第2章：數(shù)據(jù)通信與物理層

第二章物理層1194,195,196本章學(xué)習(xí)要求：掌握：物理層與物理層協(xié)議的基本概念。掌握：數(shù)據(jù)通信的基本概念。掌握：數(shù)據(jù)編碼的類(lèi)型和基本方法。掌握：數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕靖拍?。掌握：多路?fù)用的分類(lèi)與特點(diǎn)。掌握：傳輸介質(zhì)的基本特性。2194,195,196第2章物理層2.1數(shù)據(jù)通信的基本概念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提高數(shù)據(jù)傳輸速率的途徑2.3物理層下面的傳輸媒體

3.3.1導(dǎo)引型傳輸媒體

3.3.2非導(dǎo)引型傳輸媒體3194,195,196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)

2.6.1ADSL技術(shù)

2.6.2光纖同軸混合網(wǎng)

2.6.3FTTx

技術(shù)2.6.4無(wú)線接入4194,195,1962.1數(shù)據(jù)通信的基本概念

2.1.1信息、數(shù)據(jù)與信號(hào)

1.信息的基本概念通信的目的是交換信息，信息的載體可以是數(shù)字、文字、語(yǔ)音、圖形或圖像，計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的信息一般是字母、數(shù)字、語(yǔ)音、圖形或圖像的組合；為了傳送這些信息，首先要將字母、數(shù)字、語(yǔ)音、圖形或圖像用二進(jìn)制代碼的數(shù)據(jù)來(lái)表示；為了傳輸二進(jìn)制代碼的數(shù)據(jù)，必須將它們用模擬或數(shù)字信號(hào)編碼的方式表示；數(shù)據(jù)通信是指在不同計(jì)算機(jī)之間傳送表示字母、數(shù)字、符號(hào)的二進(jìn)制代碼0、1比特序列的模擬或數(shù)字信號(hào)的過(guò)程。5194,195,196信息編碼標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO接受，成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO646，又稱(chēng)為國(guó)際5號(hào)碼;它用于計(jì)算機(jī)內(nèi)碼，也用做數(shù)據(jù)通信中的編碼標(biāo)準(zhǔn);ASCII碼采用7位二進(jìn)制比特編碼，可以表示128個(gè)字符;字符分為圖形字符與控制字符兩類(lèi)。圖形字符包括數(shù)字、字母、運(yùn)算符號(hào)、商用符號(hào)等。6194,195,1962.信號(hào)的概念

信號(hào)是數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中電信號(hào)的表示形式；模擬信號(hào)（analogsignal）的信號(hào)電平是連續(xù)變化的；數(shù)字信號(hào)（digitalsignal）是用兩種不同的電平去表示0、1比特序列的電壓脈沖信號(hào)表示；按照在傳輸介質(zhì)上傳輸?shù)男盘?hào)類(lèi)型，通信系統(tǒng)分為模擬通信系統(tǒng)與數(shù)字通信系統(tǒng)兩種。7194,195,196

模擬信號(hào)波型數(shù)字信號(hào)波型8194,195,196課件制作人：謝希仁謝鈞

2.1.2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)9194,195,196

2.2傳輸概念

頻率、頻譜及帶寬信號(hào)的特性包括時(shí)間特性和頻率特性對(duì)信號(hào)時(shí)間特性的分析在時(shí)域（TimeDomain）上進(jìn)行振幅、頻率、相位是在時(shí)域上描述信號(hào)的主要參數(shù)在時(shí)域上表示信號(hào)的圖象稱(chēng)為時(shí)域圖任一信號(hào)都可看成由某個(gè)頻率范圍內(nèi)的頻譜成分組成信號(hào)的頻率特性對(duì)信號(hào)帶寬和數(shù)據(jù)率等至關(guān)重要對(duì)信號(hào)頻率特性的分析在頻域（FrequencyDomain）上進(jìn)行在頻域上表示信號(hào)的圖象稱(chēng)為頻域圖頻域圖有最大振幅-頻率和相位-頻率兩種圖象在頻域上進(jìn)行信號(hào)分析通常比在時(shí)域上簡(jiǎn)便10194,195,1962.2.1時(shí)域概念連續(xù)信號(hào)隨時(shí)間平滑變化離散信號(hào)持續(xù)一恒定電平然后跳變到另一恒定電平周期信號(hào)信號(hào)模式在時(shí)間上重復(fù)非周期信號(hào)模式在時(shí)間上不重復(fù)11194,195,196連續(xù)與離散信號(hào)12194,195,196周期信號(hào)

s(t+T)=s(t)(-∞<t<+∞)13194,195,196正弦波—最簡(jiǎn)單的周期信號(hào)

s(t)=Asin(2πft+)

最大振幅(A)

信號(hào)的最大強(qiáng)度電壓、電流或功率值

頻率(f)信號(hào)的變化速率每秒循環(huán)個(gè)數(shù)周期是完成一次循環(huán)所需時(shí)間(T)T=1/f相位()

相對(duì)于時(shí)間零點(diǎn)的位置14194,195,196改變正弦波AmplitudePhasefrequency15194,195,196改變相位

16194,195,196波長(zhǎng)一個(gè)周期所占距離兩個(gè)連續(xù)周期中具有相同相位的兩點(diǎn)間距離波長(zhǎng)

、信號(hào)的速度v與周期T（或頻率f

）三者關(guān)系f=v(=vT

)v=2×108m/s(speedofwaveinguidedmedium)c=3×108m/s(speedofwaveinfreespace)17194,195,1962.2.2頻域概念信號(hào)通常由若干頻率成分組成這些成分是正弦波可以證明（傅里葉分析）任何信號(hào)都是由不同頻率的正弦波組成的．可以畫(huà)出頻域圖問(wèn)題：信號(hào)分析可以把復(fù)合信號(hào)分解為簡(jiǎn)單信號(hào)分量的疊加，為什么這種分解在頻域上比在時(shí)域上方便，尤其對(duì)非周期函數(shù)？舉例說(shuō)明

提示：從計(jì)算和圖示兩方面考慮18194,195,196周

期

方

波

信

號(hào)

的

構(gòu)

成

πππππ19194,195,196

方波頻率分量20194,195,196

時(shí)域和頻域表示

21194,195,1962.2.3數(shù)據(jù)率和頻帶的關(guān)系任何傳輸系統(tǒng)具有有限的頻帶由此限制了可以運(yùn)載的數(shù)據(jù)速率22194,195,196可以看出信號(hào)中心頻率（基頻）決定了數(shù)據(jù)率信號(hào)的帶寬必須適應(yīng)傳輸信道帶寬，不能超出信道帶寬限制如果信道帶寬增加，在保持信號(hào)質(zhì)量不變的前提下數(shù)據(jù)率也隨之增加如果在帶寬不增加的情況下單純追求數(shù)據(jù)率的提高，是以犧牲信號(hào)質(zhì)量為代價(jià)的23194,195,196討論任何數(shù)字波形都具有無(wú)限的帶寬數(shù)字信號(hào)的能量主要集中在信號(hào)的基頻附近根據(jù)中心頻率（基頻）可估算出數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)率傳輸信號(hào)的帶寬受限于傳輸媒體帶寬越受限制，差錯(cuò)機(jī)會(huì)越多24194,195,1962.3信道容量?jī)蓚€(gè)重要定理：奈奎斯特準(zhǔn)則香農(nóng)定理25194,195,1962.3.1信道的最高碼元傳輸速率任何實(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(lái)多種干擾。

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。26194,195,196奈氏(Nyquist)準(zhǔn)則理想低通信道的最高碼元傳輸速率=2WBaud

W是理想低通信道的帶寬，單位為赫(Hz)不能通過(guò)能通過(guò)0頻率(Hz)W(Hz)每赫帶寬的理想低通信道的最高碼元傳輸速率是每秒

2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(gè)碼元。

27194,195,196要強(qiáng)調(diào)以下兩點(diǎn)實(shí)際的信道所能傳輸?shù)淖罡叽a元速率，要明顯地低于奈氏準(zhǔn)則給出上限數(shù)值。波特(Baud)和比特(bit)是兩個(gè)不同的概念。波特是碼元傳輸?shù)乃俾蕟挝唬棵雮鞫嗌賯€(gè)碼元）。碼元傳輸速率也稱(chēng)為調(diào)制速率、波形速率或符號(hào)速率。比特是信息量的單位。

28194,195,196要注意信息的傳輸速率“比特/秒”與碼元的傳輸速率“波特”在數(shù)量上卻有一定的關(guān)系。若1個(gè)碼元只攜帶1bit的信息量，則“比特/秒”和“波特”在數(shù)值上相等。若1個(gè)碼元攜帶nbit的信息量，則

MBaud的碼元傳輸速率所對(duì)應(yīng)的信息傳輸速率為M

n

b/s。29194,195,1962.3.2信道的極限信息傳輸速率香農(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(wú)差錯(cuò)的信息傳輸速率。信道的極限信息傳輸速率C可表達(dá)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(nèi)所傳信號(hào)的平均功率；N為信道內(nèi)部的高斯噪聲功率。

30194,195,196香農(nóng)公式表明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(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)差錯(cuò)的傳輸。若信道帶寬

W

或信噪比

S/N

沒(méi)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(méi)有上限。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。31194,195,1962.3.3提高數(shù)據(jù)傳輸速率的途徑任何實(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(lái)多種干擾。

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。32194,195,196數(shù)字信號(hào)通過(guò)實(shí)際的信道失真不嚴(yán)重失真嚴(yán)重實(shí)際的信道（帶寬受限、有噪聲、干擾和失真）輸入信號(hào)波形輸出信號(hào)波形(失真不嚴(yán)重)輸入信號(hào)波形實(shí)際的信道（帶寬受限、有噪聲、干擾和失真）輸出信號(hào)波形(失真嚴(yán)重)33194,195,196提高數(shù)據(jù)傳輸速率的途徑首先，要使用更好的傳輸媒體。其次，使用先進(jìn)的編碼和調(diào)制技術(shù)。但不管采用怎樣好的傳輸媒體和怎樣先進(jìn)的調(diào)制技術(shù)，數(shù)據(jù)傳輸速率總是受限的，不可能任意地提高，否則就會(huì)出現(xiàn)較多的差錯(cuò)。34194,195,1962.4模擬數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸在計(jì)算機(jī)中，數(shù)據(jù)是以離散的二進(jìn)制“0”、“1”比特序列方式表示的。計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中的數(shù)據(jù)編碼類(lèi)型主要取決于它采用的通信信道所支持的數(shù)據(jù)通信類(lèi)型。通信信道分為模擬信道和數(shù)字信道，而依賴(lài)于信道傳輸?shù)臄?shù)據(jù)也分為模擬數(shù)據(jù)與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。因此，數(shù)據(jù)的編碼方法包括數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的編碼與調(diào)制和模擬數(shù)據(jù)的編碼與調(diào)制。35194,195,196數(shù)據(jù)調(diào)制與編碼模擬數(shù)據(jù)－－模擬信號(hào)傳輸數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)－－模擬信號(hào)傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)－－數(shù)字信號(hào)傳輸模擬數(shù)據(jù)－－數(shù)字信號(hào)傳輸36194,195,1962.4.1模擬數(shù)據(jù)的模擬信號(hào)傳輸為何調(diào)制模擬信號(hào)?高頻可以更有效的傳輸允許頻分復(fù)用調(diào)制類(lèi)型調(diào)幅（AM）調(diào)頻（FM）調(diào)相（PM）37194,195,196載波信號(hào)sin2πfc

t原始模擬信號(hào)m(t)調(diào)制后信號(hào)s(t)38194,195,19639194,195,196傳統(tǒng)的電話通信信道是為傳輸語(yǔ)音信號(hào)設(shè)計(jì)的，只適用于傳輸音頻范圍（300Hz～3400Hz）的模擬信號(hào)，無(wú)法直接傳輸計(jì)算機(jī)的數(shù)字信號(hào)；為了利用模擬語(yǔ)音通信的電話交換網(wǎng)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的傳輸，必須首先將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)；將發(fā)送端數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)變換成模擬數(shù)據(jù)信號(hào)的過(guò)程稱(chēng)為調(diào)制，將調(diào)制設(shè)備稱(chēng)為調(diào)制器（modulator）；將接收端模擬數(shù)據(jù)信號(hào)還原成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的過(guò)程稱(chēng)為解調(diào)，將解調(diào)設(shè)備稱(chēng)為解調(diào)器（demodulator）；同時(shí)具備調(diào)制與解調(diào)功能的設(shè)備稱(chēng)為調(diào)制解調(diào)器（modem）。

2.4.2數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的模擬信號(hào)傳輸40194,195,196

41194,195,196在調(diào)制過(guò)程中，選擇音頻范圍內(nèi)的某一角頻率ω的正（余）弦信號(hào)作為載波，該正（余）弦信號(hào)可以寫(xiě)為：

u（t）=um·sin（ωt+φ0）3個(gè)可以改變的電參量：—振幅um

—角頻率ω—相位φ可以通過(guò)變化3個(gè)電參量，來(lái)實(shí)現(xiàn)模擬數(shù)據(jù)信號(hào)編碼的目的。1.幅移鍵控

2.頻移鍵控

3.相移鍵控42194,195,1961.幅移鍵控（amplitudeshiftkeying,ASK）

um·sin（ω1t+φ0）數(shù)字1

u（t）=0

數(shù)字0振幅鍵控ASK信號(hào)實(shí)現(xiàn)容易，技術(shù)簡(jiǎn)單，但抗干擾能力較差。43194,195,1962.頻移鍵控（frequency-shiftkeying

，F(xiàn)SK）

um·sin（ω1t+φ0）數(shù)字1

u（t）=um·sin（ω2t+φ0）數(shù)字0移頻鍵控FSK信號(hào)實(shí)現(xiàn)容易，技術(shù)簡(jiǎn)單，抗干擾能力較強(qiáng)，是目前最常用的調(diào)制方法之一。

44194,195,1963.相移鍵控（phase-shiftkeying，PSK）

絕對(duì)調(diào)相

um·sin（ωt+0）數(shù)字1

u（t）=um·sin（ωt+π）數(shù)字0移相鍵控可以分為：絕對(duì)調(diào)相相對(duì)調(diào)相

二相調(diào)相多相調(diào)相45194,195,1962.4.3數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)傳輸基帶傳輸在基本不改變數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)頻帶（即波形）的情況下直接傳輸數(shù)字信號(hào)，可以達(dá)到很高的數(shù)據(jù)傳輸速率與系統(tǒng)效率;在基帶傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的編碼方式主要有：非歸零碼NRZ；

曼徹斯特（manchester）編碼；差分曼徹斯特（differencemanchester）編碼。46194,195,1961.非歸零碼NRZ編碼方法：高電平：表示：“1”

零電平：表示：“0”NRZ碼的缺點(diǎn)是無(wú)法判斷一位的開(kāi)始與結(jié)束，收發(fā)雙方不能保持同步；為保證收發(fā)雙方的同步，必須在發(fā)送NRZ碼的同時(shí)，用另一個(gè)信道同時(shí)傳送同步信號(hào)；如果信號(hào)中“1”與“0”的個(gè)數(shù)不相等時(shí)，存在直流分量。47194,195,1962.曼徹斯特（manchester）編碼曼徹斯特編碼的規(guī)則：每一位的中間有一個(gè)跳變；跳變從高到低：表示“0”。跳變從低到高：表示“1”曼徹斯特編碼的優(yōu)點(diǎn)：每個(gè)比特的中間有一次電平跳變，兩次電平跳變的時(shí)間間隔可以是T/2或T；利用電平跳變可以產(chǎn)生收發(fā)雙方的同步信號(hào)；曼徹斯特編碼信號(hào)又稱(chēng)做“自含鐘編碼”信號(hào)，發(fā)送曼徹斯特編碼信號(hào)時(shí)無(wú)需另發(fā)同步信號(hào)。

48194,195,196差分曼徹斯特（differencemanchester）編碼差分曼徹斯特編碼是對(duì)曼徹斯特編碼的改進(jìn)。每一位的中間有一個(gè)跳變；每位開(kāi)始處出現(xiàn)電平跳變表示：“0”每位開(kāi)始處不出現(xiàn)電平跳變表示：“1”差分曼徹斯特編碼與曼徹斯特編碼不同點(diǎn)主要是：每比特的中間跳變僅做同步之用；每比特的值根據(jù)其開(kāi)始邊界是否發(fā)生跳變來(lái)決定;49194,195,196數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼信號(hào)的波形50194,195,1962.4.4模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)傳輸語(yǔ)音信號(hào)低通取樣量化編碼信道解碼語(yǔ)音信號(hào)發(fā)送端A/D接收端D/A51194,195,196PCM基本原理

1、PCM主要包括抽樣、量化、編碼三個(gè)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)

A/D變換，成為二元代碼。

2、PCM編碼過(guò)程是模擬信號(hào)調(diào)制一個(gè)二進(jìn)制脈沖序列，載波是脈沖序列，調(diào)制改變脈沖序列的有無(wú)，所以稱(chēng)為脈碼調(diào)制。

3、解調(diào)主要由解碼和低通二個(gè)過(guò)程完成。52194,195,196采樣量化編碼四位二進(jìn)制；16個(gè)量化級(jí)；編碼后的數(shù)據(jù)：0011011011011111110101110100000153194,195,196PCM用于數(shù)字語(yǔ)音系統(tǒng)：聲音分為128個(gè)量化級(jí)；（音頻<4KHZ）每個(gè)量化級(jí)采用7位二進(jìn)制編碼表示；采樣速率為8000樣本/秒；數(shù)據(jù)傳輸速率應(yīng)達(dá)到7位×8000/秒=56kb/s；如果每個(gè)量化級(jí)采用7+1=8位二進(jìn)制編碼表示;數(shù)據(jù)傳輸速率應(yīng)達(dá)到8位×8000/秒=64kb/s。采樣定理：只要采樣頻率不低于模擬信號(hào)最高頻率的2倍，就可以從采樣脈沖信號(hào)無(wú)失真的恢復(fù)出原來(lái)的模擬信號(hào)。54194,195,1962.5

多路復(fù)用技術(shù)

多路復(fù)用的基本概念55194,195,1963.5.1多路復(fù)用技術(shù)的分類(lèi)頻分多路復(fù)用FDM波分多路復(fù)用WDM時(shí)分多路復(fù)用TDM碼分多路復(fù)用CDM56194,195,1962.5.2頻分多路復(fù)用在一條通信線路設(shè)計(jì)多路通信信道;每路信道的信號(hào)以不同的載波頻率進(jìn)行調(diào)制;各個(gè)載波頻率是不重疊的,那么一條通信線路就可以同時(shí)獨(dú)立地傳輸多路信號(hào)。57194,195,196復(fù)用的時(shí)域圖58194,195,196復(fù)用的頻域圖59194,195,196解復(fù)用的時(shí)域圖60194,195,196解復(fù)用的頻域圖61194,195,196北美無(wú)線電視頻道頻率分配62194,195,196

2.5.3波分多路復(fù)用

光纖通道（fiberopticchannel）技術(shù)采用了波長(zhǎng)分隔多路復(fù)用方法，簡(jiǎn)稱(chēng)為波分復(fù)用WDM;在一根光纖上復(fù)用80路或更多路的光載波信號(hào)稱(chēng)為密集波分復(fù)用DWDM；目前一根單模光纖的數(shù)據(jù)傳輸速率可以達(dá)到26Tb/s。63194,195,196波分復(fù)用圖示64194,195,196課件制作人：謝希仁謝鈞1550nm01551nm11552nm21553nm31554nm41555nm51556nm61557nm701550nm11551nm21552nm31553nm41554nm51555nm61556nm71557nm波分復(fù)用WDM波分復(fù)用就是光的頻分復(fù)用。82.5Gb/s1310nm20Gb/s復(fù)用器分用器EDFA120km光調(diào)制器光解調(diào)器65194,195,1962.5.4時(shí)分多路復(fù)用

TDM-時(shí)分多路復(fù)用

（同步時(shí)分復(fù)用）傳輸媒體數(shù)據(jù)率超出要傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)的數(shù)據(jù)率多個(gè)數(shù)字信號(hào)在時(shí)間上交錯(cuò)傳輸可以是比特級(jí)、字符級(jí)或數(shù)據(jù)塊級(jí)的交錯(cuò)時(shí)隙（Timeslot）預(yù)分配給數(shù)據(jù)源，且是固定的即使無(wú)數(shù)據(jù)也分配時(shí)隙STDM–統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用（異步時(shí)分復(fù)用）只把時(shí)隙分配給發(fā)送的數(shù)據(jù)源

66194,195,196TDM時(shí)分多路復(fù)用67194,195,196TDM復(fù)用示例68194,195,196TDM解復(fù)用示例69194,195,196時(shí)分多路復(fù)用的分類(lèi)

同步時(shí)分多路復(fù)用

統(tǒng)計(jì)時(shí)分多路復(fù)用

70194,195,1962.5.5碼分復(fù)用CDM常用的名詞是碼分多址CDMA(CodeDivisionMultipleAccess)。各用戶使用經(jīng)過(guò)特殊挑選的不同碼型，因此彼此不會(huì)造成干擾。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(lèi)似于白噪聲，不易被敵人發(fā)現(xiàn)。每一個(gè)比特時(shí)間劃分為m個(gè)短的間隔，稱(chēng)為碼片(chip)。

71194,195,196碼片序列(chipsequence)每個(gè)站被指派一個(gè)唯一的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)送該碼片序列的二進(jìn)制反碼。

例如，S站的8bit碼片序列是00011011。發(fā)送比特1時(shí)，就發(fā)送序列00011011，發(fā)送比特0時(shí)，就發(fā)送序列11100100。S站的碼片序列：(–1–1–1+1+1–1+1+1)72194,195,196CDMA的重要特點(diǎn)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)。在實(shí)用的系統(tǒng)中是使用偽隨機(jī)碼序列。73194,195,196碼片序列的正交關(guān)系令向量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(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(innerproduct)都是0：(3-4)74194,195,196碼片序列的正交關(guān)系舉例令向量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(3-4)式就可看出這兩個(gè)碼片序列是正交的。75194,195,196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。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76194,195,196CDMA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77194,195,1962.6數(shù)字載波系統(tǒng)TDM應(yīng)用舉例：T1數(shù)字載波系統(tǒng)24路音頻信道復(fù)用在一條通信線路上；每路音頻模擬信號(hào)在送到多路復(fù)用器之前，要通過(guò)一個(gè)PCM編碼器；編碼器每秒取樣8000次；24路PCM信號(hào)的每一路輪流將一個(gè)字節(jié)插入到幀中；每個(gè)字節(jié)的長(zhǎng)度為8位，其中7位是數(shù)據(jù)位，1位用于信道控制；每幀由24×8=192位組成，附加一位作為幀開(kāi)始標(biāo)志位，所以每幀共有193位；發(fā)送一幀需要125微秒；(=1秒/8000次)T1載波的數(shù)據(jù)傳輸速率為1.544Mb/s(=193*8000幀)。78194,195,196數(shù)字載波系統(tǒng)79194,195,196T-1幀80194,195,196PCM24路數(shù)字載波系統(tǒng)——T-1線路81194,195,196北美多路數(shù)字載波系統(tǒng)分級(jí)結(jié)構(gòu)82194,195,196PCM30/32路數(shù)字載波系統(tǒng)(E1線路）幀結(jié)構(gòu)與時(shí)隙-每幀由32個(gè)時(shí)隙組成，每個(gè)時(shí)隙8比特，每幀共256比特-同步時(shí)隙：第0時(shí)隙-信令時(shí)隙：第16時(shí)隙-話路時(shí)隙：第1時(shí)隙至第15時(shí)隙和第17時(shí)隙至第31時(shí)隙…...3101…...151617310…...…...第N幀第N+1幀第N-1幀12345678話路時(shí)隙話路時(shí)隙信令時(shí)隙同步時(shí)隙PCM采樣頻率為8KHz，1個(gè)樣本8比特。每個(gè)時(shí)隙信號(hào)速率：8Kbpsx8=64Kbps；每幀的總速率:64Kbpsx32=2.048Mbps。83194,195,196準(zhǔn)同步數(shù)字復(fù)接系列PDH84194,195,196數(shù)字傳輸系統(tǒng)早期的數(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：速率標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。如果不對(duì)高次群的數(shù)字傳輸速率進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，國(guó)際范圍的高速數(shù)據(jù)傳輸就很難實(shí)現(xiàn)。

不是同步傳輸。在過(guò)去相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，為了節(jié)約經(jīng)費(fèi)，各國(guó)的數(shù)字網(wǎng)主要是采用準(zhǔn)同步方式。

85194,195,196同步光纖網(wǎng)SONET同步光纖網(wǎng)SONET(SynchronousOpticalNetwork)的各級(jí)時(shí)鐘都來(lái)自一個(gè)非常精確的主時(shí)鐘。第1級(jí)同步傳送信號(hào)STS-1(SynchronousTransportSignal)的傳輸速率是51.84Mb/s。光信號(hào)則稱(chēng)為第1級(jí)光載波OC-1，OC表示OpticalCarrier。86194,195,196

同步數(shù)字系列SDH

ITU-T以美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)SONET為基礎(chǔ)，制訂出國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)同步數(shù)字系列SDH(SynchronousDigitalHierarchy)。一般可認(rèn)為SDH與SONET是同義詞。SDH的基本速率為155.52Mb/s，稱(chēng)為第1級(jí)同步傳遞模塊(SynchronousTransferModule)，即STM-1，相當(dāng)于SONET體系中的OC-3速率。87194,195,196線路速率(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-1155.520*OC-3/STS-3STM-1155Mb/s466.560OC-9/STS-9STM-3622.080*OC-12/STS-12STM-4622Mb/s933.120OC-18/STS-18STM-61244.160OC-24/STS-24STM-81866.240OC-36/STS-36STM-122488.320*OC-48/STS-48STM-162.5Gb/s4976.640OC-96/STS-96STM-329953.280OC-192/STS-192STM-6410Gb/sSONET的OC級(jí)/STS級(jí)與SDH的STM級(jí)的對(duì)應(yīng)關(guān)系88194,195,1962.7數(shù)據(jù)傳輸方式并行與串行同步與異步單工、半雙工與全雙工數(shù)據(jù)傳輸并行串行同步異步89194,195,196串行通信與并行通信90194,195,196異步與同步傳輸時(shí)序問(wèn)題需要一種機(jī)制來(lái)使發(fā)送器與接收器同步舉例兩種解決方案異步同步91194,195,196異步一次一個(gè)字符傳輸數(shù)據(jù)5至8個(gè)比特有時(shí)需要一個(gè)奇偶檢驗(yàn)比特僅需要在每個(gè)字符內(nèi)進(jìn)行定時(shí)在每個(gè)字符內(nèi)實(shí)現(xiàn)比特的同步每個(gè)字符重新同步字符間的異步92194,195,196異步傳輸圖示時(shí)鐘間隔100時(shí)鐘間隔9493194,195,196實(shí)際的起始比特和停止比特94194,195,196異步–優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)簡(jiǎn)單廉價(jià)每個(gè)字符2至3個(gè)比特額外開(kāi)銷(xiāo)(~20%)適用于較大時(shí)間間隔的數(shù)據(jù)(鍵盤(pán))95194,195,196同步一次傳輸一個(gè)數(shù)據(jù)塊需要指示數(shù)據(jù)塊的開(kāi)始與結(jié)束使用前文和后文面向字符的方案：以同步字符SYN開(kāi)始,以結(jié)束字符END結(jié)束.面向比特的方案：以01111110字符串開(kāi)始和結(jié)束。比異步更有效(額外開(kāi)銷(xiāo)更低)舉例:HDLC48比特的控制、前文和后文每個(gè)數(shù)據(jù)塊1000字符額外開(kāi)銷(xiāo)=48/(8x1000+48)x100%=0.6%96194,195,196兩種同步方案面向字符的同步方式：數(shù)據(jù)傳輸以字符串為單位，發(fā)送端在發(fā)送數(shù)據(jù)信息前，先向接收端發(fā)出一個(gè)或多個(gè)同步字符SYN(編碼為00101000)。面向位的同步方式：數(shù)據(jù)傳輸以數(shù)據(jù)塊為單位，發(fā)送端在要發(fā)送的數(shù)據(jù)塊的前后加上同步位模式F標(biāo)志(編碼為01111110）。SYNSYN……

一個(gè)或多個(gè)SYN字符控制字符數(shù)據(jù)字符控制字符

F……

8比特標(biāo)志控制字符數(shù)據(jù)字符控制字符8比特標(biāo)志F97194,195,196單工、半雙工與全雙工通信98194,195,1962.8傳輸介質(zhì)傳輸媒體種類(lèi)雙絞線同軸電纜光纖無(wú)線電微波衛(wèi)星紅外有線媒體信道通常是抽象的描述，傳輸媒體即是物理信道。無(wú)線媒體99194,195,196傳輸媒體的基本特性物理結(jié)構(gòu)：傳輸媒體物理結(jié)構(gòu)的描述傳輸特性：通信容量、傳輸頻率、調(diào)制技術(shù)抗干擾性：對(duì)于抵御噪聲、電磁干擾等可靠性狀況

地理范圍：傳輸距離與移動(dòng)性

連接情況：允許點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或多點(diǎn)傳輸

應(yīng)用背景：當(dāng)前應(yīng)用及其前景，以及價(jià)格等內(nèi)容100194,195,196雙絞線(Twisted-pair)也稱(chēng)雙扭線由兩根互相絕緣的銅導(dǎo)線用規(guī)則的方法扭絞起來(lái)構(gòu)成101194,195,196雙絞線一、局域網(wǎng)中的傳輸介質(zhì)1、雙絞線雙絞線就是由兩根相互絕緣的導(dǎo)線絞合而成。（普通的電話線就是一種雙絞線）雙絞線電纜就是由一對(duì)或多對(duì)雙絞線和一個(gè)保護(hù)套構(gòu)成。102194,195,196雙絞線雙絞線的分類(lèi)：（1）按屏蔽與否可以分為屏蔽雙絞線（STP）和非屏蔽雙絞線（UTP），其中屏蔽雙絞線可以防止竊聽(tīng)，安全性高，但造價(jià)也很高。局域網(wǎng)組建中使用最多的是UTP。103194,195,196UTP雙絞線2）按規(guī)格和性能的不同可以分為：三類(lèi)、四類(lèi)、五類(lèi)、超五類(lèi)、六類(lèi)、七類(lèi)。它們的性能依次增強(qiáng)。局域網(wǎng)中最為流行的雙絞線為三類(lèi)和五類(lèi)線。其中三類(lèi)線應(yīng)用于數(shù)據(jù)傳輸速率為10Mbps的網(wǎng)絡(luò)中；五類(lèi)線應(yīng)用于速率為100Mbps網(wǎng)絡(luò)中?，F(xiàn)在千兆以太網(wǎng)和萬(wàn)兆以太網(wǎng)也在蓬勃的發(fā)展，特別是千兆網(wǎng)。其使用的雙絞線一般為超五類(lèi)和六類(lèi)線。104194,195,196UTP電纜的近端串?dāng)_與衰減的限制

（三類(lèi)、四類(lèi)和五類(lèi)線）單位：dB105194,195,196AvayaGigaspeedUTPWires10BASE-T100BASE-TX/T41000BASE-T106194,195,196AvayaRJ-45Jakes107194,195,196AvayaUTPInsideofRJ45Jack108194,195,1964對(duì)線的UTP與RJ-45的連接

TIA/EIA-568A

RJ-45

UTP線對(duì)引腳線顏色1綠白2綠3橙白4藍(lán)5藍(lán)白6橙7棕白8棕TRTRTRTR12345678對(duì)3對(duì)4對(duì)2對(duì)1109194,195,196對(duì)線的UTP與RJ-45的另一種可選連接

TIA/EIA-568BTRTRTRTR12345678對(duì)2對(duì)4對(duì)1

RJ-45

UTP線對(duì)引腳線顏色1

橙白2橙3綠白4藍(lán)5藍(lán)白6綠7棕白8棕110194,195,196雙絞線的使用棕白棕綠白藍(lán)藍(lán)白綠橙白橙另一頭棕白棕綠白藍(lán)藍(lán)白綠橙白橙一頭87654321直連網(wǎng)線棕白棕橙白藍(lán)藍(lán)白橙綠白綠另一頭棕白棕綠白藍(lán)藍(lán)白綠橙白橙一頭87654321交叉線111194,195,196RJ-45

制作112194,195,196同軸電纜(CoaxialCable)

由單股實(shí)心或多股絞合的銅質(zhì)芯線（內(nèi)導(dǎo)體）、絕緣層、網(wǎng)狀編織的屏蔽層(外導(dǎo)體)以及保護(hù)外層所組成113194,195,196①粗同軸電纜簡(jiǎn)稱(chēng)粗纜，用于傳送基帶數(shù)字信號(hào).②細(xì)同軸電纜簡(jiǎn)稱(chēng)細(xì)纜，也用于傳送基帶數(shù)字信號(hào)。最大傳輸距離不及粗纜，但因比粗纜便宜而被廣泛使用。③TV電纜用于模擬傳輸系統(tǒng)，它是社區(qū)天線電視系統(tǒng)(CATV)中的標(biāo)準(zhǔn)傳輸電纜。采用的是頻分復(fù)用的寬帶信號(hào)。同軸電纜的種類(lèi)

114194,195,196雙絞線減少相鄰導(dǎo)線間的串?dāng)_。主要缺點(diǎn)是存在較強(qiáng)的趨膚效應(yīng)，隨著傳輸速率的增加，導(dǎo)線中的電流趨向于在導(dǎo)體的外層流動(dòng)，從而減少可使用的有效截面積，增大導(dǎo)線的電阻和信號(hào)的衰減。雙裸線構(gòu)成的線路的串?dāng)_現(xiàn)象非常嚴(yán)重。優(yōu)缺點(diǎn)同軸電纜由于外導(dǎo)體的作用，外來(lái)的電磁干擾被有效地屏蔽了，因此具有很好的擾干擾特性，并且因趨膚效應(yīng)所引起的功率損失也大大減小。同時(shí)，與雙絞線相比，同軸電纜具有更寬的帶寬和更快的傳輸速率。115194,195,196光纖的基本知識(shí)（一）光光是一種電磁能量形式在真空中傳播最快，300000km/s光速與傳輸媒質(zhì)密度成反比光的自然特性折射全反射角反射（全反射）116194,195,196BendingofLightRay折射率117194,195,196Refraction(折射)在均勻物質(zhì)中光以直線形式傳播當(dāng)一束光線由某種密度的媒質(zhì)傳播到不同密度的另一種媒質(zhì)時(shí)，光線會(huì)在兩種媒質(zhì)的界面處向垂直的法線方向折射折射光線發(fā)生的角度變化取決于媒質(zhì)發(fā)生的密度變化的大小（如斯涅爾定律所描述）光線從密度較低的媒質(zhì)穿入較高密度的媒質(zhì)中時(shí)，折射角小于入射角光線從密度較高的媒質(zhì)穿入較低密度的媒質(zhì)中時(shí)，折射角大于入射角118194,195,196Refraction折射角R比入射角I小折射角R比入射角I大119194,195,196CriticalAngle(全反射角)從高密度媒質(zhì)進(jìn)入到低密度媒質(zhì)的光線，隨著入射角增大，折射角也增大，并逐漸遠(yuǎn)離垂直軸而靠近水平軸入射角的變化使折射角增大到90度，折射光線完全成了沿媒質(zhì)界面?zhèn)鞑ニ焦饩€，此時(shí)的入射角稱(chēng)為臨界角，或稱(chēng)全反射角120194,195,196Reflection(反射)對(duì)于從高密度媒質(zhì)到低密度媒質(zhì)的光線，當(dāng)入射角大于全反射角時(shí)，就產(chǎn)生了反射光線再不會(huì)進(jìn)入低密度媒質(zhì)，此時(shí)反射光線與法線之間的夾角稱(chēng)為反射角在此情況下，入射角總是等于反射角121194,195,196斯涅爾反射定律斯涅爾折射定律1=1′

(1）n1sin1=n2sin2(2)

n1、n2為不同媒質(zhì)的折射率電磁場(chǎng)理論中的斯涅爾定理描述了入射光線與反射光線、折射光線之間的關(guān)系′122194,195,196光纖的物理構(gòu)成光纖由三部分組成：纖芯、包層和保護(hù)層。光纖的基本知識(shí)（二）123194,195,196FiberConstruction124194,195,196TypicalFiberCable125194,195,196CableStructures126194,195,196光纖的導(dǎo)光原理光纖利用全反射將光線在信道內(nèi)定向傳輸光纖中心是密度較高的石英玻璃（二氧化硅）或塑料的纖芯，外面覆蓋著密度較小的石英玻璃或塑料的包層兩種材料的密度差異必須保證能夠使纖芯中的光線只能反射回來(lái)而不能折射入包層光纖的基本知識(shí)（三）127194,195,196

*光纖的纖芯和包層材料兩者的折射率不同。設(shè)纖芯的折射率為n1，包層的折射率為n2，則要求有n1>n2。纖芯和包層構(gòu)成橫截面很小的雙層同心圓柱體，該圓柱體稱(chēng)為裸光纖。128194,195,196129194,195,196光線A以入射角1A射到空氣,在分界面被折射進(jìn)纖芯。折射角為2A，光線A折射進(jìn)纖芯后繼續(xù)傳播，到達(dá)纖芯和包層的分界面時(shí)，因?yàn)閚1>n2且1’A大于臨界角，發(fā)生全反射，2’A等于1’A。此后，入射到纖芯的光線將在包層界面上不斷發(fā)生全反射，使光線在纖芯中以“Z”折線方式傳播至另一端；光線B的入射角1B過(guò)大，使光線到達(dá)纖芯和包層的分界面時(shí)的入射角1’B小于臨界角，所以光線將折射進(jìn)包層；光線C是特殊情況，它平行于纖芯軸線射入光纖，入射1C為0,光線沿著纖芯軸線傳播。130194,195,196

漸變型光纖纖芯的折射率n1是半徑r的函數(shù)，n1隨r的增加而按一定規(guī)律減小，到達(dá)與包層的交界面為n2，而包層的折射率恒為n2，這種光纖的導(dǎo)光原理與上述不同.由于n1隨r的增加按一定規(guī)律減小，因此可根據(jù)n1（r）的不同，將纖芯分成若干層.131194,195,196OpticalFiber-BenefitsGreatercapacityDataratesofhundredsofGbpsSmallersize&weightLowerattenuationElectromagneticisolation132194,195,196光纖的傳播模式多模傳播多束光線從光源經(jīng)由芯材通過(guò)不同的光路傳播；按折射率分布的不同分為兩種類(lèi)型階躍模式n1、n2都為常數(shù)且n1>n2漸變模式n2為常數(shù)且n1隨r增加而有規(guī)律減小單模傳播階躍模式，因纖芯直徑很小，入射角與反射角很大，幾乎是沿軸線直線傳播133194,195,196光纖的種類(lèi)按照折射率分布的不同來(lái)分134194,195,196

如果光纖只能傳輸一個(gè)光線模式，這種光纖稱(chēng)為單模光纖（SingleModefiber，簡(jiǎn)稱(chēng)SM）。

如果光纖允許光線中的多個(gè)模式傳輸，這種光纖稱(chēng)為多模光纖（MultiModefiber，簡(jiǎn)稱(chēng)MM）。

再根據(jù)光纖的折射率分布的不同，多模光纖又分為多模階躍型光纖和多模漸變型光纖。按照傳輸模式的多少來(lái)分135194,195,196PropagationModes136194,195,196OpticalFiberTransmissionModes137194,195,196MultimodeStep-Index光線以折線形狀傳輸，脈沖信號(hào)畸變大，用于近距離傳輸138194,195,196MultimodeGraded-Index光線以曲線形狀傳輸，脈沖信號(hào)畸變相對(duì)較小，比階躍型傳輸距離更大，傳輸距離更長(zhǎng)139194,195,196SingleMode光線以直線傳輸，脈沖信號(hào)畸變小，用于長(zhǎng)距離高速傳輸，當(dāng)前光纖發(fā)展的主流140194,195,196OpticalFiberComparison141194,195,196LightSource142194,195,196光纖的傳輸特性損耗特性（類(lèi)似于衰減）吸收損耗（材料中雜質(zhì)吸收）散射損耗（材料、形狀、折射率分布有缺陷或不均勻）主要是瑞利散射：光纖材料折射率的隨機(jī)性變化色散特性（類(lèi)似于時(shí)延失真）材料色散（材料折射率隨頻率變化引起）波導(dǎo)色散（幾何結(jié)構(gòu)、形狀不完善使光進(jìn)入包層傳播）模式色散（多模光纖的主要色散，單模光纖無(wú)）143194,195,196波長(zhǎng)衰耗單模多模多模與單模144194,195,196Avaya12-fiberOpFibBundle145194,195,196AvayaOpFibPatchWires146194,195,196MediaSpecificationsfor

Opticalfiber10BASE-F850nm光纖多模

2公里100BASE-FX2根光纖412m;全雙工2公里1000BASE-SX62.5um(275m)/50um(550m)多模1000BASE-LX62.5um(550m)多模/10um(5000m)單模147194,195,196無(wú)線傳輸介質(zhì)無(wú)線傳輸介質(zhì)（又稱(chēng)為視線媒體）用自由空間作為傳輸介質(zhì)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。特點(diǎn)：信號(hào)沿直線傳播。適用：架設(shè)或鋪埋電纜或光纜較困難的地方，廣泛應(yīng)用于電話領(lǐng)域構(gòu)成的蜂窩式無(wú)線電話網(wǎng)。分類(lèi)：紅外通信、無(wú)線電通信、和微波通信（微波通信又主要有兩種方式：地面微波接力通信和衛(wèi)星通信）。148194,195,196電磁波的頻譜和應(yīng)用149194,195,196無(wú)線電波傳播方式球面?zhèn)鞑?/p>

長(zhǎng)波通過(guò)緊靠地球表面的大氣最低層傳播對(duì)流層傳播

中波對(duì)流層是離地面30英里的大氣層(包括同溫層)信號(hào)直線傳播或通過(guò)對(duì)流層反射兩種傳播方式電離層傳播

短波電離層是對(duì)流層之上太空之下的大氣層信號(hào)通過(guò)電離層反射視線傳播

地面微波天線與天線相向直線傳播空間傳播

空間微波采用衛(wèi)星代替大氣折射150194,195,196無(wú)線電基站覆蓋的無(wú)線電區(qū)域基站特點(diǎn)頻率范圍在10kHz-1GHz之間。射頻信號(hào)的能量可由天線和收發(fā)器決定。

能穿透墻壁，也可到達(dá)普遍網(wǎng)絡(luò)線無(wú)法到達(dá)的地方。可全方向廣播，也可定向廣播。不受雪、雨天氣的干擾。151194,195,196地面微波接力通信原理：長(zhǎng)距離傳輸時(shí)每隔一段距離就需架中繼站，將前一信號(hào)放大向后傳。適用：微波接力通信可傳輸電話、電報(bào)、圖像、數(shù)據(jù)等信息。優(yōu)點(diǎn)：頻帶寬、通信容量大、傳輸質(zhì)量高、可靠性較好、投資少、見(jiàn)效快、靈活等。缺點(diǎn)：相鄰站間必須直視，不能有障礙物；受氣候干擾較大、保密性差、中繼站的使用與維護(hù)問(wèn)題等。152194,195,196地面微波接力通信153194,195,196衛(wèi)星通信原理：用位于36000Km高空的人造同步通信衛(wèi)星作中繼器的一種微波接力通信。特點(diǎn)：通信距離遠(yuǎn)、費(fèi)用與距離遠(yuǎn)近無(wú)關(guān)；具有較大的傳輸延遲，且傳輸延遲相對(duì)確定。優(yōu)點(diǎn)：頻帶很寬，通信容量大，信號(hào)受干擾小，通信比較穩(wěn)定。缺點(diǎn)：保密性較差，造價(jià)較高。適用：廣播電視通信。154194,195,196衛(wèi)星通信155194,195,196衛(wèi)星通信156194,195,196紅外線與毫米波特點(diǎn)：具有一定的方向性。優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格便宜，易制造，有良好的安全性，不易被竊聽(tīng)或截取。缺點(diǎn)：不能穿透堅(jiān)硬的物體。適用：被廣泛應(yīng)用于短距離通信，紅外線成為室內(nèi)無(wú)線網(wǎng)的主要選擇對(duì)象。。157194,195,1962.6寬帶接入技術(shù)

2.6.1ADSL技術(shù)ADSL（AsymmetricDigitalSubscriberLine）

技術(shù)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，使它能夠承載寬帶業(yè)務(wù)。雖然標(biāo)準(zhǔn)模擬電話信號(hào)的頻帶被限制在300~3400kHz的范圍內(nèi)，但用戶線本身實(shí)際可通過(guò)的信號(hào)頻率仍然超過(guò)1MHz。ADSL技術(shù)就把0~4kHz低端頻譜留給傳統(tǒng)電話使用，而把原來(lái)沒(méi)有被利用的高端頻譜留給用戶上網(wǎng)使用?！胺菍?duì)稱(chēng)”是指ADSL的下行（從ISP到用戶）帶寬都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于上行（從用戶到ISP）帶寬。158194,195,196ADSL的極限傳輸距離ADSL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)。159194,195,196ADSL的特點(diǎn)上行和下行帶寬做成不對(duì)稱(chēng)的。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。我國(guó)目前采用的方案是離散多音調(diào)

DMT(DiscreteMulti-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。160194,195,196DMT技術(shù)DMT調(diào)制技術(shù)采用頻分復(fù)用的方法，把26kHz以上一直到1.1MHz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。每個(gè)子信道占據(jù)4kHz帶寬（嚴(yán)格講是4.3125kHz），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)。161194,195,196DMT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)約1100kHz162194,195,196ADSL的數(shù)據(jù)率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。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。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(wú)法開(kāi)通ADSL。通常下行數(shù)據(jù)率在32kb/s到8Mb/s之間，而上行數(shù)據(jù)率在32kb/s到640kb/s之間。163194,195,196ADSL的組成ATU-CATU-CATU-RATU-C用戶線

電話分路器

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(DSLAccessMultiplexer)接入端接單元ATU(AccessTerminationUnit)ATU-C（C代表端局CentralOffice）ATU-R（R代表遠(yuǎn)端Remote）電話分路器PS(POTSSplitter)

164194,195,1962.6.2光纖同軸混合網(wǎng)

HFC(HybridFiberCoax)HFC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(kāi)發(fā)的一種居民寬帶接入網(wǎng)。HFC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)?，F(xiàn)有的CATV網(wǎng)是樹(shù)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(duì)電視節(jié)目進(jìn)行單向傳輸。而HFC網(wǎng)則需要對(duì)CATV網(wǎng)進(jìn)行改造，165194,195,