計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)-謝希仁第六版第二講 物理層劉彬

1、12本講要求本講要求1 理解物理層關(guān)注的問題2 了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的典型傳輸介質(zhì)3 理解調(diào)制解調(diào)技術(shù)4 理解多路復(fù)用技術(shù)5 了解數(shù)字傳輸系統(tǒng)6 理解寬帶接入技術(shù) 過度的考慮未來是錯(cuò)誤的。命運(yùn)像過度的考慮未來是錯(cuò)誤的。命運(yùn)像一條鏈條，一次只能處理其中的一個(gè)環(huán)一條鏈條，一次只能處理其中的一個(gè)環(huán)節(jié)。節(jié)。 溫斯頓溫斯頓 .丘吉爾丘吉爾問題：物理上相連的主機(jī)？問題：物理上相連的主機(jī)？ 最簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)可能就是所有主機(jī)都由某最簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)可能就是所有主機(jī)都由某種物理介質(zhì)直接相連的網(wǎng)絡(luò)。如何選擇一種合種物理介質(zhì)直接相連的網(wǎng)絡(luò)。如何選擇一種合適的介質(zhì)以及如何進(jìn)行比特編碼？適的介質(zhì)以及如何進(jìn)行比特編碼？4回顧五層協(xié)議的體

2、系結(jié)構(gòu)回顧五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)?0011100101001100110011101011011000011物理層物理層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層運(yùn)輸層運(yùn)輸層應(yīng)用層應(yīng)用層物理層物理層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層運(yùn)輸層運(yùn)輸層應(yīng)用層應(yīng)用層主機(jī)主機(jī)主機(jī)主機(jī)物理傳輸媒體5物理層關(guān)注主要問題物理層關(guān)注主要問題一句話：用什么來傳輸一句話：用什么來傳輸0-1比特流？比特流？ 問題分析問題分析（1）傳輸介質(zhì)問題傳輸介質(zhì)問題：用什么物理介質(zhì)？傳輸什么信：用什么物理介質(zhì)？傳輸什么信 號(hào)？適應(yīng)什么環(huán)境？有什么傳輸特點(diǎn)？號(hào)？適應(yīng)什么環(huán)境？有什么傳輸特點(diǎn)？（2）數(shù)字信號(hào)傳輸問題數(shù)字信號(hào)傳輸問題：如何將：如何將0-

3、1序列變換為相應(yīng)的序列變換為相應(yīng)的 傳輸信號(hào)？傳輸速度多快？如何計(jì)算？傳輸信號(hào)？傳輸速度多快？如何計(jì)算？（3）模擬信號(hào)傳輸問題模擬信號(hào)傳輸問題：如何將模擬信號(hào)變換為相應(yīng)：如何將模擬信號(hào)變換為相應(yīng) 的數(shù)字信號(hào)？傳輸速度多快？如何計(jì)算？的數(shù)字信號(hào)？傳輸速度多快？如何計(jì)算？ else6脈脈 絡(luò)絡(luò)解決問題解決問題多路信號(hào)多路信號(hào)傳輸傳輸傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)香農(nóng)定理香農(nóng)定理調(diào)制技術(shù)調(diào)制技術(shù)多路復(fù)多路復(fù)用技術(shù)用技術(shù)寬帶接入寬帶接入 技術(shù)技術(shù)數(shù)字傳輸數(shù)字傳輸系統(tǒng)系統(tǒng)通信基礎(chǔ)通信基礎(chǔ) 知識(shí)知識(shí) 物理層的作用物理層的作用 物理層關(guān)注如何在連接各種計(jì)算機(jī)的傳輸媒體上傳輸比特流 物理層作用要盡可能屏蔽掉各種傳輸媒體和通

4、信手段的差異計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：傳輸媒體傳輸媒體 物理層任務(wù): 確定與傳輸媒體的接口的一些特性，如機(jī)械特性、電氣特性、功能特性、規(guī)程特性8 物理連接上的傳輸方式： 并行傳輸：多個(gè)比特同時(shí)傳輸 計(jì)算機(jī)中 串行傳輸：一個(gè)一個(gè)比特的按時(shí)間順序傳輸 傳輸線上 物理層要完成串并/并串轉(zhuǎn)換（硬件問題）物理層基本概念物理層基本概念計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：傳輸媒體傳輸媒體 9分分 類類兩類：有線（導(dǎo)向）和無線（非導(dǎo)向）選擇媒介需要考慮的因素：價(jià)格安裝難易程度容量 衰減 抗電磁干擾能力計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：傳輸媒體傳輸媒體 10 雙絞線雙絞線 同軸電纜

5、同軸電纜 光纖電纜光纖電纜 無線與衛(wèi)星通信信道無線與衛(wèi)星通信信道計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：傳輸媒體傳輸媒體 常用的傳輸介質(zhì)常用的傳輸介質(zhì)11雙絞線雙絞線p 屏蔽: STP 、UTPp 絞合度：1-7類（5類）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：傳輸媒體傳輸媒體-導(dǎo)向?qū)?2RJ45 接頭排線接頭排線步驟 5RJ45有兩種排線標(biāo)準(zhǔn) T568A T568B計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：傳輸媒體傳輸媒體-導(dǎo)向?qū)虿殚?動(dòng)手？機(jī)器接交換機(jī)？機(jī)器間直連？13同軸電纜同軸電纜 有線電視有線電視計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：傳輸媒體傳輸媒體-導(dǎo)向?qū)?0 、 7

6、5 有線電視系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)傳輸電纜有線電視系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)傳輸電纜14同軸電纜接口同軸電纜接口 BNC主機(jī)連接細(xì)纜（主機(jī)連接細(xì)纜（10Base2）的接口標(biāo)準(zhǔn)）的接口標(biāo)準(zhǔn)AUI主機(jī)連接粗纜（主機(jī)連接粗纜（10Base5）的接口標(biāo)準(zhǔn)）的接口標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：傳輸媒體傳輸媒體-導(dǎo)向?qū)?5光光 纖（纖（1）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p 通信原理 當(dāng)光線從高折射率的媒體射向低折射率的媒體時(shí)，其折射角將大于入射角；入射角足夠大，出現(xiàn)全反射計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：傳輸媒體傳輸媒體-導(dǎo)向?qū)?6光光 纖（

7、纖（2）p 單模和多模inputoutputsingle-mode fiber inputoutputMultimode fiber計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：傳輸媒體傳輸媒體-導(dǎo)向?qū)?距離越遠(yuǎn)，失真越嚴(yán)重 沒有反射，直線傳播 17 有三個(gè)波段用于光纖通信光通過光纖時(shí)的衰減情況光通過光纖時(shí)的衰減情況計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：傳輸媒體傳輸媒體-導(dǎo)向?qū)?8 玻璃封套玻璃封套 塑料外套塑料外套玻璃內(nèi)芯玻璃內(nèi)芯 單芯光纜單芯光纜 多芯光纜多芯光纜 玻璃內(nèi)芯玻璃內(nèi)芯塑料外套塑料外套玻璃封套玻璃封套外殼外殼光光 纜（纜（1）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：傳輸媒

8、體傳輸媒體-導(dǎo)向?qū)?多模-紅色 單模-黃色 8芯、12芯 2km布線 75km加光放 再遠(yuǎn)加線放光光 纜（纜（2）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：傳輸媒體傳輸媒體-導(dǎo)向?qū)?0光纖接口光纖接口 ST插頭 SC插頭 FC插頭 ST插頭插頭 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：傳輸媒體傳輸媒體-導(dǎo)向?qū)騍C插頭插頭21光纖的三種連接方式光纖的三種連接方式接入連接頭并插入光纖插座用機(jī)械方法將其接合兩根光纖被融合在一起形成堅(jiān)實(shí)的連接三種連接方法，結(jié)合處都有光損耗和反射三種連接方法，結(jié)合處都有光損耗和反射 ，并且反射的能量會(huì)和信號(hào)交互作用并且反射的能量會(huì)和信號(hào)交互作用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)

9、絡(luò)2. 物理層：物理層：傳輸媒體傳輸媒體-導(dǎo)向?qū)?2光纖的性能光纖的性能 價(jià)格價(jià)格 光纜及連接器比銅導(dǎo)線昂貴，但價(jià)格正在迅速下降 安裝費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出其材料費(fèi)用 安裝難易程度安裝難易程度 較難 容量容量 支持極高的帶寬 衰減衰減 光纜的衰減極低 抗電磁干擾性抗電磁干擾性 不受電磁波以及高頻失真的干擾。 適合于有危險(xiǎn)的、高壓的或者泄漏信號(hào)靈敏性很強(qiáng)的環(huán)境計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：傳輸媒體傳輸媒體-導(dǎo)向?qū)驁D2.58 光纖與電纜頻率衰減關(guān)系圖62.5/125m漸變?cè)鰪?qiáng)型多模光纖01101003001000頻率(MHz)衰減(dB/km)051015202530355類UTP雙絞電纜2

10、3 在空間利用電磁波直接傳送和接收信號(hào)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 1010 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電信領(lǐng)域使用的電磁波的頻譜計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：傳輸媒體傳輸媒體 非導(dǎo)向非導(dǎo)向非導(dǎo)向傳輸

11、媒體非導(dǎo)向傳輸媒體24非導(dǎo)向傳輸媒體非導(dǎo)向傳輸媒體 無線電波 微波 紅外線 光波 衛(wèi)星通信計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：傳輸媒體傳輸媒體 非導(dǎo)向非導(dǎo)向25無線電無線電 104-108 很容易產(chǎn)生很容易產(chǎn)生 低頻部分（低頻部分（a），沿地面?zhèn)鞑?，穿透性好，），沿地面?zhèn)鞑?，穿透性好?000公里公里 高頻部分高頻部分（b）短波通信短波通信，直線傳播，穿透性差，傳輸距離遠(yuǎn)，直線傳播，穿透性差，傳輸距離遠(yuǎn) 容易被雨水吸收容易被雨水吸收 抗電磁干擾能力差抗電磁干擾能力差 多徑效應(yīng)多徑效應(yīng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：傳輸媒體傳輸媒體 非導(dǎo)向非導(dǎo)向26微波微波108-1010 直線

12、傳播直線傳播要求發(fā)射器和接收器精確對(duì)齊要求發(fā)射器和接收器精確對(duì)齊 穿透性差穿透性差 頻段較高頻段較高,帶寬大帶寬大,特別適合于衛(wèi)星通信特別適合于衛(wèi)星通信 容易被水吸收容易被水吸收 抗干擾性比短波通信好抗干擾性比短波通信好地球地球計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：傳輸媒體傳輸媒體 非導(dǎo)向非導(dǎo)向 兩個(gè)地面站之間傳送兩個(gè)地面站之間傳送 距離：距離：50 -100 km27地球地球衛(wèi)衛(wèi) 星星 1G(109)-20G 衛(wèi)星通信本質(zhì)還是無線通信，衛(wèi)星通信本質(zhì)還是無線通信， 衛(wèi)星作為中繼器和放大器衛(wèi)星作為中繼器和放大器 微波通信方式微波通信方式 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：傳輸媒體傳輸

13、媒體 非導(dǎo)向非導(dǎo)向28衛(wèi)星通信的高度衛(wèi)星通信的高度范艾倫帶范艾倫帶計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：傳輸媒體傳輸媒體 非導(dǎo)向非導(dǎo)向29 與地面站相對(duì)固定位置 使用3個(gè)衛(wèi)星覆蓋全球 衛(wèi)星通信頻帶很寬，通信容量很大地球同步衛(wèi)星地球同步衛(wèi)星計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：傳輸媒體傳輸媒體 非導(dǎo)向非導(dǎo)向 傳播時(shí)延大 適合廣播通信 保密性差30中間軌道衛(wèi)星中間軌道衛(wèi)星 目前沒有被用于通信 應(yīng)用于GPS 24顆星計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：傳輸媒體傳輸媒體 非非導(dǎo)向?qū)虮倍沸l(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)BDS是中國(guó)正在實(shí)施的自主研發(fā)、獨(dú)立運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系

14、統(tǒng)，與美國(guó)的GPS、俄羅斯的格洛納斯、歐盟的伽利略系統(tǒng)兼容共用的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，并稱全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。 空間段計(jì)劃由35顆衛(wèi)星組成，已發(fā)射了17顆衛(wèi)星，定位精度10米。 特色：短信功能，每條可以發(fā)送120個(gè)漢字。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：傳輸媒體傳輸媒體 非導(dǎo)向非導(dǎo)向32低軌道衛(wèi)星低軌道衛(wèi)星 需要大量衛(wèi)星 地面站不需要大功率 往返延遲小Example: Iridium(77銥,66鏑),motorola Globalstar(48) Teledesic- 軍事衛(wèi)星通信系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：傳輸媒體傳輸媒體 非導(dǎo)向非導(dǎo)向33低軌道衛(wèi)星低軌道衛(wèi)星 I

15、ridium ,在太空轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào) Globalstar,在地面轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：傳輸媒體傳輸媒體 非導(dǎo)向非導(dǎo)向34紅外紅外線線 既可做點(diǎn)到點(diǎn)通信，也可進(jìn)行廣播式通信既可做點(diǎn)到點(diǎn)通信，也可進(jìn)行廣播式通信 穿透性差穿透性差 適合短距離通信適合短距離通信 有方向性、便宜并且容易制造有方向性、便宜并且容易制造 不能穿透堅(jiān)實(shí)的物體不能穿透堅(jiān)實(shí)的物體 紅外通信不能在室外使用紅外通信不能在室外使用 使用紅外系統(tǒng)不需要政府授權(quán)使用紅外系統(tǒng)不需要政府授權(quán) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：傳輸媒體傳輸媒體 非導(dǎo)向非導(dǎo)向35光波光波1014 穿透性差 有方向性 價(jià)格便宜 高帶

16、寬 不需要授權(quán) 不能穿透雨霧 激光波束窄,精確對(duì)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：傳輸媒體傳輸媒體 非導(dǎo)向非導(dǎo)向36小小 結(jié)結(jié) 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 微波在空間主要是直線傳播 地面微波接力通信 衛(wèi)星通信 紅外線用于室內(nèi)短距離通信計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：傳輸媒體傳輸媒體 非導(dǎo)向非導(dǎo)向37媒體選擇參考媒體選擇參考安裝一個(gè)小型局域網(wǎng)絡(luò)選擇雙絞線、無線或者同軸電纜把多個(gè)遠(yuǎn)程站點(diǎn)（如在WAN上）連接到一起可以選擇光纖與移動(dòng)著的計(jì)算機(jī)連網(wǎng)無線媒介必不可少計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：傳輸媒體傳輸媒體38通信系統(tǒng)模型通信系統(tǒng)模型傳輸系

17、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)送器接收器數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)源系統(tǒng)目的系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)輸出信息計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：通信基礎(chǔ)知識(shí)通信基礎(chǔ)知識(shí) n 傳輸系統(tǒng)：數(shù)字的/模擬的n 信號(hào)：數(shù)字的/模擬的物理層要完成信號(hào)轉(zhuǎn)換問題39區(qū)分幾個(gè)術(shù)語區(qū)分幾個(gè)術(shù)語 消息(Message) 有意義的實(shí)體 數(shù)據(jù)(data) 運(yùn)送消息的實(shí)體 (對(duì)消息進(jìn)行編碼) 信號(hào)(signal) 數(shù)據(jù)的電氣的或電磁的表現(xiàn) (數(shù)據(jù)的載體)聲音是消息，用2進(jìn)制數(shù)據(jù)來表示，轉(zhuǎn)換成信號(hào)來傳輸計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：通信基礎(chǔ)知識(shí)通信基礎(chǔ)知識(shí) 40數(shù)據(jù)和信號(hào)的分類數(shù)據(jù)和信號(hào)的分類 數(shù)據(jù) 模擬

18、數(shù)據(jù) 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù) 信號(hào) 模擬信號(hào) 數(shù)字信號(hào)模擬的模擬的隨時(shí)間連續(xù)變化的隨時(shí)間連續(xù)變化的數(shù)字的數(shù)字的離散的離散的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：通信基礎(chǔ)知識(shí)通信基礎(chǔ)知識(shí) 41模模/數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)/模轉(zhuǎn)換模轉(zhuǎn)換AnalogDataAnalog Signal放大器調(diào)制器Analog DataDigital Signal PCM編碼器 Digital DataAnalog Signal調(diào)制器Digital DataDigital Signal 數(shù)字發(fā)送器數(shù)字傳輸系統(tǒng)模擬傳輸系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：通信基礎(chǔ)知識(shí)通信基礎(chǔ)知識(shí) 42信道基本概念信道基本概念 單工通信 只能

19、有一個(gè)方向的通信而沒有 反方向的交互 廣播 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 對(duì)講機(jī) 全雙工通信 通信的雙方可以同時(shí)發(fā)送和接收 信息 電話計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：通信基礎(chǔ)知識(shí)通信基礎(chǔ)知識(shí) 43通信系統(tǒng)性能的基本參數(shù)（通信系統(tǒng)性能的基本參數(shù)（1） 信道帶寬：信道能夠通過的頻率范圍 比特率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)發(fā)送信息的比特?cái)?shù)。 比特比特/秒（秒（bps） 波特率：每秒鐘的采樣率，每一個(gè)采樣發(fā)送一份信息，這份信息稱為碼元，因此也稱為碼元率。 波特（波特（baud） 波特率和比特率的關(guān)系波特率和比特率的關(guān)系 ： 比特率 = 波特率*碼元位數(shù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2.

20、物理層：物理層：通信基礎(chǔ)知識(shí)通信基礎(chǔ)知識(shí) 44例：有一個(gè)信道，其最高碼元傳輸速率為6000Baud 若一個(gè)碼元能攜帶1比特的信息量，則： 最高信息傳輸速率為6000比特/秒 若一個(gè)碼元能攜帶3比特的信息量，則： 最高信息傳輸速率為18000比特/秒01(1 bit per symbol)1001011 1 11 1001001 1001000(3 bit per symbol)通信系統(tǒng)性能的基本參數(shù)（通信系統(tǒng)性能的基本參數(shù)（2）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：通信基礎(chǔ)知識(shí)通信基礎(chǔ)知識(shí) 45基帶信號(hào)基帶信號(hào)- 就是將數(shù)字信號(hào)1 或0 直接用兩種不同 的電壓來表示，然后送到線路上去傳輸計(jì)

21、算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 2. 物理層：物理層：信號(hào)傳輸信號(hào)傳輸 01100010p 討論：基帶信號(hào)傳輸？解決辦法：調(diào)制調(diào)制問題1：基帶信號(hào)含有較多低頻成分，甚至有直流成分， 而許多信道不能傳輸！導(dǎo)致結(jié)果：方形波無法直接傳輸46調(diào)制技術(shù)（調(diào)制技術(shù)（1）-基帶調(diào)制基帶調(diào)制 基帶調(diào)制- 編碼 - 僅對(duì)基帶信號(hào)的波形進(jìn)行變換，以適應(yīng)信道 特征，變換后的信號(hào)仍然是基帶信號(hào)。 - 可采用的編碼方式主要有：不歸零編碼、歸 零編碼、曼徹斯特編碼、差分曼徹斯特編碼計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：信號(hào)傳輸信號(hào)傳輸 0 0 1 1 0 1 0 0（b）曼徹斯特編碼（c）差分曼徹斯特編碼（a）不歸零（NRZ

22、）編碼高低高低高低調(diào)制技術(shù)（調(diào)制技術(shù)（2）-帶通調(diào)制帶通調(diào)制計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：信號(hào)傳輸信號(hào)傳輸 帶通調(diào)制-使用載波 - 基帶信號(hào)經(jīng)過載波調(diào)制后，其頻率范圍搬移 到較高的頻段，同時(shí)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，以便 在信道中傳輸 調(diào)制器主要作用：波形變換器波形變換器，把基帶數(shù)字信號(hào)的波形變換為適合模擬信道傳輸?shù)牟ㄐ巍?解調(diào)器主要作用：波形識(shí)別器，波形識(shí)別器，將經(jīng)過調(diào)制器變換過的模擬信號(hào)恢復(fù)成原來的數(shù)字信號(hào)。 在調(diào)制解調(diào)器中還要有差錯(cuò)檢測(cè)和糾正的設(shè)施48計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：調(diào)制技術(shù)調(diào)制技術(shù) 調(diào)制器與解調(diào)器作用調(diào)制器與解調(diào)器作用49 調(diào)幅AM - 通過調(diào)整載波振幅來表

23、示數(shù)字信號(hào) 調(diào)頻FM - 通過調(diào)整載波頻率來表示數(shù)字信號(hào) 調(diào)相PM - 通過調(diào)整載波相位來表示數(shù)字信號(hào) 正交振幅調(diào)制QAM 混合調(diào)制方法帶通調(diào)制技術(shù)（帶通調(diào)制技術(shù)（1）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：調(diào)制技術(shù)調(diào)制技術(shù) 載波：正弦波50 調(diào)調(diào) 幅幅 調(diào)調(diào) 頻頻 調(diào)調(diào) 相相數(shù)字信號(hào)數(shù)字信號(hào)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：調(diào)制技術(shù)調(diào)制技術(shù) 正常幅度為正常幅度為1, 0幅度為幅度為0低頻為低頻為0，高頻為，高頻為1帶通調(diào)制技術(shù)（帶通調(diào)制技術(shù)（2）51計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：調(diào)制技術(shù)調(diào)制技術(shù) 如何提高調(diào)制效率？如何提高調(diào)制效率？n 調(diào)幅：調(diào)制一次幅度代表多幾個(gè)位！如

24、4調(diào)幅技術(shù)1/4：00； 1/2：01； 3/4：10； 1：11n 調(diào)頻：一般思路：通過更多的頻段來調(diào)制信息。 問題：頻段本身就是通信資源。 結(jié)論：調(diào)頻技術(shù)比較少的引用到現(xiàn)代的調(diào)制技術(shù)中n 調(diào)相：多相位調(diào)制。如4相位、8相位調(diào)制等52信道傳輸比特率無限？信道傳輸比特率無限？(1)問題問題：調(diào)制的級(jí)別越多，即使一個(gè)很小的噪聲就可能導(dǎo)致一個(gè)錯(cuò)誤，同時(shí)一個(gè)錯(cuò)誤有可能隱含了許多錯(cuò)誤的位。結(jié)論結(jié)論：調(diào)制的級(jí)別不是越多越好!結(jié)論：在信道上的數(shù)據(jù)傳輸速率不是無限的結(jié)論：在信道上的數(shù)據(jù)傳輸速率不是無限的!問題：一條信道的最大傳輸速率是多少？計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：調(diào)制技術(shù)調(diào)制技術(shù) 53信道

25、的最高碼元傳輸速率（信道的最高碼元傳輸速率（1） 實(shí)際信道中，碼元傳輸?shù)乃俾试礁撸蛐盘?hào)傳輸?shù)木嚯x越遠(yuǎn)，或干擾噪聲越大，或傳輸媒體質(zhì)量越差，輸出端的波形的失真就越嚴(yán)重。 限制碼元傳輸速率因素：帶寬和信噪比計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：調(diào)制技術(shù)調(diào)制技術(shù) 54 信道帶寬 一個(gè)信道的最大數(shù)據(jù)率 信噪比 S信號(hào)功率 N噪聲功率 信噪比（dB）=10log10 (S/N )（dB）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：通信基礎(chǔ)知識(shí)通信基礎(chǔ)知識(shí) 信道的最高碼元傳輸速率（信道的最高碼元傳輸速率（2）55Shannon定理（噪聲信道）定理（噪聲信道） 如果信道的帶寬為W，信噪比為S/N，則該噪

26、聲信道的最大傳輸率為：最大傳輸率（位/秒）=Wlog2(1+S/N)當(dāng)噪聲不存在時(shí)？則S/N，傳輸速率可以為？ 香農(nóng)定理表明，信道的帶寬越大或者信道中的香農(nóng)定理表明，信道的帶寬越大或者信道中的信噪比越大，則信噪比越大，則信道的信道的極限傳輸速率越高極限傳輸速率越高! !計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：調(diào)制技術(shù)調(diào)制技術(shù) 56p下一個(gè)問題: W一定，且S/N和碼元傳輸速率都達(dá)到上限，信道傳輸比特率還能提高嗎？解決：讓每一個(gè)碼元攜帶更多比特的信息量解決：讓每一個(gè)碼元攜帶更多比特的信息量+調(diào)制技術(shù)調(diào)制技術(shù) 但，實(shí)際信道上達(dá)到的信息傳輸速率要比香農(nóng)給出的極限傳輸速率低不少！計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

27、2. 物理層：物理層：調(diào)制技術(shù)調(diào)制技術(shù) 信道傳輸比特率無限？信道傳輸比特率無限？(2)多路復(fù)用技術(shù)多路復(fù)用技術(shù) 問題的提出：?jiǎn)栴}的提出： （1）調(diào)制解調(diào)技術(shù)解決了信道上一路數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)膯栴} （2）運(yùn)營(yíng)商希望在一條物理干線上傳輸多個(gè)會(huì)話新的問題：多路信號(hào)共享一個(gè)傳輸信道的問新的問題：多路信號(hào)共享一個(gè)傳輸信道的問題題計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：信道復(fù)用技術(shù)信道復(fù)用技術(shù) 多路復(fù)用技術(shù)多路復(fù)用技術(shù)+( ) 復(fù)用復(fù)用(multiplexing)是通信技術(shù)中的基本概念 +A1A2B1B2C1C2A1A2B1B2C1C2共享信道(a) 使用單獨(dú)的信道(b) 使用共享信道復(fù)用分用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算

28、機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：信道復(fù)用技術(shù)信道復(fù)用技術(shù) 59基本復(fù)用技術(shù)基本復(fù)用技術(shù) FDM（頻分多路復(fù)用） TDM（時(shí)分多路復(fù)用） STDM（統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用） WDM（波分復(fù)用） CDMA（碼分多址）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：信道復(fù)用技術(shù)信道復(fù)用技術(shù) 60頻分多路復(fù)用頻分多路復(fù)用n 基本原理：頻譜分為頻段，不同用戶使用不同頻段計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：信道復(fù)用技術(shù)信道復(fù)用技術(shù) 特點(diǎn)：特點(diǎn)：所有用戶在同樣的時(shí)間占用不同的帶寬資源；所有用戶在同樣的時(shí)間占用不同的帶寬資源；用戶分配到帶寬后，自始至終占用。用戶分配到帶寬后，自始至終占用。頻率時(shí)間頻率 1頻率 2頻率 3頻

29、率 4頻率 561時(shí)分多路復(fù)用時(shí)分多路復(fù)用n 基本原理：用戶輪流使用整個(gè)帶寬, 每次使用一段時(shí)間計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：信道復(fù)用技術(shù)信道復(fù)用技術(shù) 頻率時(shí)間B C DB C DB C DB C DAAAATDM 幀TDM 幀TDM 幀TDM 幀TDM 幀將時(shí)間劃分為一段段等長(zhǎng)的時(shí)隙，每個(gè)用戶分配一個(gè)時(shí)隙；將時(shí)間劃分為一段段等長(zhǎng)的時(shí)隙，每個(gè)用戶分配一個(gè)時(shí)隙；所有用戶在不同的時(shí)間占用相同的頻帶寬度。所有用戶在不同的時(shí)間占用相同的頻帶寬度。62時(shí)分復(fù)用特點(diǎn)（時(shí)分復(fù)用特點(diǎn)（1）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TD

30、M 幀TDM 幀TDM 幀計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：信道復(fù)用技術(shù)信道復(fù)用技術(shù) 63時(shí)分復(fù)用特點(diǎn)（時(shí)分復(fù)用特點(diǎn)（2） 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 幀計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：信道復(fù)用技術(shù)信道復(fù)用技術(shù) 64時(shí)分復(fù)用特點(diǎn)（時(shí)分復(fù)用特點(diǎn)（3） 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 幀計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：信道復(fù)用技術(shù)信道復(fù)用技術(shù) 65時(shí)分復(fù)用特點(diǎn)（時(shí)分復(fù)用特點(diǎn)（4） 頻

31、率時(shí)間B CB CB CAAAA B CDDDDD 在 TDM 幀中的位置不變TDM 幀TDM 幀TDM 幀TDM 幀TDM 幀計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：信道復(fù)用技術(shù)信道復(fù)用技術(shù) 66時(shí)分復(fù)用可能會(huì)造成時(shí)分復(fù)用可能會(huì)造成線路資源的浪費(fèi)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。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：信道復(fù)用技術(shù)信道復(fù)用技術(shù) 67改進(jìn)：統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用改進(jìn)：統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用 STDM用戶ABCDabcd

32、ttttt3 個(gè) STDM 幀#1acbab bcacd#2#3統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：信道復(fù)用技術(shù)信道復(fù)用技術(shù) 68波分復(fù)用波分復(fù)用WDM 光的頻分復(fù)用光的頻分復(fù)用光纖光纖2光纖光纖3光纖光纖1共享光纖共享光纖計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：信道復(fù)用技術(shù)信道復(fù)用技術(shù) 棱柱棱柱/衍射光柵衍射光柵F1F2F3共享光纖的光譜共享光纖的光譜F2F1F3 光譜光譜 采用無源設(shè)備，更可靠采用無源設(shè)備，更可靠u WDM-在一根光纖上復(fù)用兩路光載波信號(hào) 密集波分復(fù)用密集波分復(fù)用DWDM： 復(fù)用 80 路或更多路數(shù)的光載波信號(hào)69 又稱碼分多址CDMA 所有用戶信號(hào)均占

33、用信道的全部帶寬和任意時(shí)間段 各用戶使用經(jīng)過精心挑選的不同碼型，各用戶之間不會(huì)造成干擾 特點(diǎn)：很強(qiáng)的抗干擾能力，保密性強(qiáng)，語音質(zhì) 量較好，可靠性好，通信容量大，手機(jī)平均發(fā)射功率低碼分多路復(fù)用碼分多路復(fù)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：信道復(fù)用技術(shù)信道復(fù)用技術(shù) 70 每一個(gè)站都被分配了一個(gè)惟一的m位的代碼， 稱為時(shí)間片序列時(shí)間片序列&碼片碼片 如m=8，站A的時(shí)間片序列為A=0001 1011 傳輸位“1”，發(fā)送時(shí)間片；傳輸位“0”，發(fā)送時(shí)間片 的補(bǔ)碼。如A站，發(fā)送位“1”，則發(fā)送0001 1011 發(fā)送位“0”，則發(fā)送1110 0100CDMA基本原理（基本原理（1）問題：發(fā)送b位數(shù)

34、據(jù)，實(shí)際發(fā)送mb位。Crazy！計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：信道復(fù)用技術(shù)信道復(fù)用技術(shù) 擴(kuò)頻通信技術(shù)-源站所占用的頻帶寬度提高到原來的M倍！71 正交特性正交特性：所有的時(shí)間片都是兩兩正交（歸一化 正交），即時(shí)間片S和T的內(nèi)積(寫為ST)為0A：0001 1011 表示為：（-1，-1，-1， 1，1，-1，1， 1）B：0010 1110 表示為：（-1，-1， 1，-1，1， 1，1，-1）011miiiTSmTS0)11111111 ( BAS S=1S S=-1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：信道復(fù)用技術(shù)信道復(fù)用技術(shù) CDMA基本原理（基本原理（2）72 數(shù)據(jù)發(fā)送

35、數(shù)據(jù)發(fā)送：多個(gè)站點(diǎn)同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，則發(fā)送信號(hào)線性相加如A發(fā)送1，同時(shí)B發(fā)送1，則發(fā)送A+B=（ -1，-1，-1， 1， 1，-1 ，1 ，1 ）+ （ -1，-1， 1，-1， 1， 1， 1，-1 ） =（-2，-2，0，0， 2， 0，2，0） 數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)接收：同時(shí)接收到信號(hào)，利用正交特性解碼信息A （A+B）=A A+A B=1+0=1 （表示發(fā)送了位1）B （A+B）=B A+B B=0+1=1 （表示發(fā)送了位1）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：信道復(fù)用技術(shù)信道復(fù)用技術(shù) 結(jié)論：內(nèi)積結(jié)果為結(jié)論：內(nèi)積結(jié)果為1，源站發(fā)送了位，源站發(fā)送了位1；內(nèi)積結(jié)果為內(nèi)積結(jié)果為-1，源站發(fā)送了

36、位，源站發(fā)送了位0；內(nèi)積結(jié)果為；內(nèi)積結(jié)果為0，源站沒發(fā)數(shù)據(jù)；，源站沒發(fā)數(shù)據(jù)；CDMA基本原理（基本原理（3）73幾種復(fù)用技術(shù)的比較幾種復(fù)用技術(shù)的比較 FDM 將大房間隔成若干個(gè)小房間，每個(gè)小房間里的 人互相交流。 TDM 在同一個(gè)房間輪流發(fā)言的方式，但一次只能一 個(gè)人說，一個(gè)說完，另一個(gè)繼續(xù)。 CDMA 把所有的人放在一個(gè)大房間里，他們說著不同 的語言。這樣他要交流只要找自己的語言的那 個(gè)，而不用擔(dān)心別的語言的噪聲。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：信道復(fù)用技術(shù)信道復(fù)用技術(shù) 74數(shù)字傳輸系統(tǒng)數(shù)字傳輸系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：數(shù)字傳輸系統(tǒng)數(shù)字傳輸系統(tǒng) 模擬模擬信號(hào)

37、的數(shù)字化傳輸技術(shù)信號(hào)的數(shù)字化傳輸技術(shù) n 數(shù)字傳輸技術(shù)具有傳輸差錯(cuò)可控、易于復(fù)用等優(yōu)點(diǎn)，數(shù)字傳輸技術(shù)具有傳輸差錯(cuò)可控、易于復(fù)用等優(yōu)點(diǎn)，目前已成為大容量、遠(yuǎn)距離通信的首選技術(shù)，也是遠(yuǎn)距目前已成為大容量、遠(yuǎn)距離通信的首選技術(shù)，也是遠(yuǎn)距離網(wǎng)絡(luò)依賴的傳輸技術(shù)。離網(wǎng)絡(luò)依賴的傳輸技術(shù)。n PCM脈碼調(diào)制脈碼調(diào)制 用于模用于模/數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)轉(zhuǎn)換Analog DataDigital Signal PCM編碼器 n模模/數(shù)轉(zhuǎn)換過程：數(shù)轉(zhuǎn)換過程：取樣取樣量化量化編碼編碼75PCM（1）采樣周期 Tt信號(hào)1001001111000010t編碼t采樣-2.1-2.18.28.20.90.9-2.8-2.8t量化-2-28

38、 81 1-3-3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：數(shù)字傳輸系統(tǒng)數(shù)字傳輸系統(tǒng) 76PCM（2） 1001001111000010tPCM數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)t還原還原t解碼解碼-2-28 81 1-3-3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：數(shù)字傳輸系統(tǒng)數(shù)字傳輸系統(tǒng) 77PCM標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) 北美 歐洲、中國(guó)、南美 日本計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：數(shù)字傳輸系統(tǒng)數(shù)字傳輸系統(tǒng) 為有效利用傳輸線路，對(duì)多個(gè)話路PCM信號(hào)進(jìn)行 時(shí)分復(fù)用時(shí)分復(fù)用782.0488.44834.368139.264564.9921.5446.31244.736274.1761.5446.31232.06497.728

39、397.20064kbpsJ1E1T1J2E2T2J3E3T3J4E4T4J5E5x30 x24x24x 4x 4x 4x 4x 7x 5x 4x 6x 3x 4x 4歐洲歐洲北美北美日本日本三大數(shù)字體系三大數(shù)字體系-TEJ標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：數(shù)字傳輸系統(tǒng)數(shù)字傳輸系統(tǒng) 79 PCM數(shù)字傳輸系統(tǒng)問題： - 速率標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一- 精確同步傳輸沒有實(shí)現(xiàn)SONET/SDH 解決： SONET /SDH標(biāo)準(zhǔn)推出標(biāo)準(zhǔn)推出 - 統(tǒng)一統(tǒng)一速率標(biāo)準(zhǔn)速率標(biāo)準(zhǔn) - 實(shí)現(xiàn)精確同步實(shí)現(xiàn)精確同步 - 都采用時(shí)分多路復(fù)用時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：數(shù)字傳輸系統(tǒng)數(shù)字傳輸

40、系統(tǒng) 80速率體系速率體系 SONET 北美、日本每125us發(fā)送810字節(jié)數(shù)據(jù)（STS-1/OC-1）SONET基本帶寬=810*8bits/125us=51.84Mbps（相當(dāng)于T3/E3）SDH基本帶寬=155.52Mbps （相當(dāng)于OC-3） 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：數(shù)字傳輸系統(tǒng)數(shù)字傳輸系統(tǒng) SDH 歐洲、中國(guó)對(duì)電信號(hào)對(duì)電信號(hào) STS-1對(duì)光信號(hào)對(duì)光信號(hào) OC-1 三大數(shù)字體系在三大數(shù)字體系在 STM-1 獲得統(tǒng)一獲得統(tǒng)一 !81寬帶接入技術(shù)寬帶接入技術(shù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：寬帶接入技術(shù)寬帶接入技術(shù) 82ADSL 用數(shù)字技術(shù)對(duì)現(xiàn)有的模擬電話用戶線進(jìn)

41、行改造， 使它能夠承載寬帶業(yè)務(wù) 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)使用把原來沒有被利用的高端頻譜留給用戶上網(wǎng)使用 DSL 就是數(shù)字用戶線，前綴 x 表示在數(shù)字用 戶線上實(shí)現(xiàn)的不同寬帶方案 ;A表示非對(duì)稱的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：寬帶接入技術(shù)寬帶接入技術(shù) 83ADSL特點(diǎn)特點(diǎn) 上行和下行帶寬不對(duì)稱 上行指從用戶到 ISP，而下行指從 ISP 到用戶 ADSL 在用戶線（銅線）的兩端各安裝一個(gè)ADSL 調(diào)制解調(diào)器 ADSL 調(diào)制解調(diào)器目前采用離散多音調(diào) DMT調(diào)制技術(shù) “多音調(diào)”就是“多載波”或“多子信道”的意思計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)

42、網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：寬帶接入技術(shù)寬帶接入技術(shù) 84DMT頻譜劃分頻譜劃分頻譜頻譜頻率頻率上行信道上行信道傳統(tǒng)電話傳統(tǒng)電話04下行信道下行信道(kHz)401381100計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：寬帶接入技術(shù)寬帶接入技術(shù) DMT 調(diào)制技術(shù)采用頻分復(fù)用頻分復(fù)用方法1、 把 40 kHz 以上一直到 1.1 MHz 的高端頻譜劃分為許多的子信 道，一部分用于上行信道，一部分用于下行信道2、每個(gè)子信道占據(jù) 4 kHz 帶寬ADSL 的數(shù)據(jù)率的數(shù)據(jù)率 由于用戶線的具體條件往往相差很大，當(dāng) ADSL 啟動(dòng)時(shí)，用戶線兩端的 ADSL 調(diào)制解調(diào)器就測(cè)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(cè)試信號(hào)的傳輸質(zhì)量，以確定采用什么調(diào)制技術(shù)使用戶線能夠傳送盡可能高的數(shù)據(jù)率。自適應(yīng)自適應(yīng) ADSL 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。盡力而為盡力而為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. 物理層：物理層：寬帶接入技術(shù)寬帶接入技術(shù) 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 A