計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)CH2 物理層

1、課件制作人：謝希仁 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（第 5 版） 第 2 章 物理層 課件制作人：謝希仁 第 2 章 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 2.2.1 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型 2.2.2 有關(guān)信道的幾個基本概念 2.2.3 信道的極限容量 2.2.4 信道的極限信息傳輸速率 2.3 物理層下面的傳輸媒體 2.3.1 導(dǎo)向傳輸媒體 2.3.2 非導(dǎo)向傳輸媒體 課件制作人：謝希仁 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、時分復(fù)用和統(tǒng)計時分復(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) 2.6.1 xDSL技

2、術(shù) 2.6.2 光纖同軸混合網(wǎng)（HFC 網(wǎng)） 2.6.3 FTTx 技術(shù) 課件制作人：謝希仁 2.1 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： 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。 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。 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。 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。 課件制作人：謝希仁 2.2 數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識 2.2.1 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 接收 的信號 輸 出 數(shù)

3、據(jù) 源點終點發(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)字比特流模擬信號模擬信號 輸入 漢字 顯示 漢字 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 PC 機(jī) 課件制作人：謝希仁 幾個術(shù)語 數(shù)據(jù)(data)運(yùn)送消息的實體。 信號(signal)數(shù)據(jù)的電氣的或電磁的表現(xiàn)。 “模擬的”(analogous)代表消息的參數(shù)的取值是連 續(xù)的。 “數(shù)字的”(digital)代表消息的參數(shù)的取值是離散的。 碼元(code)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。 課件制作人：謝希仁 2.2.2 有關(guān)信號的幾個基本概念 單向通信（

4、單工通信）只能有一個方 向的通信而沒有反方向的交互。 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)。 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。 課件制作人：謝希仁 基帶(baseband)信號和 帶通(band pass)信號 基帶信號（即基本頻帶信號）來自信源的信號。像 計算機(jī)輸出的代表各種文字或圖像文件的數(shù)據(jù)信號都屬 于基帶信號。 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)。 帶通信號把基帶信號經(jīng)過載波調(diào)制后，

5、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）。 課件制作人：謝希仁 幾種最基本的調(diào)制方法 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。為了解決這一問題，就 必須對基帶信號進(jìn)行調(diào)制(modulation)。 最基本的二元制調(diào)制方法有以下幾種： 調(diào)幅(AM)：載波的振幅隨基帶數(shù)字信號而變化。 調(diào)頻(FM)：載波的頻率隨基帶數(shù)字信號而變化。 調(diào)相(PM) ：載波的初始相位隨基帶數(shù)字信號而 變化。 課件制作人：謝希仁 對基帶數(shù)字信號的幾種調(diào)制方法 010011100 基帶信號 調(diào)幅 調(diào)頻 調(diào)相 課件制作人

6、：謝希仁 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 個點中的每個 點可對應(yīng)于一種 4 bit 的編碼。 若每一個碼元可表示的比特數(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 課件制作人：謝希仁 2.2.3 信道的極限容量 任何實際的信道都不是理想的，在傳輸 信號時會產(chǎn)生各種失真以及帶來多種干 擾。 碼元傳輸?shù)乃俾试礁撸蛐盘杺鬏數(shù)木?離越遠(yuǎn)，在信道的輸出端的波形的失真 就

7、越嚴(yán)重。 課件制作人：謝希仁 數(shù)字信號通過實際的信道 有失真，但可識別 失真大，無法識別 實際的信道 （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 實際的信道 （帶寬受限、有噪聲、干擾和失真） 接收信號波形 課件制作人：謝希仁 信道能夠通過的頻率范圍 1924 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。 在任何信道中，碼元傳輸?shù)乃俾适怯猩舷薜模?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。 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

8、可以用更高的速率傳送 碼元而不出現(xiàn)碼間串?dāng)_。 課件制作人：謝希仁 (2) 信噪比 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。 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。 課件制作人：謝希仁 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實現(xiàn)無差錯的 傳輸。 若信道帶寬 W 或信噪比 S

9、/N 沒有上限（當(dāng)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(dá)到的信息傳輸速率要比香農(nóng) 的極限傳輸速率低不少。 課件制作人：謝希仁 請注意 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。 課件制作人：謝希仁 2.3 物理層下面的傳輸媒體 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)f LFMFHFVHF UHF

10、 SHFEHFTHF 波段 104 105 106 107 108 109 1010 1011 1012 1013 1014 1015 1016 100 102 104 106 108 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 課件制作人：謝希仁 2.3.1 導(dǎo)向傳輸媒體 雙絞線 屏蔽雙絞線 STP (Shielded Twisted Pair) 無屏蔽雙絞線 UTP (Unshielded Twisted Pair) 同軸電纜 50 同軸電纜 75 同軸電纜 光纜 課件制作人：謝希仁 各種電纜 銅線 銅線 聚氯乙

11、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 課件制作人：謝希仁 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 課件制作人：謝希仁 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?課件制作人：謝希仁 輸入脈沖 輸出脈沖單模光纖 多模光纖與單模光纖 輸入脈沖 輸出脈沖 多模光纖 課件制作人：謝希仁 2.3.2 非導(dǎo)向傳輸媒體 無線傳輸所使用的頻段很廣。 短波通信主要是靠電離層

12、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 課件制作人：謝希仁 共享信道 2.4 信道復(fù)用技術(shù) 2.4.1 頻分復(fù)用、時分復(fù)用和統(tǒng)計時分復(fù)用 復(fù)用(multiplexing)是通信技術(shù)中的基本概 念。 信道 A1A2 B1B2 C1C2 信道 信道 A1A2 B1B2 C1C2 復(fù)用分用 (a) 不使用復(fù)用技術(shù)(b) 使用復(fù)用技術(shù) 課件制作人：謝希仁 頻分復(fù)用 FDM (Frequency Division Multiplexing) 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。 頻分復(fù)用的所有用戶在同樣的時間占用不同的帶寬

13、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 頻率 1 頻率 2 頻率 3 頻率 4 頻率 5 課件制作人：謝希仁 時分復(fù)用TDM (Time Division Multiplexing) 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。 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）。 TDM 信號也稱為等時(isochronous)信號。 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。 課件制作人：謝希仁 時分復(fù)用 頻率 時間 B C DB C D

14、B C DB C DAAAA A 在 TDM 幀中 的位置不變 TDM 幀TDM 幀TDM 幀TDM 幀 TDM 幀 課件制作人：謝希仁 時分復(fù)用 頻率 時間 C DC DC DAAAABBBB C D B 在 TDM 幀中 的位置不變 TDM 幀TDM 幀TDM 幀TDM 幀 TDM 幀 課件制作人：謝希仁 時分復(fù)用 頻率 時間 BDBDBDAAAA BCCCC D C 在 TDM 幀中 的位置不變 TDM 幀TDM 幀TDM 幀TDM 幀 TDM 幀 課件制作人：謝希仁 時分復(fù)用 頻率 時間 B CB CB CAAAA B CDDDD D 在 TDM 幀中 的位置不變 TDM 幀TDM 幀

15、TDM 幀TDM 幀 TDM 幀 課件制作人：謝希仁 時分復(fù)用可能會造成 線路資源的浪費(fèi) A B C D a ab b c d b ca t t t t t 4 個時分復(fù)用幀 #1 a c b cd 時分復(fù)用 #2#3#4 用戶 使用時分復(fù)用系統(tǒng)傳送計算機(jī)數(shù)據(jù)時， 由于計算機(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。 課件制作人：謝希仁 統(tǒng)計時分復(fù)用 STDM (Statistic TDM) 用戶 A B C D a b c d t t t t t 3 個 STDM 幀 #1 a c b ab bcacd #2#3 統(tǒng)計時分復(fù)用 課件制作人：謝希仁 1550 nm 0 155

16、1 nm 1 1552 nm 2 1553 nm 3 1554 nm 4 1555 nm 5 1556 nm 6 1557 nm 7 0 1550 nm 1 1551 nm 2 1552 nm 3 1553 nm 4 1554 nm 5 1555 nm 6 1556 nm 7 1557 nm 2.4.2 波分復(fù)用 WDM (Wavelength Division Multiplexing) 波分復(fù)用就是光的頻分復(fù)用。 8 2.5 Gb/s 1310 nm 20 Gb/s 復(fù) 用 器 分 用 器 EDFA 120 km 光調(diào)制器光解調(diào)器 課件制作人：謝希仁 2.4.3 碼分復(fù)用 CDM (Cod

17、e Division Multiplexing) 常用的名詞是碼分多址 CDMA (Code Division Multiple Access)。 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。 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)。 每一個比特時間劃分為 m 個短的間隔，稱 為碼片(chip)。 課件制作人：謝希仁 碼片序列(chip sequence) 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)送該碼片序列的二進(jìn)制反碼。 例如，S 站的 8 bit 碼片序列是

18、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) 課件制作人：謝希仁 CDMA 的重要特點 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(jī)碼序列。 課件制作人：謝希仁 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(inner product)都是 0： 0 1 1 m i iiT S m T

19、S(2-3) 課件制作人：謝希仁 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(2-3)式就可看 出這兩個碼片序列是正交的。 課件制作人：謝希仁 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 。 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。 正交關(guān)系的另一個重要特性 m i m i i m i ii m S m SS m 11 22 1 1) 1( 111 SS 課件制作人：謝希仁 CDMA 的工作原理 S 站的碼片序列 S 110 t t t

20、t t t m 個碼片 tS 站發(fā)送的信號 Sx T 站發(fā)送的信號 Tx 總的發(fā)送信號 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 課件制作人：謝希仁 2.5 數(shù)字傳輸系統(tǒng) 1. 脈碼調(diào)制 PCM 體制 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。 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)。 E1 的速率是 2.048 Mb/s，而 T1 的速率是 1.544 Mb/s。 當(dāng)需要有

21、更高的數(shù)據(jù)率時，可采用復(fù)用的方法。 課件制作人：謝希仁 2. 同步光纖網(wǎng) SONET 和 同步數(shù)字系列 SDH 舊的數(shù)字傳輸系統(tǒng)存在著許多缺點。其中最 主要的是以下兩個方面： 速率標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)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)傳輸就很難實現(xiàn)。 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。 課件制作人：謝希仁 同步光纖網(wǎng) SONET 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。 第 1 級同步傳送信號 STS-1 (Synchronous Tran

22、sport Signal)的傳輸速率是 51.84 Mb/s。 光信號則稱為第 1 級光載波 OC-1，OC 表示 Optical Carrier。 課件制作人：謝希仁 同步數(shù)字系列 SDH ITU-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)。 一般可認(rèn)為 SDH 與 SONET 是同義詞。 SDH 的基本速率為 155.52 Mb/s，稱為第 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。 線路速率 (

23、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 466.560OC-9/STS-9STM-3 622.080OC-12/STS-12STM-4622 Mb/s 933.120OC-18/STS-18STM-6 1244.160OC-24/STS-24STM-8 2488.320OC-48/STS-48STM-162.5 Gb/s 4976.640OC-96/STS-96STM-32 9953.280OC-192/STS-192STM-6410 Gb/s 39813.120

24、 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 課件制作人：謝希仁 SONET 的體系結(jié)構(gòu) 光子層 路徑層 線路層 段層 線路 (line) 光子層 路徑層 線路層 段層 光子層 線路層 段層 光子層 段層 光子層 線路層 段層 光子層 段層 SDH 終端 SDH 終端 復(fù)用器 或 分用器 復(fù)用器 或 分用器 轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)器 段段段 路徑 (path) (section)(section) (section) 課件制作人：謝希仁 SONET 標(biāo)準(zhǔn)定義了 四個光接口層 光子層(Photonic Layer)

25、處理跨越光纜的比特傳送。 段層(Section Layer) 在光纜上傳送 STS-N 幀。 線路層(Line Layer) 負(fù)責(zé)路徑層的同步和復(fù)用。 路徑層(Path Layer) 處理路徑端接設(shè)備 PTE (Path Terminating Element)之間的業(yè)務(wù)的傳輸。 課件制作人：謝希仁 2.6 寬帶接入技術(shù) 2.6.1 xDSL技術(shù) xDSL 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)。 雖然標(biāo)準(zhǔn)模擬電話信號的頻帶被限制在 3003400 kHz 的范圍內(nèi)，但用戶線本身實際可通過的信號頻 率仍然超過 1 MHz。 xDSL 技術(shù)就把 04 kHz 低

26、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。 DSL 就是數(shù)字用戶線(Digital Subscriber Line)的縮 寫。而 DSL 的前綴 x 則表示在數(shù)字用戶線上實現(xiàn)的 不同寬帶方案。 課件制作人：謝希仁 xDSL 的幾種類型 ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line)：非 對稱數(shù)字用戶線 HDSL (High speed DSL)：高速數(shù)字用戶線 SDSL (Single-line DSL)：1 對線的數(shù)字用戶線 VDSL (Very high speed DSL)：甚高速數(shù)字用戶 線 DSL ：ISDN 用戶線

27、。 RADSL (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）。 課件制作人：謝希仁 ADSL 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)，信號傳輸 時的衰減就越大），而所能得到的最高數(shù)據(jù)傳 輸速率與實際的用戶線上的信噪比密切相關(guān)。 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，傳輸距離就縮短為 3.7 公 里。 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

28、送2.7公里 課件制作人：謝希仁 ADSL 的特點 上行和下行帶寬做成不對稱的。 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 ADSL 調(diào)制解調(diào)器。 我國目前采用的方案是離散多音調(diào) DMT (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。 課件制作人：謝希仁 DMT 技術(shù) DMT 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。 每個子信道占據(jù) 4 kHz

29、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)。 課件制作人：謝希仁 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) 401381100 課件制作人：謝希仁 ADSL 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

30、測試信號的傳輸質(zhì)量。 ADSL 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。 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。 課件制作人：謝希仁 ADSL 的組成 ATU-C ATU-C ATU-R ATU-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 PS PS 數(shù)字用戶線接入復(fù)用器 DSLAM (DSL Access Multiplexer) 接入端接單元 ATU (Access Termination Unit

31、) 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) 課件制作人：謝希仁 第二代 ADSL ADSL2（G.992.3 和 G.992.4） ADSL2+（G.992.5） 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），而上行速率可達(dá) 800 kb/s。 采用了無縫速率自適應(yīng)技術(shù) SRA

32、 (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。 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。 課件制作人：謝希仁 2.6.2 光纖同軸混合網(wǎng) HFC (Hybrid Fiber Coax) 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)。 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， 課件制作人：謝希仁 HFC 的主要特點 (1) HFC網(wǎng)的主干線路采用光纖 HFC 網(wǎng)將原 CATV 網(wǎng)中的同軸電纜主干部分改換 為光纖，并使用模擬光纖