計算機網絡課件第2章.ppt

計算機網絡 主講人 賈瑞生E mail jia ruisheng 第2章物理層 本章的主要內容 2 1物理層的基本概念 2 2數(shù)據(jù)通信的基礎知識 2 3傳輸媒體2 4信道復用技術 2 5數(shù)字傳輸技術 2 6寬帶接入技術 2 1物理層的基本概念 1 物理層的主要任務和功能物理層是網絡系統(tǒng)的最低層 也是實現(xiàn)網絡通信的不可缺少的最基本的層次 它的主要任務是通過信號 實現(xiàn)計算機和通信結點之間的數(shù)據(jù)比特流的傳輸 為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)的移動 物理層應首先在數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收端建立一條傳輸通道 并在發(fā)送端具備把數(shù)據(jù)比特轉換成信號 而在接收端具備把信號轉換成數(shù)據(jù)比特的功能 2 1物理層的基本概念 2 物理層協(xié)議的主要內容物理層協(xié)議描述的主要內容如下 機械特性 指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 電氣特性 指接口電纜的各條線上出現(xiàn)的電壓的范圍 功能特性 指線路上的某一電平的電壓表示何種意義 過程特性 指對于不同功能的各種事件的出現(xiàn)順序 1 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型 2 2數(shù)據(jù)通信的基礎知識 2 物理層常用的幾個術語數(shù)據(jù) 信息的具體表示形式 在計算機中 采用 0 和 1 的組合表示各種信息 信號 數(shù)據(jù)的電氣的或電磁波的表現(xiàn)形式 物理實驗表明 最簡單的信號是一個單一頻率的正弦波 復雜的信號可有多個不同頻率不同幅度的正弦波組成 2 2數(shù)據(jù)通信的基礎知識 模擬信號 信號的取值是連續(xù)的 數(shù)字信號 信號的取值是離散的 基帶信號 來自信源的基本頻帶信號 計算機和電話直接輸出的數(shù)據(jù)信號均為基帶信號 2 2數(shù)據(jù)通信的基礎知識 3 信號的數(shù)學表示與分析1 付氏級數(shù)任何一個周期為T的函數(shù)f t 都可用付氏級數(shù)表示為 f t c 2 ansin 2 tnft bncos 2 nft 其中 f 1 T c 2 T f t dt an 2 T f t sin 2 nft dtbn 2 T f t cos 2 nft dtan bn分別是n次諧波的正弦和余弦波的振幅值 2 周期信號的數(shù)學表示一個周期為T的信號可以看作為一個周期為T的時間函數(shù) 因此 任何一個周期為T的信號 都可以用付氏級數(shù)表示 由信號的付氏級數(shù)表示可見 任何一個信號都含有有限或無限個不同頻率成分的正弦或余弦波 其信號的波形有所含頻率成分的正弦或余弦波疊加而成 一般講 對于一個模擬信號 其所含的頻率的成分是有限的 而對于一個數(shù)字信號 其所含的頻率成分是無限的 2 2數(shù)據(jù)通信的基礎知識 3 信號的頻譜分析示例下面以方波為例 并用圖形分解的方法來說明數(shù)字信號是如何由無數(shù)個正弦或余弦波形疊加而成的 對于右圖所示的方波信號 其付氏級數(shù)的函數(shù)表達式如下 上述公式說明 對稱的方波是由多個奇次諧波組成的 下面分別給出1 3 5 7次等諧波及其疊加的圖形 2 2數(shù)據(jù)通信的基礎知識 2 2數(shù)據(jù)通信的基礎知識 碼元 是一個波形和長度固定的獨立信號 在通信中可用其表示一個或多個比特 3 有關信道的幾個基本概念信道指的是用來傳輸信息的通道 一條通信線路上可以包含多個通信信道 從通信的雙方交互的方式來看 可以把信道分成以下幾種形式 單向通信 單工通信 只能有一個方向的通信 雙向交替通信 半雙工通信 通信的雙方都可發(fā)送信息 但不能同時發(fā)送 雙向同時通信 全雙工通信 通信的雙方可以同時發(fā)送和接收信息 2 2數(shù)據(jù)通信的基礎知識 4 信號的基本調制方法基帶信號中往往包含有較多的低頻成分 而許多信道并不能傳輸這種低頻分量 需要對基帶信號進行適當調制后再進行傳輸 最基本的調制方法有調幅 AM 調頻 FM 和調相 PM 和混合調制幾種 各種調制方法的做法如下 一個最基本的電磁波信號 其幅度隨時間變化的關系 可以用一個正弦函數(shù)表示 即 E Amsin 2 ft 調幅 AM 就是對最基本的電磁波信號取不同的Am值 如取Am 1 表示數(shù)據(jù) 1 取Am 2 表示數(shù)據(jù) 0 等 2 2數(shù)據(jù)通信的基礎知識 混合調制 就是就是對最基本的電磁波信號采用上述三種方法的組合進行信號的調制 其中采用振幅與相位的組合進行調制的方法稱為 正交振幅調制 QuadratureAmplitudeModulation QAM 2 2數(shù)據(jù)通信的基礎知識 調頻 FM 就是就是對最基本的電磁波信號取不同的f值 如取f f0 表示數(shù)據(jù) 1 取f f1 表示數(shù)據(jù) 0 等 調相 PM 就是就是對最基本的電磁波信號取不同的 值 如取 0 表示數(shù)據(jù) 1 取 表示數(shù)據(jù) 0 等 2 2數(shù)據(jù)通信的基礎知識 若每一個碼元可表示的比特數(shù)越多 則在接收端進行解調時要正確識別每一種狀態(tài)就越困難 正交振幅調制 QAM 舉例 2 2數(shù)據(jù)通信的基礎知識 5 信道的極限容量任何實際的信道在傳輸信號時都會受到干擾 使輸出的信號產生失真 碼元傳輸?shù)乃俾试礁?或信號傳輸?shù)木嚯x越遠 信道輸出波形的失真就越嚴重 2 2數(shù)據(jù)通信的基礎知識 信道的數(shù)據(jù)傳輸速率與帶寬的關系可由尼奎斯特定律和香農定律表明 尼奎斯特定律 對于一個無噪聲的信道 其最大的數(shù)據(jù)傳輸速率為 C 2HLog2L b s 其中 H為信道的帶寬 以Hz為單位 L表示給定時刻數(shù)字信號的可能取的離散值的個數(shù) C是信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率 2 2數(shù)據(jù)通信的基礎知識 尼奎斯特定律表明 對于一個無噪聲的信道 其最大可能的數(shù)據(jù)傳輸速率由該信道的帶寬和信號可能取的狀態(tài)值的個數(shù)決定 當數(shù)據(jù)的傳輸速率超過這個上線時 信道中的的碼元就會出現(xiàn)碼間串擾 接收端就不能對碼元進行確切的區(qū)分 香濃定律 對于一個有噪聲的信道 其最大的數(shù)據(jù)傳輸速率為 C HLog2 1 S N b s 其中 H為信道的帶寬 以Hz為單位 S為信道內信號的平均功率 N為信道內干擾信號的功率 2 2數(shù)據(jù)通信的基礎知識 香濃定律表明 對于一個有噪聲的信道 其最大可能的數(shù)據(jù)傳輸速率由該信道的帶寬和信噪比決定 一個實際的信道總是包含有一定的噪聲的 當信道的帶寬一定時 可以采用降信道低噪聲和提高信號功率的方法來提高信道的數(shù)據(jù)傳輸速率 通常在實際的信道中 其信噪比的值比較大 常采用分貝 dB 為單位進行表示 S N dB 10Log10 S N dB 6 信道的數(shù)據(jù)傳輸速率與波特率的關系碼元的速率B和數(shù)據(jù)的傳輸速率C在數(shù)值上也有一定的關系 其關系為 C BLog2L在許多場合 通常信號只取兩種狀態(tài) L 2 此時 碼元的速率B和數(shù)據(jù)的傳輸速率C在數(shù)值上就相等 碼元的速率也稱為波特率 從上面的討論 可以看出 對于帶寬一定的信道 如果信噪比和碼元的傳輸速率都不能再提高了 此時 還可通過編碼的方法來提高信道的數(shù)據(jù)傳輸速率 即設法產生多種狀態(tài)的碼元 這樣就可讓一個碼元代表多位比特 2 2數(shù)據(jù)通信的基礎知識 2 3物理層采用的傳輸媒體 傳輸媒體是信號傳輸?shù)奈锢硗ǖ?可分為有線和無線兩種 有線媒體主要有雙絞線 同軸電纜和光纖等 無線媒體為宇宙空間 下圖是電信領域使用的電磁信號的頻譜 1 有線傳輸媒體雙絞線 是在電纜的內部由若干對兩兩絞在一起的相互絕緣的金屬導線組成 采用兩兩相絞的絞線技術可以抵消相鄰線對之間的電磁干擾和減少近端串擾 雙絞線既可以傳輸模擬信號 又能傳輸數(shù)字信號 雙絞線又可以分為非屏蔽雙絞線 UTP 和屏蔽雙絞線STP 屏蔽雙絞線是在非屏蔽雙絞線的外面加上一個用金屬編制的屏蔽層 用于防止外界電磁信號對其內部信號的干擾 2 3物理層采用的傳輸媒體 到目前為止 美國電子工業(yè)協(xié)會 EIA 和電信工業(yè)協(xié)會 TIA 已頒布了六類雙絞線標準 一類 適用于電話和低速數(shù)據(jù)通信 二類 適用于綜合業(yè)務網ISDN等 速率可達16MB S 三類 適用于10Base T或100Base T4等局域網 速率高達20MB S 四類 適用于100Base TX和100Base T4等局域網 速率高達100MB S 五類 適用于100Base TX 100Base T4 1000Base TX等局域網 支持高達1000MB S的數(shù)據(jù)通信 六類 適用于1000Base TX局域網 支持高達1000MB S的數(shù)據(jù)通信 2 3物理層采用的傳輸媒體 同軸電纜 其結構是一個外部圓柱形空心導體圍裹著一個內部導體 內部導體可以是單股實心線也可以是多根絞合線 外部導體可以是單股線也可以是編織線 內外導體中間用規(guī)則間隔的絕緣環(huán)或者用固體絕緣材料將兩者隔開 2 3物理層采用的傳輸媒體 按內部導體的阻抗特性可分為50 75 93 等幾種 其中50 的同軸電纜用于計算機局域網等數(shù)字信號的傳輸 75 和93 的同軸電纜用于電視網等模擬信號的傳輸 按內部導體的直徑可分為粗同軸電纜和細同軸電纜兩種 粗同軸電纜的阻抗特性為一般為75 或93 細同軸電纜阻抗特性一般為50 同雙絞線相比 同軸電纜對信號的衰減小 對外輻射小 抗干擾能力強 更有利于高頻信號的傳輸 2 3物理層采用的傳輸媒體 光纖 是一種可以傳輸光的導體 纖芯的光折射率略高于包層 包層的折射率為常數(shù) 纖芯和包層的直徑約50 120 m 脆弱易斷 需要在包層外再加上敷層 墊層和殼層 敷層用固化塑料 墊層用硅橡膠等低彈性材料 殼層用尼龍等高強度材料 結構如下圖 a 所示 把數(shù)根光纖紐絞在一起 外纏塑料綁帶和鉛皮 再包上塑料或用鋼帶裹裝 既稱為光纜 如圖 b 所示 2 3物理層采用的傳輸媒體 光的傳播原理 當光從一種介質斜射到另一種介質時 在兩種介質的交界處 光的傳播方向將不一致 這種現(xiàn)象被稱為光的折射 根據(jù)光的折射定律 當光的折射角大于90度時 即發(fā)生全反射 光線全部反回到第一種介質中 光在光纖中的傳播路徑如下圖所示 2 3物理層采用的傳輸媒體 光纖的分類 按照光在光纖中傳播的路徑不同 可將光纖分為多模和單模型 多模光纖的纖芯的直徑較大 通常為50 120 m 而單模光纖的纖芯的直徑很小 通常為50 m以下 在多模光纖中 不同波長的光線所走的路徑不同 在單模光纖中 不同波長的光線所走的路徑幾乎相同 2 3物理層采用的傳輸媒體 光纖通信系統(tǒng) 長距離光纖通信系統(tǒng)由光信號發(fā)信機 光纖線路 中繼器和光信號接收機組成 如下圖所示 利用光纖進行數(shù)字通信 當傳輸?shù)男盘枮?1 時 讓光發(fā)信機產生光脈沖 為 0 時 發(fā)信機不產生光脈沖 光纖通信的特點 通信容量大 中繼距離長 抗干擾能力強 不容易被竊聽等 2 3物理層采用的傳輸媒體 無線電傳輸 通常把頻率低于1012的電磁波稱為無線電波 無線電波可在地表面 大氣層 電離層和真空中傳播 不同的環(huán)境對不同頻率的電波的吸收 透射和干擾的程度不同 因此其傳播的路線和速度亦不同 例如地表面進行通信 通常采用長波和中波 在大氣層中進行通信 通常采用短波 2 無線傳輸媒體在自由空間利用電磁波傳輸數(shù)據(jù)就是無線傳輸 按頻率可將無線傳輸分為無線電 微波 紅外線 可見光 紫外線 X射線和r射線等 2 3物理層采用的傳輸媒體 2 3物理層采用的傳輸媒體 微波 微波是在空間直線傳播 傳輸?shù)念l率為4GHz 6GHz和21GHz 23GHz 無線電視轉播網就是一個典型的利用微波進行通信的系統(tǒng) 衛(wèi)星通信通常也采用微波 2 3物理層采用的傳輸媒體 2 3物理層采用的傳輸媒體 激光通信 激光具有帶寬高 方向性好 保密性能好等優(yōu)點 激光沿直線傳播 不能穿透植物 雨 雪和霧 多用于短距離的信息傳輸 紅外線 不受一般電磁的干擾 沿直線傳播 小范圍的計算機網絡也可以使用紅外線進行數(shù)據(jù)通信 家庭電器使用的遙控器就是用紅外線進行通信的 2 4信道復用技術 一個信道可用于兩個終端的通信 也可用于兩個以上終端的通信 當用于兩個上的終端通信時稱其是可復用的 1 頻分多路復用將一條線路的可用頻帶分成若干個互不相交的頻段 一個信道占用一個頻段 當發(fā)送端有多個用戶需要同時傳輸數(shù)據(jù)時 可為每個用戶分配一個信道 發(fā)送端將傳輸數(shù)據(jù)的信號調制到所占用信道的頻帶內進行發(fā)送 在接收端用適當?shù)臑V波器將信號分開 頻分多路復用舉例 如一根電話線的帶寬為268KHz 而一部電話占用的帶寬只需4000Hz 因此 可把一條電話線的信道劃分成67個子信道 一個子信道可分配給一個用戶打電話用 這樣在一條電話線上可同時允許最多67個用戶打電話 由于相同頻率的信號同時在一條線路上傳輸時會產生能量的疊加 而每個用戶電話的基本頻率均為0 4KHz 因此 需要把不同用戶的語音數(shù)據(jù)搬移到不同的子信道上去 搬移的方法是對每個話音產生的基本信號疊加一個不同的搬移頻率的信號 搬移頻率fi 4000i i 0 1 2 N 把話音信號搬移到不同的子信道的過程稱為載波 2 4信道復用技術 2 時分多路復用如果傳輸介質的最大傳輸速率超過單一信源要求的數(shù)據(jù)傳輸速率 可以采用時分多路復用技術 TDM 時分多路復用技術將一條線路的工作時間進行周期劃分 對每一周期再劃分成若干時間片t1 t2 t3 tn 輪流分配給多個信源來使用公共線路 在每一周期的每一時間片ti內 線路供一對終端使用 2 4信道復用技術 時分多路復用舉例 E1系統(tǒng)是CCITT制定的一個時分多路復用系統(tǒng) 被廣泛的應用歐洲的公用電話通信系統(tǒng)中 它有32路語音信號 8bit 路 125微秒 周期 傳輸速率為 32 8 106 125 2 048Mbps E1系統(tǒng)示意圖如下 2 4信道復用技術 時分多路復用又可分為同步時分多路復用和異步時分多路復用兩種形式 異步時分多路復用 異步時分多路復用允許動態(tài)地分配時間片 如果某個終端不發(fā)送信息 則其他的終端可以占用該時間片 異步時分多路復用也稱統(tǒng)計時分多路復用 同步時分多路復用 同步時分多路復用是指分配給每個終端數(shù)據(jù)源的時間片是固定的 不管該終端是否有數(shù)據(jù)發(fā)送 屬于該終端的時間片都不能被其他終端占用 2 4信道復用技術 3 波分復用WDM在光通信領域 人們習慣按波長而不是按頻率來分析光的特性 由于波長 光速 頻率 因此 所謂的波分復用 WDM 其本質上也是頻分復用而已 2 4信道復用技術 4 碼分復用CDMA碼分復用 CDMA 是另一種共享信道的方法 它允許多個用戶在同一時間內使用同樣的頻帶進行通信 在CDMA系統(tǒng)中 將要傳輸?shù)囊粋€比特位所占用的時間再劃分成m個更短的時間片 稱為碼片 通常m的值取為64或128 為了便于說明其原理 取m的值取為8 使用CDMA的通信站點被事先指定一個唯一的m位的碼片序列 一個站點如要發(fā)送比特 1 則就將這個碼片序列的二進制變?yōu)樾盘柊l(fā)送出去 如要發(fā)送比特 0 則就將這個碼片序列的二進制反碼變?yōu)樾盘柊l(fā)送出去 假定一個站點要發(fā)送b個比特位 而對于CDMA則要發(fā)送bm個比特位 這種通信方式被稱為擴頻 2 4信道復用技術 為了便于區(qū)分各站點的發(fā)送的數(shù)據(jù)位 CDMA系統(tǒng)須為每個站點分配一個唯一的碼片序列 且相互必須是正交的 令向量S表示站點S的碼片序列 用T表示其他站點的碼片序列 則兩個不同站點的碼片序列正交則須滿足下列關系 如 站點S的碼片序列為 00011011 記為 1 1 1 1 1 1 1 1 站點T碼片序列為 00101110 記為 1 1 1 1 1 1 1 1 則S S的計算結果為 1 而一個碼片向量與其反碼序列的計算結果則為 1 2 4信道復用技術 在實際的系統(tǒng)中 若一個X站點要接收S站點發(fā)送的數(shù)據(jù) 則就必須知道S站的碼片序列 X站使用S站的碼片序列與接收到的碼片序列進行內積運算 X站收到的碼片序列通常為各站發(fā)碼片序列的和 如果各站發(fā)送的信號混合后是線性疊加的 且各站使用的碼片序列是正交的 則可以證明一個站點與另一個站碼片序列的內積的結果 與該站點與其它多個站點發(fā)送碼片序列之和的內積結果是相同的 當S站發(fā)送為 1 時 X站使用S站的碼片序列與接收到的信號內積的結果是 1 當S站發(fā)送為 0 時 X站使用S站的碼片序列與接收到的信號內積的結果是 1 2 4信道復用技術 CDMA的工作原理示意圖如下 2 4信道復用技術 數(shù)字傳輸系統(tǒng)是指其中所傳輸?shù)男盘柎淼氖且晃换蚨辔粩?shù)字數(shù)據(jù) 因此模擬數(shù)據(jù)或模擬信號要通過數(shù)字系統(tǒng)傳輸時必須先轉換為數(shù)字數(shù)據(jù) 2 5數(shù)字傳輸系統(tǒng) 1 脈碼調制 PCM PCM是一種將模擬數(shù)據(jù)或模擬信號轉換為數(shù)字數(shù)據(jù)的一種方法 具體做法如下 采樣 對模擬數(shù)據(jù)或信號進行周期的采樣 獲得其樣點值 量化 對采樣值取整 并確定數(shù)值的范圍 然后對每個取整后的值都減去其中的最小數(shù) 編碼 對經量化后的采樣值進行二進制編碼 對模擬數(shù)據(jù)或模擬信號進行采樣時 每秒需要取多少個樣點值 才能使接收端能從收到的信號中恢復出與源端一樣的信號呢 這是發(fā)送端需要認真考慮的一個問題 2 5數(shù)字傳輸系統(tǒng) 尼奎斯特采樣定理 即對于一個模擬信號 如果采樣率大于或等于該信號帶寬的2倍 則就可根據(jù)這些采樣值恢復出與原來信號一樣的信號 對于E1和T1標準 每秒對電話信號采樣8000次 采樣值經量化后 其值在0 127之間 因此 每個量化后的采樣值可采用8位二進制對其編碼 一次一部電話需要每秒傳輸64K比特 脈碼調制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 由于歷史上的原因 PCM有兩個互不兼容的國際標準 即北美的24路PCM T1 和歐洲的30路PCM E1 我國采用的是E1標準 E1的速率是2 048Mb s 而T1的速率是1 544Mb s 2 同步光纖網SONET和同步數(shù)字系列SDH下面先介紹一下異步和同步傳輸?shù)母拍?異步傳輸 發(fā)送設備先將要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位按固定的長度進行分組 并按組進行串行發(fā)送 發(fā)送時每個分組的前后各加上一個起始位和結束位 接收設備每收到一個開始位后 按發(fā)送端規(guī)定的數(shù)據(jù)發(fā)送率對收到的信號進行采樣 并將采樣結果轉換為相應的數(shù)據(jù)位 異步傳輸規(guī)定的分組長度一般都比較小 通常為5到8位 下圖是一個7位分組 1010010 的異步傳輸數(shù)據(jù)編碼示意圖 2 5數(shù)字傳輸系統(tǒng) 同步傳輸 在異步傳輸方法中 由于發(fā)送端和接收端的各自采用自己的時鐘控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收 通常這兩個時鐘存在著一定的時差 當發(fā)送端一次連續(xù)發(fā)送多個數(shù)據(jù)位時 就會使接收端接收到的數(shù)據(jù)位的個數(shù)與發(fā)送端發(fā)送的不一致 為了保證收方能準確地從接收到的信號中檢測出相應的數(shù)據(jù)位 發(fā)方在將數(shù)據(jù)轉換為規(guī)定信號的同時 還應向收方發(fā)送一個位同步信號 發(fā)送位同步信號的方法有內和外同步兩種 2 5數(shù)字傳輸系統(tǒng) 外同步法 在發(fā)方與收方之間建立兩個信道 一個用于傳輸數(shù)據(jù)信號 另一個用于傳輸位同步信號 外同步法的數(shù)據(jù)傳輸原理如下圖所示 2 5數(shù)字傳輸系統(tǒng) 內同步法 發(fā)送方對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行特殊的編碼 使編碼后的信號中帶有接收方可提取的位同步信號 常用的編碼方法有曼徹斯特法 差分曼徹斯特法 曼徹斯特法 若發(fā)送 1 則其信號的前半周期為高電平 后半周期為低電平 若發(fā)送 0 則其信號的前半周期為低電平 后半周期為高電平 具體例子見下圖 2 5數(shù)字傳輸系統(tǒng) 為了節(jié)省費用 舊的通信系統(tǒng)多采用內同步 準同步 傳輸方式 內同步方法發(fā)送方需要對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行特殊的編碼 使編碼后的信號中帶有接收方可提取的位同步信號 給數(shù)字信號的復用和分用帶來了許多麻煩 2 5數(shù)字傳輸系統(tǒng) 異步傳輸系統(tǒng)發(fā)端與收端各采用自己產生的位同步信號 且兩端的位同步信號很難保持高度一致 對于數(shù)據(jù)傳輸速率高的系統(tǒng) 位同步信號很小的差異也會給系統(tǒng)帶來數(shù)據(jù)傳輸?shù)膰乐夭铄e 因此 現(xiàn)代的高速率的通信系統(tǒng)都采用了外同步方法 即在整個系統(tǒng)中采用一個高精度的標準時鐘 對各通信結點的信號進行統(tǒng)一的位同步控制 ITU T以美國標準SONET為基礎 制訂了一個國際標準同步數(shù)字系列 SynchronousDigitalHierarchy SDH SDH的基本速率為155 52Mb s 稱為第1級同步傳遞模塊STM 1 相當于SONET體系中的OC 3的速率 舊的數(shù)字傳輸系統(tǒng)存在著許多缺點 其中最主要的是速率標準不統(tǒng)一 傳輸不是同步的 美國在90年代初期設計了一個同步光纖網 SynchronousOpticalNetwork SONET SONET的各級時鐘都來自一個非常精確的主時鐘 第1級同步傳送信號STS 1的傳輸速率是51 84Mb s 對于光信號則稱為第1級光載波OC 1 2 5數(shù)字傳輸系統(tǒng) 2 5數(shù)字傳輸系統(tǒng) 3 SONET的體系結構 2 5數(shù)字傳輸系統(tǒng) SONET的層次及各層的主要功能 2 5數(shù)字傳輸系統(tǒng) 2 6寬帶接入技術 1 xDSL技術xDSL技術就是用數(shù)字技術對現(xiàn)有的模擬電話用戶線進行改造 使它能夠承載寬帶業(yè)務 xDSL技術把電話線路的0 4kHz的低端頻譜留給傳統(tǒng)電話使用 而把原來沒有被利用的電話線路的高端頻譜留給用戶上網使用 DSL是英文 DigitalSubscriberLine 的縮寫 而其前綴 x 表示在數(shù)字用戶線上實現(xiàn)的不同的寬帶傳輸方案 2 6寬帶接入技術 2 6寬帶接入技術 2 ADSLADSL的上行和下行帶寬做成不對稱的 上行從用戶到ISP 而下行指從ISP到用戶 一般下行帶寬要明顯地高于上行帶寬 通常下行數(shù)據(jù)率在32kb s到6 4Mb s之間 而上行數(shù)據(jù)率在32kb s到640kb s之間 ADSL在用戶線的兩端各安裝一個ADSL調制解調器 我國目前采用的ADSL方案是離散多音調調制 DiscreteMulti Tone DMT 技術 DMT調制技術采用頻分復用的方法 把40kHz以上一直到1 1MHz的頻譜劃分為許多子信道 其中25個用于上行信道 而249個用于下行信道 每個子信道占據(jù)4kHz帶寬 并使用不同的載波進行數(shù)字調制 2 6寬帶接入技術 由于用戶線的具體條件往往相差很大 其距離 線徑受到相鄰用戶線的干擾程度等都不同 因此ADSL采用自適應調制技術使用戶線能夠傳送盡可能高的數(shù)據(jù)率 當ADSL啟動時 用戶線兩端的ADSL調制解調器就測試可用的頻率 各子信道受到的干擾情況 以及在每一個頻率上測試信號的傳輸質量 ADSL不能保證固定的數(shù)據(jù)率 對于質量很差的用戶線甚至無法開通ADSL ADSL的組成結構 ATU C 端局接入端接單元 PS 電話分離器 ATU R 遠端接入端接單元 2 6寬帶接入技術 第二代ADSL ADSL2通過提高調制效率得到了更高的數(shù)據(jù)率 ADSL2要求至少應支持下行8Mb s 上行800