計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(謝希仁版 第2章終稿)

1、第第2章章 物理層物理層主講：主講： 周藝華周藝華Email:第第 2 章章 物理層物理層2.1 物理層的基本概念2.2 數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識2.3 物理層下面的傳輸媒體2.4 信道復(fù)用技術(shù)2.5 數(shù)字傳輸系統(tǒng)2.6 寬帶接入技術(shù) 2.1 物理層的基本概念物理層的基本概念 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： u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。u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。u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。u過程特性:指明對于不同功能的各種可能事件的出現(xiàn)順序。 2.1 物理層的基本

2、概念物理層的基本概念2.2 數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識知識傳輸系統(tǒng)輸入信息輸入數(shù)據(jù)發(fā)送的信號接收的信號輸出數(shù)據(jù)源點(diǎn)終點(diǎn)發(fā)送器接收器調(diào)制解調(diào)器PC 公用電話網(wǎng)調(diào)制解調(diào)器數(shù)字比特流數(shù)字比特流模擬信號模擬信號 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PC2.2.1 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型2.2 數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識n幾個術(shù)語u數(shù)據(jù)(data)運(yùn)送消息的實(shí)體。u信號(signal)數(shù)據(jù)的電氣的或電磁的表現(xiàn)。 u“模擬的”(analogous)代表消息的參數(shù)的取值是連續(xù)的。 u“數(shù)字的”(digital)代表消息的參數(shù)的取值是離散的。 u碼元(cod

3、e)在使用時間域（或簡稱為時域）的波形表示數(shù)字信號時，代表不同離散數(shù)值的基本波形。 2.2.2 有關(guān)信號的幾個基本概念有關(guān)信號的幾個基本概念n三種基本的通信方式u單向通信（單工通信）只能有一個方向的通信而沒有反方向的交互。u雙向交替通信（半雙工通信）通信的雙方都可以發(fā)送信息，但不能雙方同時發(fā)送(當(dāng)然也就不能同時接收)。u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(chǔ)知識數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識2.2 數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識n基帶(baseband)信號和帶通(band pass)信號 u基帶信號（即基本頻帶信號）來自信源的信號。像計(jì)算機(jī)輸出的代表各

4、種文字或圖像文件的數(shù)據(jù)信號都屬于基帶信號。u基帶信號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。因此必須對基帶信號進(jìn)行調(diào)制(modulation)。 u帶通信號把基帶信號經(jīng)過載波調(diào)制后，把信號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）。 2.2 數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識n最基本的二元制調(diào)制方法：u調(diào)幅(AM)：載波的振幅隨基帶數(shù)字信號而變化。 u調(diào)頻(FM)：載波的頻率隨基帶數(shù)字信號而變化。u調(diào)相(PM) ：載波的初始相位隨基帶數(shù)字信號而變化。 2.2 數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識01001110

5、0基帶信號調(diào)幅調(diào)頻調(diào)相正交振幅調(diào)制正交振幅調(diào)制 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) r(r, )可供選擇的相位有 12 種，而對于每一種相位有 1 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 個點(diǎn)中的每個點(diǎn)可對應(yīng)于一種 4 bit 的編碼。 若每一個碼元可表示的比特?cái)?shù)越多，則在接收端進(jìn)行解調(diào)時要正確識別每一種狀態(tài)就越困難。 舉例2.2 數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識2.2 數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識2.2.3 信道的極限容量 1.信號失真的原因u任何實(shí)際的信道都不是理想的，在傳輸信號時會產(chǎn)生各種失真以及

6、帶來多種干擾。 u碼元傳輸?shù)乃俾试礁?，或信號傳輸?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。 數(shù)字信號通過實(shí)際的信道數(shù)字信號通過實(shí)際的信道 n有失真，但可識別n失真大，無法識別 實(shí)際的信道（帶寬受限、有噪聲、干擾和失真）發(fā)送信號波形接收信號波形發(fā)送信號波形實(shí)際的信道（帶寬受限、有噪聲、干擾和失真）接收信號波形2.2 數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識2.2 數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識2.信道能夠通過的頻率范圍u1924 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。u在任何信道中，碼元傳輸?shù)乃俾适怯?/p>

7、上限的，否則就會出現(xiàn)碼間串?dāng)_的問題，使接收端對碼元的判決（即識別）成為不可能。u如果信道的頻帶越寬，也就是能夠通過的信號高頻分量越多，那么就可以用更高的速率傳送碼元而不出現(xiàn)碼間串?dāng)_。 2.2 數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識3.信噪比u香農(nóng)(Shannon)用信息論的理論推導(dǎo)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。u信道的極限信息傳輸速率 C 可表達(dá)為 C = W log2(1+S/N) b/s W 為信道的帶寬（以 Hz 為單位）；S 為信道內(nèi)所傳信號的平均功率；N 為信道內(nèi)部的高斯噪聲功率。 2.2 數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識n香農(nóng)公式表明u信道的帶

8、寬或信道中的信噪比越大，則信息的極限傳輸速率就越高。 u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)無差錯的傳輸。 u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。u實(shí)際信道上能夠達(dá)到的信息傳輸速率要比香農(nóng)的極限傳輸速率低不少。 2.2 數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識u對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碼元攜帶更多比特的信息量。 2.3 物理層下面的傳輸媒體物理層下面的傳輸媒體無線電微

9、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 移動無線電 電信領(lǐng)域使用的電磁波的頻譜2.3.1 導(dǎo)引型傳輸媒體導(dǎo)引型傳輸媒體n雙絞線u屏蔽雙絞線 STP (Shielded Twisted Pair)u無屏蔽雙絞線 UTP (Unshie

10、lded Twisted Pair) n同軸電纜u50 同軸電纜u75 同軸電纜n光纜 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2.3.1 導(dǎo)引型傳輸媒體導(dǎo)引型傳輸媒體光線在光纖中的折射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2.3.1 導(dǎo)引型傳輸媒體導(dǎo)引型傳輸媒體光纖的工作原理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?.3.1 導(dǎo)引型傳輸媒體導(dǎo)引型傳輸媒體輸入脈沖輸出脈沖單模光

11、纖多模光纖與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2.3.1 導(dǎo)引型傳輸媒體導(dǎo)引型傳輸媒體2.3.2 非導(dǎo)引型傳輸媒體非導(dǎo)引型傳輸媒體 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。 u地面微波接力通信u衛(wèi)星通信 無線局域網(wǎng)使用的無線局域網(wǎng)使用的 ISM 頻段頻段 26 83.5 125頻帶 MHz MHz MHz頻率 902 928 2.4 2.4835 5.725 5.850 MHz MHz GHz GHz GHz GHz2.3.2 非導(dǎo)引型傳輸媒體非導(dǎo)引型傳輸媒體 2.4 信道復(fù)用信道復(fù)用技術(shù)技術(shù)n復(fù)用(mu

12、ltiplexing)的概念。 +( )+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2.4.1 頻分復(fù)用、時分復(fù)用和統(tǒng)計(jì)時分復(fù)用頻分復(fù)用、時分復(fù)用和統(tǒng)計(jì)時分復(fù)用 1.頻分復(fù)用頻分復(fù)用 FDM(Frequency Division Multiplexing) u用戶在分配到一定的頻帶后，在通信過程中自始至終都占用這個頻帶。u頻分復(fù)用的所有用戶在同樣的時間占用不同的帶寬資源（請注意，這里的“帶寬”是頻率帶寬而不是數(shù)據(jù)的發(fā)送速率）。 頻率時間頻帶 1頻帶 2頻帶 3頻帶 n2.4.1 頻分復(fù)用、時分復(fù)用和統(tǒng)計(jì)時分頻分復(fù)用、時分復(fù)用和統(tǒng)計(jì)

13、時分復(fù)用復(fù)用2.時分復(fù)用時分復(fù)用TDM(Time Division Multiplexing) u時分復(fù)用則是將時間劃分為一段段等長的時分復(fù)用幀（TDM 幀）。每一個時分復(fù)用的用戶在每一個 TDM 幀中占用固定序號的時隙。u每一個用戶所占用的時隙是周期性地出現(xiàn)（其周期就是 TDM 幀的長度）。uTDM 信號也稱為等時(isochronous)信號。u時分復(fù)用的所有用戶是在不同的時間占用同樣的頻帶寬度。2.4.1 頻分復(fù)用、時分復(fù)用和統(tǒng)計(jì)時分頻分復(fù)用、時分復(fù)用和統(tǒng)計(jì)時分復(fù)用復(fù)用時分復(fù)用時分復(fù)用 頻率時間B C DB C DB C DB C DAAAATDM 幀TDM 幀TDM 幀TDM 幀TDM

14、 幀周期性出現(xiàn)2.4.1 頻分復(fù)用、時分復(fù)用和統(tǒng)計(jì)時分頻分復(fù)用、時分復(fù)用和統(tǒng)計(jì)時分復(fù)用復(fù)用時分復(fù)用可能會時分復(fù)用可能會造成線路造成線路資源的浪費(fèi)資源的浪費(fèi) ABCDaabbcdb cattttt4 個時分復(fù)用幀#1acbcd時分復(fù)用#2#3#4用戶使用時分復(fù)用系統(tǒng)傳送計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)時，由于計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的突發(fā)性質(zhì)，用戶對分配到的子信道的利用率一般是不高的。 2.4.1 頻分復(fù)用、時分復(fù)用和統(tǒng)計(jì)時分頻分復(fù)用、時分復(fù)用和統(tǒng)計(jì)時分復(fù)用復(fù)用3.統(tǒng)計(jì)統(tǒng)計(jì)時分復(fù)用時分復(fù)用 STDM(Statistic TDM) 用戶ABCDabcdttttt3 個 STDM 幀#1acbab bcacd#2#3統(tǒng)計(jì)時分復(fù)用2.4

15、.1 頻分復(fù)用、時分復(fù)用和統(tǒng)計(jì)時分頻分復(fù)用、時分復(fù)用和統(tǒng)計(jì)時分復(fù)用復(fù)用2.4.2 波分復(fù)用波分復(fù)用 WDM(Wavelength Division Multiplexing) n波分復(fù)用就是光的頻分復(fù)用。 1550 nm 0 1551 nm 1 1552 nm 2 1553 nm 3 1554 nm 4 1555 nm 5 1556 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 8 2.5 Gb/s1310 nm20 Gb/s復(fù)用器分用器EDFA120

16、km光調(diào)制器光解調(diào)器2.4.3 碼分復(fù)用碼分復(fù)用 CDM(Code Division Multiplexing) nCDMA的基本概念u常用的名詞是碼分多址 CDMA (Code Division Multiple Access)。u各用戶使用經(jīng)過特殊挑選的不同碼型，因此彼此不會造成干擾。u這種系統(tǒng)發(fā)送的信號有很強(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碼片序列(chip sequence)u每一個比特時間劃分為 m 個短的間隔，稱為碼片(chip)。 u每個站被指派一個唯一的 m bit 碼片序列。如發(fā)送比特 1，則發(fā)送自己的 m bit 碼片序列。如發(fā)送比特 0，則發(fā)送該碼片序

17、列的二進(jìn)制反碼。 例如，S 站的 8 bit 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。uS 站的碼片序列：(1 1 1 +1 +1 1 +1 +1) 2.4.3 碼分復(fù)用碼分復(fù)用 CDMn碼片序列的正交關(guān)系u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)。u令向量 S S 表示站 S 的碼片向量，令 T T 表示其他任何站的碼片向量。 u兩個不同站的碼片序列正交，就是向量 S S 和T T 的規(guī)格化內(nèi)積(inner product)都是 0： 110(23)miiiS TmS

18、T2.4.3 碼分復(fù)用碼分復(fù)用 CDM2.4.3 碼分復(fù)用碼分復(fù)用 CDMu令向量 S S 為(1 1 1 +1 +1 1 +1 +1)，向量 T T 為(1 1 +1 1 +1 +1 +1 1)。 u把向量 S S 和 T T 的各分量值代入(2-3)式就可看出這兩個碼片序列是正交的。u任何一個碼片向量和該碼片向量自己的規(guī)格化內(nèi)積都是1 。 u一個碼片向量和該碼片反碼的向量的規(guī)格化內(nèi)積值是 1。 mimiimiiimSmSSm112211) 1(111SSCDMA 的工作原理 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 +

19、 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2.4.3 碼分復(fù)用碼分復(fù)用 CDM2.5 數(shù)字傳輸系統(tǒng)數(shù)字傳輸系統(tǒng)1.早期數(shù)字傳輸系統(tǒng)u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。u由于歷史上的原因，PCM 有兩個互不兼容的國際標(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)。uE1 的速率是 2.048 Mb/s，而 T1 的速率是 1.544 Mb/s。u當(dāng)需要有更高的數(shù)據(jù)率時，可采用復(fù)用的方法。 2.5 數(shù)字傳輸系統(tǒng)數(shù)字傳輸系統(tǒng)早期數(shù)字傳輸系統(tǒng)的缺點(diǎn):u速率標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)

20、一。如果不對高次群的數(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)。 u不是同步傳輸。在過去相當(dāng)長的時間，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。 2.同步光纖網(wǎng) SONETu同步光纖網(wǎng) SONET (Synchronous Optical Network) 的各級時鐘都來自一個非常精確的主時鐘。 u第 1 級同步傳送信號 STS-1 (Synchronous Transport Signal)的傳輸速率是 51.84 Mb/s。u光信號則稱為第 1 級光載波 OC-1，OC 表示Optical Carrier。 2.5 數(shù)字傳輸系統(tǒng)數(shù)字傳輸系統(tǒng)3.同步數(shù)字系列 SDHSDH

21、 uITU-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)。u一般可認(rèn)為 SDH 與 SONET 是同義詞。uSDH 的基本速率為 155.52 Mb/s，稱為第 1 1 級同步傳遞模塊 (Synchronous Transfer Module)，即 STM-1，相當(dāng)于 SONET 體系中的 OC-3 速率。 2.5 數(shù)字傳輸系統(tǒng)數(shù)字傳輸系統(tǒng)線路速率(Mb/s)SONET符號ITU-T符號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

22、 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/STS-768 STM-256 40 Gb/s SONET 的 OC 級/STS 級與 SDH 的 STM 級的對應(yīng)關(guān)系 2.6 寬帶接入寬帶接入技術(shù)技術(shù)2.6.1

23、 ADSL技術(shù)nADSL的基本概念uADSL 技術(shù)就是用數(shù)字技術(shù)對現(xiàn)有的模擬電話用戶線進(jìn)行改造，使它能夠承載寬帶業(yè)務(wù)。u標(biāo)準(zhǔn)模擬電話信號的頻帶被限制在 3003400 Hz 的范圍內(nèi)，但用戶線本身實(shí)際可通過的信號頻率仍然超過 1 MHz。uADSL 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。uDSL 就是數(shù)字用戶線(Digital Subscriber Line)的縮寫。nDSL的幾種類型uADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line)：非對稱數(shù)字用戶線uHDSL (High speed DSL)：高速數(shù)

24、字用戶線uSDSL (Single-line DSL)：1 對線的數(shù)字用戶線uVDSL (Very high speed DSL)：甚高速數(shù)字用戶線uDSL ：ISDN 用戶線。uRADSL (Rate-Adaptive DSL)：速率自適應(yīng) DSL，是 ADSL 的一個子集，可自動調(diào)節(jié)線路速率）。 2.6.1 ADSL技術(shù)技術(shù)nADSL 的極限傳輸距離uADSL 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)，信號傳輸時的衰減就越大。u例如，0.5 毫米線徑的用戶線，傳輸速率為 1.5 2.0 Mb/s 時可傳送 5.5 公里，但當(dāng)傳輸速率提高到 6.1 Mb/s 時，傳輸

25、距離就縮短為 3.7 公里。u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 2.6.1 ADSL技術(shù)技術(shù)nADSL的特點(diǎn)u上行和下行帶寬做成不對稱的。u上行指從用戶到 ISP，而下行指從 ISP 到用戶。uADSL 在用戶線（銅線）的兩端各安裝一個 ADSL 調(diào)制解調(diào)器。u我國目前采用的方案是離散多音調(diào) DMTDMT (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。2.6.1 ADSL技術(shù)技術(shù)nDMT技術(shù)uDMT 調(diào)制技術(shù)采用頻分復(fù)用的方法，把 40 kHz 以上一直到 1.1 MHz 的高端

26、頻譜劃分為許多的子信道，其中 25 個子信道用于上行信道，而 249 個子信道用于下行信道。u每個子信道占據(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)。2.6.1 ADSL技術(shù)技術(shù)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)4013811002.6.1 ADSL技術(shù)技術(shù)nADSL的數(shù)據(jù)率u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。u當(dāng) ADS

27、L 啟動時，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，以及在每一個頻率上測試信號的傳輸質(zhì)量。uADSL 不能保證固定的數(shù)據(jù)率。對于質(zhì)量很差的用戶線甚至無法開通 ADSL。u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。2.6.1 ADSL技術(shù)技術(shù)ADSL 的組成的組成 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 Mult

28、iplexer)接入端接單元 ATU (Access Termination Unit)ATU-C（C 代表端局 Central Office）ATU-R（R 代表遠(yuǎn)端 Remote）電話分離器 PS (POTS Splitter) n第二代 ADSL：ADSL2（G.992.3 和 G.992.4）ADSL+ （G.992.5）u通過提高調(diào)制效率得到了更高的數(shù)據(jù)率。例如，ADSL2 要求至少應(yīng)支持下行 8 Mb/s、上行 800 kb/s的速率。而 ADSL2+ 則將頻譜范圍從 1.1 MHz 擴(kuò)展至2.2 MHz，下行速率可達(dá) 16 Mb/s（最大傳輸速率可達(dá)25 Mb/s），而上行速率可

29、達(dá) 800 kb/s。u采用了無縫速率自適應(yīng)技術(shù) SRA (Seamless Rate Adaptation)，可在運(yùn)營中不中斷通信和不產(chǎn)生誤碼的情況下，自適應(yīng)地調(diào)整數(shù)據(jù)率。u改善了線路質(zhì)量評測和故障定位功能，這對提高網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行維護(hù)水平具有非常重要的意義。2.6.1 ADSL技術(shù)技術(shù)2.6.2 光纖同軸混合網(wǎng)光纖同軸混合網(wǎng)HFC (Hybrid Fiber Coax)nHFC的基本概念uHFC 網(wǎng)是在目前覆蓋面很廣的有線電視網(wǎng) CATV 的基礎(chǔ)上開發(fā)的一種居民寬帶接入網(wǎng)。uHFC 網(wǎng)除可傳送 CATV 外，還提供電話、數(shù)據(jù)和其他寬帶交互型業(yè)務(wù)。u現(xiàn)有的 CATV 網(wǎng)是樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的同軸電纜網(wǎng)絡(luò)，它采用模擬技術(shù)的頻分復(fù)用對電視節(jié)目進(jìn)行單向傳輸。而 HFC 網(wǎng)則需要對 CATV 網(wǎng)進(jìn)行改造， n HFC的主要特點(diǎn)(1) HFC網(wǎng)的主干線路采用光纖uHFC 網(wǎng)將原 CATV 網(wǎng)中的同軸電纜主干部分改換為光纖。u從頭端到用戶家庭所需的放大器數(shù)目大幅減少。u光纖從頭端連接到光纖結(jié)點(diǎn)(fiber node)，即光