北京郵電大學計算機網(wǎng)絡物理層實用教案

1、1第第 2 章章 物理層2.1 物理層的基本概念2.2 數(shù)據(jù)通信的基礎知識2.2.1 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型2.2.2 有關信道的幾個(j )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 導向傳輸媒體2.3.2 非導向傳輸媒體第1頁/共67頁第一頁，共68頁。2第第 2 章章 物理層（續(xù)）2.4 信道(xn do)復用技術 2.4.1 頻分復用、時分復用和統(tǒng)計時分復用 2.4.2 波分復用 2.4.3 碼分復用2.5 數(shù)字傳輸系統(tǒng)2.6 寬帶接入技術 2.6.1 xDSL技術 2.6.2 光纖同軸混合網(wǎng)（HFC 網(wǎng)） 2.6.3 FTT

2、x 技術第2頁/共67頁第二頁，共68頁。32.1 物理層的基本概念 物理層的主要任務描述為確定與傳輸媒體的接口的一些特性，即： 機械特性 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(fnwi)。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。 第3頁/共67頁第三頁，共68頁。42.2 數(shù)據(jù)通信的基礎知識2.2.1 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)(xtng)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)據(jù)源點終點發(fā)送器接收器調制解調器PC 機公用電話網(wǎng)調制解調器數(shù)

3、字(shz)比特流數(shù)字(shz)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 機第4頁/共67頁第四頁，共68頁。5幾個(j )術語 數(shù)據(jù)(data)運送消息的實體。 信號(signal)數(shù)據(jù)的電氣(dinq)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。第5頁/共67頁第五頁，共68頁。6 2.2.2 有關信號(xnho)的幾個基本概念 單向通信（單工通信）只能有

4、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(ky)發(fā)送信息，但不能雙方同時發(fā)送(當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(ky)同時發(fā)送和接收信息。 第6頁/共67頁第六頁，共68頁。7基帶(baseband)信號(xnho)和帶通(band pass)信號(xnho) 基帶信號（即基本頻帶(pndi)信號）來自信源的信號。像計算機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行調制(modulation)。

5、帶通信號把基帶信號經(jīng)過載波調制后，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能夠通過信道）。 第7頁/共67頁第七頁，共68頁。8幾種最基本(jbn)的調制方法 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行調制(modulation)。 最基本的二元制調制方法有以下幾種： 調幅(AM)：載波的振幅(zhnf)隨基帶數(shù)字信號而變化。 調頻(FM)：載波的頻率隨基帶數(shù)字信號而變化。 調相(PM) ：載波的初始相位隨基帶數(shù)字信號而變化。 第8頁/共67頁第八頁，共68頁。9對基帶數(shù)字信

6、號的幾種(j zhn)調制方法 010011100基帶信號(xnho)調幅(dio f)調頻調相第9頁/共67頁第九頁，共68頁。10正交振幅(zhnf)調制 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) r(r, )可供選擇的相位(xingwi)有 12 種，而對于每一種相位(xingwi)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(duyng)于一種 4 bit 的編碼。 若每一個碼元可表示的比特數(shù)越多，則在接收端進行解調時要正確識別每一種狀態(tài)就越困難。 舉例第10頁/共67頁第十頁，共68頁。

7、112.2.3 信道(xn do)的極限容量 任何實際的信道都不是理想的，在傳輸信號時會產生各種失真(sh zhn)以及帶來多種干擾。 碼元傳輸?shù)乃俾试礁撸蛐盘杺鬏數(shù)木嚯x越遠，在信道的輸出端的波形的失真(sh zhn)就越嚴重。 第11頁/共67頁第十一頁，共68頁。12數(shù)字信號通過(tnggu)實際的信道 有失真，但可識別(shbi) 失真大，無法識別(shbi) 實際的信道（帶寬受限、有噪聲、干擾(gnro)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）接收信號波形第12頁/共67頁第十二頁，共68頁。13(1)信道(xn do)能夠通過的頻率范圍

8、 1924 年，奈奎斯特(Nyquist)就推導出了著名的奈氏準則。他給出了在假定的理想條件下，為了避免碼間串擾，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?，否則就會出現(xiàn)碼間串擾的問題，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(jish)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)碼間串擾。 第13頁/共67頁第十三頁，共68頁。14(2) 信噪比 香農(Shannon)用信息論的理論推導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 可表達為 C = W log2(1+S

9、/N) b/s W 為信道的帶寬（以 Hz 為單位）； S 為信道內所傳信號(xnho)的平均功率； N 為信道內部的高斯噪聲功率。 第14頁/共67頁第十四頁，共68頁。15香農公式(gngsh)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(ky)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/N 沒有上限（當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。 實際信道上能夠達到的信息傳輸速率要比香農的極限傳輸速率低不少。 第15頁/共67頁第十五頁，共68頁。16請注意(zh

10、 y) 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(fngf)讓每一個碼元攜帶更多比特的信息量。 第16頁/共67頁第十六頁，共68頁。172.3 物理層下面(xi mian)的傳輸媒體無線電微波(wib)紅外線可見光紫外線X射線射線(shxin)雙絞線同軸電纜衛(wèi)星地面微波 調幅無線電 調頻無線電 海事無線電光纖電視(Hz)f (Hz)fLFMFHFVHFUHFSHFEHFTHF波段104 105 106 107 108 109 1010 1011 1012 1013 1014 1015 1016100

11、102 104 106 108 1010 1012 1014 1016 1018 1020 1022 1024 移動無線電 電信領域使用的電磁波的頻譜第17頁/共67頁第十七頁，共68頁。182.3.1 導向(do xin)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(tn zhu din ln) 50 同軸電纜(tn zhu din ln) 75 同軸電纜(tn zhu din ln) 光纜 第18頁/共67頁第十八頁，共68頁。19各種( zhn)( zhn)電纜銅線

12、(tn xin)銅線(tn xin)聚氯乙烯 套層聚氯乙烯套層屏蔽層絕緣層絕緣層外導體屏蔽層絕緣層絕緣保護套層內導體無屏蔽雙絞線 UTP屏蔽雙絞線 STP同軸電纜第19頁/共67頁第十九頁，共68頁。20光線(gungxin)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） 包層纖芯第20頁/共67頁第二十頁，共68頁。21光纖的工作(gngzu)原理高折射率(纖芯)低折射率(包層)光線(gungxin)在纖芯中傳輸?shù)姆绞绞遣粩嗟厝瓷涞?1頁/共67頁第二十一頁，共68頁。22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

13、纖第22頁/共67頁第二十二頁，共68頁。232.3.2 非導向(do xin)傳輸媒體 無線傳輸(chun sh)所使用的頻段很廣。 短波通信主要是靠電離層的反射，但短波信道的通信質量較差。 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 第23頁/共67頁第二十三頁，共68頁。24共享信道(xn do)2.4 信道(xn do)復用技術2.4.1 頻分復用、時分復用和統(tǒng)計時分復用 復用(multiplexing)是通信(tng xn)技術中的基本概念。 信道A1A2B1B2C1C2信道信道A1A2B1B2C1C2復用分用(a) 不使用復用技術(b) 使用復用技術第24頁/共67頁第

14、二十四頁，共68頁。25頻分復用(f yn) FDM(Frequency Division Multiplexing) 用戶在分配到一定的頻帶后，在通信(tng xn)過程中自始至終都占用這個頻帶。 頻分復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）。 頻率時間頻率 1頻率 2頻率 3頻率 4頻率 5第25頁/共67頁第二十五頁，共68頁。26時分復用TDM(Time Division Multiplexing) 時分復用則是將時間劃分為一段段等長的時分復用幀（TDM 幀）。每一個時分復用的用戶(yngh)在每一個 TDM 幀中占用固定序號

15、的時隙。 每一個用戶(yngh)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。 時分復用的所有用戶(yngh)是在不同的時間占用同樣的頻帶寬度。第26頁/共67頁第二十六頁，共68頁。27時分復用 頻率(pnl)時間(shjin)B CDBC DBCDBC DAAAAA 在 TDM 幀中的位置(wi zhi)不變TDM 幀TDM 幀TDM 幀TDM 幀TDM 幀第27頁/共67頁第二十七頁，共68頁。28時分復用 頻率(pnl)時間(shjin)C DC DC DAAAABBBBCDB 在 TDM 幀中的位置(wi zhi)

16、不變TDM 幀TDM 幀TDM 幀TDM 幀TDM 幀第28頁/共67頁第二十八頁，共68頁。29時分復用 頻率(pnl)時間(shjin)BDBDBDAAAABCCCCDC 在 TDM 幀中的位置(wi zhi)不變TDM 幀TDM 幀TDM 幀TDM 幀TDM 幀第29頁/共67頁第二十九頁，共68頁。30時分復用 頻率(pnl)時間(shjin)BCBCBCAAAAB CDDDDD 在 TDM 幀中的位置(wi zhi)不變TDM 幀TDM 幀TDM 幀TDM 幀TDM 幀第30頁/共67頁第三十頁，共68頁。31時分復用可能會造成線路(xinl)資源的浪費 ABCDaabbcdbcat

17、tttt4 個時分復用幀#1acbcd時分復用#2#3#4用戶(yngh)使用時分復用系統(tǒng)傳送計算機數(shù)據(jù)時，由于(yuy)計算機數(shù)據(jù)的突發(fā)性質，用戶對分配到的子信道的利用率一般是不高的。 第31頁/共67頁第三十一頁，共68頁。32統(tǒng)計(tngj)時分復用 STDM(Statistic TDM) 用戶(yngh)ABCDabcdttttt3 個 STDM 幀#1acbabbcacd#2#3統(tǒng)計(tngj)時分復用第32頁/共67頁第三十二頁，共68頁。33 1550 nm 0 1551 nm 1 1552 nm 2 1553 nm 3 1554 nm 4 1555 nm 5 1556 nm 6

18、 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 2.4.2 波分復用(f yn) WDM(Wavelength Division Multiplexing) 波分復用(f yn)就是光的頻分復用(f yn)。 8 2.5 Gb/s1310 nm20 Gb/s復用器分用器EDFA120 km光調制器光解調器第33頁/共67頁第三十三頁，共68頁。342.4.3 碼分復用(f yn) CDM(Code Division Multiplexing) 常用的名詞是碼分多址

19、 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(gnro)。 這種系統(tǒng)發(fā)送的信號有很強的抗干擾(gnro)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)。 第34頁/共67頁第三十四頁，共68頁。35碼片序列(xli)(chip sequence) 每個站被指派一個唯一的 m bit 碼片序列(xli)。 如發(fā)送比特 1，則發(fā)送自己的 m bit 碼片序列(xli)。 如發(fā)送比特 0，則發(fā)送該碼片序列(xli)的二進制反碼。 例如，S 站的 8 bit

20、碼片序列(xli)是 00011011。 發(fā)送比特 1 時，就發(fā)送序列(xli) 00011011， 發(fā)送比特 0 時，就發(fā)送序列(xli) 11100100。 S 站的碼片序列(xli)：(1 1 1 +1 +1 1 +1 +1) 第35頁/共67頁第三十五頁，共68頁。36CDMA 的重要(zhngyo)特點 每個站分配的碼片序列不僅(bjn)必須各不相同，并且還必須互相正交(orthogonal)。 在實用的系統(tǒng)中是使用偽隨機碼序列。 第36頁/共67頁第三十六頁，共68頁。37碼片序列(xli)的正交關系 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(l

21、in )不同站的碼片序列正交，就是向量 S 和T 的規(guī)格化內積(inner product)都是 0： 011miiiTSmTS(2-3)第37頁/共67頁第三十七頁，共68頁。38碼片序列(xli)的正交關系舉例 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(kn ch)這兩個碼片序列是正交的。 第38頁/共67頁第三十八頁，共68頁。39 任何一個碼片向量和該碼片向量自己(zj)的規(guī)格化內積都是1 。 一個碼片向量和該碼片反碼的向量的規(guī)格化內積值是 1。 正交關系的

22、另一個重要(zhngyo)特性 mimiimiiimSmSSm112211) 1(111SS第39頁/共67頁第三十九頁，共68頁。40CDMA 的工作(gngzu)原理 S 站的碼片序列(xli) S110ttttttm 個碼片tS 站發(fā)送(f sn)的信號 SxT 站發(fā)送的信號 Tx總的發(fā)送信號 Sx + Tx規(guī)格化內積 S Sx規(guī)格化內積 S Tx數(shù)據(jù)碼元比特發(fā)送端接收端第40頁/共67頁第四十頁，共68頁。41補充(bchng) 一般來說，同步(tngb)時分復用、頻分復用、碼分復用用于電路交換 異步時分復用用于分組交換 另外一種特殊的復用方法：回波抵消復用 空間復用實際上是多個獨立信

23、道，空分交換也是多個不同信道間的交換 第41頁/共67頁第四十一頁，共68頁。42同步(tngb)通信和異步通信 數(shù)據(jù)通信可分為同步通信和異步通信兩大類： 同步通信要求接收端時鐘頻率和發(fā)送(f sn)端時鐘頻率一致。發(fā)送(f sn)端發(fā)送(f sn)連續(xù)的比特流。 異步通信時不要求接收端時鐘和發(fā)送(f sn)端時鐘同步。發(fā)送(f sn)端發(fā)送(f sn)完一個字節(jié)后，可經(jīng)過任意長的時間間隔再發(fā)送(f sn)下一個字節(jié)。（由起始位標識字節(jié)的開始） 異步通信的通信開銷較大，但接收端可使用廉價的、具有一般精度的時鐘來進行數(shù)據(jù)通信。 需要規(guī)定字節(jié)的格式（波特率、比特數(shù)、校驗位、停止位等） 第42頁/共

24、67頁第四十二頁，共68頁。432.5 數(shù)字傳輸系統(tǒng)(xtng)1. 脈碼調制 PCM 體制 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（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 標準。 E1 的速率是 2.048 Mb/s，而 T1 的速率是 1.544 Mb/s。 當需要(xyo)有更高的數(shù)據(jù)率時，可采用復用的方法。 第43頁/共67頁第四十三頁，共68頁。442. 同步光纖網(wǎng) SONET 和同步數(shù)字(shz)系列 SDH 舊的數(shù)字傳輸系統(tǒng)存

25、在著許多缺點。其中最主要的是以下兩個方面： 速率標準不統(tǒng)一。 如果不對高次群的數(shù)字傳輸速率進行標準化，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(xingdng)長的時間，為了節(jié)約經(jīng)費，各國的數(shù)字網(wǎng)主要是采用準同步方式。 第44頁/共67頁第四十四頁，共68頁。45同步(tngb)光纖網(wǎng) SONET 同步(tngb)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(tngb)傳送信號 STS-1 (Synchronous Transport Signal)的傳輸速率是 51.84 Mb/s

26、。 光信號則稱為第 1 級光載波 OC-1，OC 表示Optical Carrier。 第45頁/共67頁第四十五頁，共68頁。46同步(tngb)數(shù)字系列 SDH ITU-T 以美國標準 SONET 為基礎，制訂出國際標準同步數(shù)字系列 SDH (Synchronous Digital Hierarchy)。 一般可認為(rnwi) 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，相當于 SONET 體系中的 OC-3 速率。 第46頁/共67頁第四十六頁，

27、共68頁。47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 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/s39813.12

28、0 OC-768/STS-768 STM-256 40 Gb/s SONET 的 OC 級/STS 級與 SDH 的 STM 級的對應(duyng)關系 第47頁/共67頁第四十七頁，共68頁。48SONET 的體系結構 光子(gungz)層路徑(ljng)層線路(xinl)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終端復用器或分用器復用器或分用器轉發(fā)器轉發(fā)器段段段路徑 (path)(section)(section)(section)第48頁/共67頁第四十八頁，共68頁。49SONET 標準(biozhn)定義了四個光

29、接口層 光子層(Photonic Layer) 處理跨越光纜的比特傳送(chun sn)。 段層(Section Layer) 在光纜上傳送(chun sn) STS-N 幀。 線路層(Line Layer) 負責路徑層的同步和復用。 路徑層(Path Layer) 處理路徑端接設備 PTE (Path Terminating Element)之間的業(yè)務的傳輸。 第49頁/共67頁第四十九頁，共68頁。502.6 寬帶接入技術(jsh)2.6.1 xDSL技術(jsh) xDSL 技術就是用數(shù)字技術對現(xiàn)有的模擬電話(dinhu)用戶線進行改造，使它能夠承載寬帶業(yè)務。 雖然標準模擬電話(dinh

30、u)信號的頻帶被限制在 3003400 kHz 的范圍內，但用戶線本身實際可通過的信號頻率仍然超過 1 MHz。 xDSL 技術就把 04 kHz 低端頻譜留給傳統(tǒng)電話(dinhu)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。 第50頁/共67頁第五十頁，共68頁。51xDSL 的幾種(j zhn)類型 ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line)：非對稱數(shù)字用戶線 HDSL (High speed DS

31、L)：高速(o s)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(o s)數(shù)字用戶線 DSL ：ISDN 用戶線。 RADSL (Rate-Adaptive DSL)：速率自適應 DSL，是 ADSL 的一個子集，可自動調節(jié)線路速率）。 第51頁/共67頁第五十一頁，共68頁。52ADSL 的極限(jxin)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系（用戶線越細，信號(xnho)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。 例如，

32、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送2.7公里 第52頁/共67頁第五十二頁，共68頁。53ADSL 的特點(tdin) 上行和下行帶寬做成不對稱的。 上行指從用戶(yngh)到 ISP，而下行指從 ISP 到用戶(yngh)。 ADSL 在用戶(yngh)線（銅線）的兩端各安裝一個 ADSL 調制解調器。 我國目前采用的方案是離散多音調 DMT (Discrete Multi-Tone)

33、調制技術。這里的“多音調”就是“多載波”或“多子信道”的意思。第53頁/共67頁第五十三頁，共68頁。54DMT 技術(jsh) DMT 調制技術采用頻分復用的方法，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(xixng)信道。 每個子信道占據(jù) 4 kHz 帶寬（嚴格講是 4.3125 kHz），并使用不同的載波（即不同的音調）進行數(shù)字調制。這種做法相當于在一對用戶線上使用許多小的調制解調器并行地傳送數(shù)據(jù)。第54頁/共67頁第五十四頁，共68頁。55DMT 技術(jsh)的頻譜分布 頻譜頻率(pnl

34、)上行(shngxng)信道傳統(tǒng)電話04下行信道(kHz)401381100第55頁/共67頁第五十五頁，共68頁。56ADSL 的數(shù)據(jù)(shj)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(qdng)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。 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)

35、據(jù)率在 32 kb/s 到 640 kb/s 之間。第56頁/共67頁第五十六頁，共68頁。57ADSL 的組成(z chn) ATU-CATU-CATU-RATU-C用戶線 電話(dinhu)分離器 區(qū)域(qy)寬帶網(wǎng)至 ISP居民家庭基于 ADSL 的接入網(wǎng)端局或遠端站DSLAM至本地電話局PSPS數(shù)字用戶線接入復用器 DSLAM (DSL Access Multiplexer)接入端接單元 ATU (Access Termination Unit)ATU-C（C 代表端局 Central Office）ATU-R（R 代表遠端 Remote）電話分離器 PS (POTS Splitter

36、) 第57頁/共67頁第五十七頁，共68頁。58第二代 ADSL ADSL2（G.992.3 和 G.992.4）ADSL2+（G.992.5） 通過提高調制效率得到了更高的數(shù)據(jù)率。例如，ADSL2 要求至少應支持下行 8 Mb/s、上行 800 kb/s的速率。而 ADSL2+ 則將頻譜范圍從 1.1 MHz 擴展至2.2 MHz，下行速率可達 16 Mb/s（最大傳輸速率可達25 Mb/s），而上行速率可達 800 kb/s。 采用了無縫速率自適應技術 SRA (Seamless Rate Adaptation)，可在運營中不中斷通信和不產生誤碼的情況下，自適應地調整數(shù)據(jù)率。 改善了線路質

37、量評測和故障定位功能，這對提高網(wǎng)絡的運行維護水平具有非常重要(zhngyo)的意義。第58頁/共67頁第五十八頁，共68頁。592.6.2 光纖同軸混合(hnh)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。 現(xiàn)有的 CATV 網(wǎng)是樹形拓撲結構的同軸電纜網(wǎng)絡，它采用模擬技術的頻分復用對電視節(jié)目進行單向(dn xin)傳輸。而 HFC 網(wǎng)則需要對 CATV 網(wǎng)進行改造， 第59頁/共67頁第五十九頁，共68頁。60HFC 的主要(zh

38、yo)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(shyng)模擬光纖技術。在模擬光纖中采用光的振幅調制 AM，這比使用(shyng)數(shù)字光纖更為經(jīng)濟。模擬光纖從頭端連接到光纖結點(fiber node)，即光分配結點 ODN (Optical Distribution Node)。在光纖結點光信號被轉換為電信號。在光纖結點以下就是同軸電纜。 第60頁/共67頁第六十頁，共68頁。61(2) HFC 網(wǎng)采用(ciyng)結點體系結構 同軸電纜(tn zhu din ln)頭端模擬(mn)光纖放大器引入線分路器光纖結點服務區(qū)服務區(qū)服務區(qū)第61頁/共67頁第六十一頁，共68頁。62(3) HFC 網(wǎng)具有(jyu)比 CATV