用2、時分復用3、碼分復用4、波分復用1、頻分復用(FDM，FrequencyDivisionMultiplexing)當傳輸信道的帶寬較大，而所傳輸的信號只需部分帶寬就可實現有效傳送，則可以在信道中同時傳輸多路信號，每路信號占用部分帶寬。頻分復用是按頻率劃分不同的子信道，每個子信道占用不同的頻率范圍。采用調制技術，將信號搬移到信道相應的頻段上。頻分復用常用于載波電話系統(tǒng)、電視等。頻率1頻率3頻率2頻率4時間頻率T4T3T2T1T1T2T3T41、頻分復用(FDM，FrequencyDivisionMultiplexing)2、時分復用(TimeDivisionMultiplexer,TDM)時分復用是采用時間分片方式來實現傳輸信道的多路復用，即每一路信號傳輸都使用信道的全部帶寬，但只能使用其中某個時隙。靜態(tài)時分復用中，多個數據終端的信號分別在預定的時隙內傳輸，其分配關系固定，周期性使用，收發(fā)雙方保持同步，又稱同步時分復用。若無數據傳輸時，對應時隙空閑。靜態(tài)時分復用時高速傳輸介質容量等于各個低速終端數據速率之和。2、時分復用頻率時間BCDBCDBCDBCDAAAA在

TDM

幀中的位置不變TDM幀TDM幀TDM幀TDM幀…TDM幀2、時分復用頻率時間CDCDCDCDAAAATDM幀TDM幀TDM幀TDM幀…TDM幀BBBB在

TDM

幀中的位置不變2、時分復用頻率時間BDBDBDBDAAAATDM幀TDM幀TDM幀TDM幀…TDM幀CCCC在

TDM

幀中的位置不變2、時分復用頻率時間BCBCBCBCAAAATDM幀TDM幀TDM幀TDM幀…TDM幀在

TDM

幀中的位置不變DDDD2、時分復用靜態(tài)時分復用中，每個數據終端的信號與傳輸時隙分配關系固定，無數據傳輸時，對應時隙空閑。因此效率較低。動態(tài)時分復用又稱異步時分復用，或稱統(tǒng)計時分復用（STDM），是按需分配媒體資源，提高了傳輸媒體的利用率。動態(tài)時分復用中，用戶數據傳輸速率之和可以大于高速線路傳輸容量。動態(tài)時分復用中需要使用緩沖存儲和流量控制技術來保證數據正確傳送。2、時分復用ABCDaabbcdbcattttt4個時分復用幀#1④③②①acbcd靜態(tài)時分復用#2#3#4用戶2、時分復用用戶ABCDabcdttttt3個STDM幀#1④③②①acbabbcacd#2#3統(tǒng)計時分復用3、碼分復用(CodingDivisionMultiplexing,CDM)碼分復用是蜂窩移動通信中迅速發(fā)展的一種信號處理方式。常用的名詞是碼分多址CDMA(CodeDivisionMultipleAccess)。這種系統(tǒng)發(fā)送的信號有很強的抗干擾能力，其頻譜類似于白噪聲，不易被敵人發(fā)現。每一個比特時間劃分為m個短的間隔，稱為碼片(chip)。3、碼分復用每個站被指派一個惟一的mbit碼片序列。如發(fā)送比特1，則發(fā)送自己的mbit碼片序列。如發(fā)送比特0，則發(fā)送該碼片序列二進制反碼。

例如，S站的8bit碼片序列是00011011。發(fā)送比特1時，就發(fā)送序列00011011，發(fā)送比特0時，就發(fā)送序列11100100。S站的碼片序列：(–1–1–1+1+1–1+1+1)3、碼分復用每個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)。在實用的系統(tǒng)中是使用偽隨機碼序列。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。兩個不同站的碼片序列正交，就是向量S和T的規(guī)格化內積(innerproduct)都是0：3、碼分復用3、碼分復用令向量S為(–1–1–1+1+1–1+1+1)，向量T為(–1–1+1–1+1+1+1–1)。把向量S和T的各分量值代入公式就可看出這兩個碼片序列是正交的。任何一個碼片向量和該碼片向量自己的規(guī)格化內積都是1。一個碼片向量和該碼片反碼的向量的規(guī)格化內積值是–1。3、碼分復用3、碼分復用S站的碼片序列S110ttttttm個碼片tS站發(fā)送的信號SxT站發(fā)送的信號Tx總的發(fā)送信號Sx+Tx規(guī)格化內積S

Sx規(guī)格化內積S

Tx數據碼元比特發(fā)送端接收端4、波分復用(WaveDivisionMultiplexing)波分復用就是光的頻分復用，即在一根光纖上傳輸多路光載波信號。密集波分復用（DWDM）是一種支持巨大數量信道的系統(tǒng)。波分復用技術可以進一步提高光纖的傳輸容量，滿足通信需求量的迅速增長和多媒體通信。4、波分復用1550nm01551nm11552nm21553nm31554nm41555nm51556nm61557nm701550nm11551nm21552nm31553nm41554nm51555nm61556nm71557nm82.5Gb/s1310nm20Gb/s復用器分用器EDFA120km3.5傳輸系統(tǒng)(按書完善)模擬傳輸模擬信號：時間和幅度取值連續(xù)變化的信號量。模擬信道：適于模擬信號傳輸的信道模擬傳輸系統(tǒng)：傳輸模擬信號的通信系統(tǒng)數字傳輸數字信號：時間和幅度取值離散（不連續(xù)變化）的信號量。數字信道：適于數字信號傳輸的信道數字傳輸系統(tǒng)：傳輸數字信號的通信系統(tǒng)幅度時間幅度時間3.6數據通信接口物理層基本概念物理層是OSI參考模型中的最低一層，向下是與物理設備之間的接口，直接與傳輸介質相連接，使二進制數據位流通過該接口從一臺設備傳送給相鄰的另一臺設備；向上為數據鏈路層提供透明的比特流傳輸服務。物理層接口不僅包括DTE－DCE之間的接口，也包括DCE－DCE之間的接口。物理層協(xié)議物理層通過執(zhí)行建立物理連接和數據傳輸等功能向數據鏈路層提供服務。從物理鏈路的構成來看，物理層可處于多種環(huán)境之中，不同類型和特性的物理鏈路由不同的物理層協(xié)議描述。物理層協(xié)議與通信設備的接口特性密切相關，通信設備接口有機械、電氣、功能、規(guī)程四個方面的特性。通信接口特性是指DTE和DCE之間連接的物理特性。這種連接特性與所選用的DCE類型、傳輸信道（模擬/數字）、通信方式（半雙工/全雙工）和通信速率有關。物理層標準主要描述了通信接口的相關特性。包括機械特性、電氣特性、功能特性和規(guī)程特性。由于歷史原因，通信接口相關特性標準大多采用CCITT的有關建議標準。V系列建議是為了在模擬傳輸系統(tǒng)（電話網）中實現數據通信而制定的標準。X系列建議是專門為數據通信制定的，符合開放系統(tǒng)互連參考模型的標準。其它通信接口標準，如I系列、G系列。為了減少標準數量，也可使用其它標準，如ISO的相關標準。物理層的主要任務描述為確定與傳輸媒體的接口的一些特性，即：機械特性：指明接口所用接線器的形狀和尺寸、引線數目和排列、固定和鎖定裝置等等。電氣特性：指明在接口電纜的各條線上出現的電壓的范圍。功能特性：指明某條線上出現的某一電平的電壓表示何種意義。規(guī)程特性：指明對于不同功能的各種可能事件的出現順序和條件。

數據通信接口特性1、通信接口的機械特性2、通信接口的電氣特性3、通信接口的功能特性4、通信接口的規(guī)程特性5、其它通信接口標準1、機械特性機械特性描述接口接插件的插頭、插座的規(guī)格、尺寸、幾何形狀，插針/插孔的數量與排列情況等。機械特性主要使用ISO標準。 ISO211025芯（2排，13/12） ISO259334芯（4排，9/8/9/8） ISO490237芯（2排，19/18） ISO490315芯（2排，8/7） 9芯（2排，5/4）數據通信接口特性1、機械特性X.21接口/ISO4903V.24接口/RS-232/ISO2110V.35接口/ISO2593ABDCHMSWafjEKPUYchmJNTXbgkFLRVZdln113142518915

常見接口的機械特性數據通信接口特性2、電氣特性電氣特性描述通信接口的發(fā)信器（驅動器）和接收器的電氣連接方法及其電氣參數。電氣連接方法：不平衡型、半平衡型、平衡型電氣參數：電壓（電流）值、單極性/雙極性，等效電路和阻抗值、分布電容、信號上升時間等。數據通信接口特性

V.28建議不平衡雙流接口電路

V.35建議平衡雙流接口電路

V.10/X.26建議準平衡雙流接口電路（不平衡驅動，平衡接收）

V.11/X.27建議平衡雙流接口電路不平衡接口節(jié)約電路，平衡接口抗干擾能力強。在實際接口應用中，平衡/不平衡接口電路常混合使用。2、電氣特性(表3-7)數據通信接口特性隨著距離增加，電路的電容作用增強，影響信號波形，信號速率應降低。2、電氣特性距離速率數據通信接口特性V.28V.10/RS-423V.11/RS-422DRDRDRRS2322、電氣特性數據通信接口特性3、功能特性功能特性描述接口執(zhí)行的功能，定義接插件的每一引腳