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1、 2.1 物理层的基本概念物理层的基本概念 2.2 数据通信的基础知识数据通信的基础知识2.3 物理层下面的传输媒体物理层下面的传输媒体2.4 信道复用技术信道复用技术 2.5 数字传输系统数字传输系统2.6 宽带接入技术宽带接入技术2.1 物理层的基本概念物理层的基本概念 注！注！ 传输媒体本身并不属于物理层的范围传输媒体本身并不属于物理层的范围 物物理理层层的的主主要要任任务务：确确定定与与传传输输媒媒体体接接口口有有关关的的一一些些特特性性，即：即：机机械械特特性性：指指明明接接口口所所用用接接线线器器的的形形状状和和尺尺寸寸、引引线线数数目目和和排排列列、固固定、锁定装置等；定、锁定装
2、置等；电气特性：指明在电气特性：指明在接口接口电缆的各条线上出现的电缆的各条线上出现的电压电压的范围；的范围；功能特性：指明某条线上出现的某一电平的功能特性：指明某条线上出现的某一电平的电压电压表示何种表示何种意义意义；过程特性：指明对于不同功能的各种可能事件的出现过程特性：指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序顺序；转换传输方式：计算机中转换传输方式：计算机中并行并行和通信线路上和通信线路上串行串行传输方式的转换。传输方式的转换。2.2 数据通信的基础知识数据通信的基础知识2.2.1 数据通信系统的模型数据通信系统的模型传输传输系统系统输输入入信信息息输输入入数数据据发送发送的信号的信号接
3、收接收的信号的信号输输出出数数据据源点源点终点终点发送器发送器接收器接收器调制解调器调制解调器PC PC 机机公用电话网公用电话网调制解调器调制解调器数字比特流数字比特流数字比特流数字比特流模拟信号模拟信号模拟信号模拟信号 输入输入汉字汉字显示显示汉字汉字数据通信系统数据通信系统 源系统源系统目的系统目的系统 传输系统传输系统输输出出信信息息PC PC 机机键键 盘盘 屏屏 幕幕调制器调制器解调器解调器演示！演示！常用术语常用术语消息消息(message)(message)话音、文字、图像等都是消息；话音、文字、图像等都是消息；数据数据(data)(data)运送消息的实体；运送消息的实体；信
4、号信号(signal)(signal)数据的物理表现，如电气或电磁。数据的物理表现，如电气或电磁。 模模拟拟信信号号(analogous)(analogous)消消息息的的参参数数的的取取值值是是连连续续的的，如如时时间间、温温度度、声音。声音。 数数字字信信号号(digital)(digital)消消息息的的参参数数的的取取值值是是离离散散的的，二二进进制制数数、电电脉脉冲。冲。 码码元元(code)(code)使使用用时时间间域域（时时域域）的的波波形形表表示示数数字字信信号号时时，代代表表不不同同离离散散数数值值的的基基本本波波形形就就称称为为码码元元，在在使使用用二二进进制制编编码时，
5、只有两种不同的码元：码时，只有两种不同的码元：0 0、1 1。2.2.2 有关信道的几个基本概念有关信道的几个基本概念信道信道: :向某一个方向传送信息的媒体。向某一个方向传送信息的媒体。 一条通信一条通信电路电路通常包含通常包含条信道？条信道？单单向向通通信信（单单工工通通信信）只只有有一一个个方方向向的的通通信信，而而没没有有反方向的交互。如：电视广播。反方向的交互。如：电视广播。双双向向交交替替通通信信（半半双双工工通通信信）通通信信的的双双方方都都可可以以发发送送信息，但信息，但不能同时不能同时发送发送( (当然也不能同时接收当然也不能同时接收) )。双双向向同同时时通通信信（全全双双
6、工工通通信信）通通信信的的双双方方可可以以同同时时发发送和接收信息。送和接收信息。 基带基带(baseband)信号和带通信号和带通(bandpass)信号信号u基带信号基带信号（基本频带信号）：来自信源的信号（基本频带信号）：来自信源的信号 基基带带信信号号往往往往包包含含较较多多的的低低频频成成分分，甚甚至至有有直直流流成成分分，而而许许多多信信道道并并不不能能传传输输这这种种低低频频分分量量或或直直流流分分量量，因因此此必必须对基带信号进行须对基带信号进行调制调制(modulation)(modulation)。 基基带带调调制制: :仅仅仅仅对对基基带带信信号号的的波波形形进进行行变变
7、换换，调调制制后后的的信号仍是基带信号。信号仍是基带信号。 带带通通调调制制：使使用用载载波波进进行行调调制制，把把基基带带信信号号的的频频率率范范围围搬搬到到较较高高的的频频段段以以便便在在信信道道中中传传输输（即即仅仅在在一一段段频频率率范范围围内能够通过信道）。内能够通过信道）。 u带通信号带通信号：基带信号经过：基带信号经过载波调制后载波调制后的信号的信号带通调制带通调制的方法：的方法： 调幅调幅(AM)(AM)：载波载波的的振幅振幅随基带数字信号而变化随基带数字信号而变化 调频调频(FM)(FM)：载波载波的的频率频率随基带数字信号而变化随基带数字信号而变化 调相调相(PM)(PM)
8、：载波载波的的初始相位初始相位随基带数字信号而变化随基带数字信号而变化0 01 10 00 01 11 11 10 00 0基带信号基带信号调幅调幅调频调频调相调相2.2.3 信道的极限容量信道的极限容量任何实际的信道都不是理想的，在传输信号时会产生各种任何实际的信道都不是理想的，在传输信号时会产生各种失真失真以及带来多种以及带来多种干扰干扰。 码元传输的速率越码元传输的速率越高高，传输距离越，传输距离越远远，噪声干扰越，噪声干扰越大大，传，传输媒体质量越输媒体质量越差差，在信道输出端的波形的，在信道输出端的波形的失真失真就越就越严重严重。 （带宽受限、有噪声、干扰和失真）（带宽受限、有噪声、
9、干扰和失真）发送信号波形发送信号波形接收信号波形接收信号波形发送信号波形发送信号波形（带宽受限、有噪声、干扰和失真）（带宽受限、有噪声、干扰和失真）接收信号波形接收信号波形信噪比信噪比 信噪比信噪比:信号信号的平均功率和的平均功率和噪声噪声的平均功率之比的平均功率之比 信噪比（信噪比（dB）=10log10（S/N ）（）（dB）S : 信道内所传信号的平均功率信道内所传信号的平均功率N : 信道内部的高斯噪声功率信道内部的高斯噪声功率dB: 分贝分贝香农香农(Shannon)用信息论的理论推导出了用信息论的理论推导出了带宽受限带宽受限且有且有高斯高斯白噪声白噪声干扰的信道的干扰的信道的极限传
10、输速率极限传输速率C ： C = W log2(1+S/N ) b/s W :信道的带宽（以信道的带宽（以 Hz 为单位）为单位）信道的信道的带宽带宽或信道中的信噪比越大或信道中的信噪比越大，则信息的极限传输速，则信息的极限传输速率就越高率就越高。 2.3 物理层物理层下面下面的传输媒体的传输媒体 传输媒体（传输介质）：数据传输系统中在发送传输媒体（传输介质）：数据传输系统中在发送器和接收器之间的物理通路。器和接收器之间的物理通路。 2.3.1 导向传输媒体导向传输媒体双绞线双绞线 屏蔽双绞线屏蔽双绞线 STP (Shielded Twisted Pair)STP (Shielded Twis
11、ted Pair) 无屏蔽双绞线无屏蔽双绞线 UTP (Unshielded Twisted Pair)UTP (Unshielded Twisted Pair) 同轴电缆同轴电缆 50 50 同轴电缆同轴电缆 75 75 同轴电缆同轴电缆光缆光缆 单模单模 多模多模铜线铜线铜线铜线聚氯乙烯聚氯乙烯 套层套层聚氯乙烯聚氯乙烯套层套层屏蔽层屏蔽层绝缘层绝缘层绝缘层绝缘层外导体屏蔽层外导体屏蔽层绝缘层绝缘层绝缘保护套层绝缘保护套层内导体内导体屏蔽双绞线屏蔽双绞线 STP同轴电缆同轴电缆无屏蔽双绞线无屏蔽双绞线 UTP直连网线：不同设备直连网线：不同设备交叉网线：相同设备交叉网线：相同设备 主机主机
12、路由器路由器Side 1Side 2Side 112345678123456781=白白/橙橙2=橙橙3=白白/绿绿4=蓝蓝5=白白/蓝蓝6=绿绿7=白白/棕棕8=棕棕Side 2Side 1Side 2Side 1Side 212345678123456781=白白/橙橙2=橙橙3=白白/绿绿4=蓝蓝5=白白/蓝蓝6=绿绿7=白白/棕棕8=棕棕1=白白/橙橙2=橙橙3=白白/绿绿4=蓝蓝5=白白/蓝蓝6=绿绿7=白白/棕棕8=棕棕1=白白/绿绿2=绿绿3=白白/橙橙4=蓝蓝5=白白/蓝蓝6=橙橙7=白白/棕棕8=棕棕10base5 粗同轴电缆粗同轴电缆10base2 细同轴电缆细同轴电缆常见
13、光纤接头常见光纤接头FC：带螺纹的圆形光纤接头：带螺纹的圆形光纤接头SC矩形光纤接头矩形光纤接头ST：卡接式圆形光纤接头：卡接式圆形光纤接头光纤的工作原理光纤的工作原理高折射率高折射率( (纤芯纤芯) )低折射率低折射率( (包层包层) )光在纤芯中不断地光在纤芯中不断地全反射全反射发光源：发光源： 多模多模：发光二极管发光二极管 单模单模：半导体激光器半导体激光器 多模与单模光纤多模与单模光纤输入脉冲输入脉冲输出脉冲输出脉冲单模光纤单模光纤输入脉冲输入脉冲输出脉冲输出脉冲多模光纤多模光纤2.3.2 非导向传输媒体非导向传输媒体l无线传输：所使用的频段很广；无线传输：所使用的频段很广；l短波通
14、信：主要是靠电离层的短波通信：主要是靠电离层的反射反射，但短波，但短波信道的通信质量较差；信道的通信质量较差；l微波：在空间主要是微波：在空间主要是直线直线传播传播 。地面微波接力通信地面微波接力通信卫星通信卫星通信 回回 顾顾1.1.1.1.物理层的主要任务：确定与物理层的主要任务：确定与物理层的主要任务：确定与物理层的主要任务：确定与有关的一些特性。有关的一些特性。有关的一些特性。有关的一些特性。2.2.2.2.在在在在导导导导向向向向传传传传输输输输媒媒媒媒体体体体中中中中，电电电电磁磁磁磁波波波波沿沿沿沿着着着着媒媒媒媒体体体体传传传传播播播播；在在在在非非非非导导导导向向向向传传传传
15、输输输输媒媒媒媒体体体体中中中中，电电电电磁磁磁磁波波波波沿沿沿沿着着着着传传传传播播播播，这这这这种种种种传传传传输输输输常常常常称为称为称为称为。3.3.3.3.码码码码元元元元的的的的传传传传输输输输速速速速率率率率越越越越，信信信信号号号号传传传传输输输输的的的的距距距距离离离离越越越越，噪噪噪噪声声声声干干干干扰扰扰扰越越越越，传传传传输输输输媒媒媒媒体体体体的的的的质质质质量量量量越越越越，在在在在接接接接收收收收端端端端的的的的波波波波形形形形失真就越失真就越失真就越失真就越。4.4.4.4.信信信信道道道道的的的的带带带带宽宽宽宽或或或或信信信信道道道道中中中中的的的的信信信信
16、噪噪噪噪比比比比越越越越大大大大，则则则则信信信信息息息息的的的的极极极极限传输速率就越高限传输速率就越高限传输速率就越高限传输速率就越高。 5.5.5.5.单模：单模：单模：单模：光以光以光以光以单一单一单一单一路径通过这种光纤路径通过这种光纤路径通过这种光纤路径通过这种光纤 多模：多模：多模：多模：光以光以光以光以多重多重多重多重路径通过这种光纤路径通过这种光纤路径通过这种光纤路径通过这种光纤 2.4 信道复用技术信道复用技术 信道：向某一个方向传送信息的媒体。信道：向某一个方向传送信息的媒体。 2.4.1 频分复用、时分复用、统计时分复用频分复用、时分复用、统计时分复用 复用复用(mul
17、tiplexing) ：两个或多个用户共享公用：两个或多个用户共享公用信道的一种机制。信道的一种机制。共享信道共享信道信道信道A A1 1A A2 2B B1 1B B2 2C C1 1C C2 2信道信道信道信道A A1 1A A2 2B B1 1B B2 2C C1 1C C2 2复用复用分用分用(a) (a) 不使用复用技术不使用复用技术(b) (b) 使用复用技术使用复用技术1. 频分复用频分复用 FDM (Frequency Division Multiplexing) 用用户户在在分分配配到到一一定定的的频频带带后后，在在通通信信过过程程中中自自始始至至终终都都占占用用这这个个频频
18、带带，即即所所有有用用户户在在同同样样的的时时间间占占用用不不同同的的带带宽宽资资源源（“带宽带宽”是是频率带宽频率带宽而不是数据的发送速率）。而不是数据的发送速率）。 频率频率时间时间频率频率 1频率频率 2频率频率 3频率频率 4频率频率 52. 时分复用时分复用TDM (Time Division Multiplexing)时时分分复复用用：将将时时间间划划分分为为一一段段段段等等长长的的时时分分复复用用帧帧（TDM 帧），每一个用户在每一个帧），每一个用户在每一个 TDM 帧中占用帧中占用固定序号固定序号的时隙。的时隙。每一个用户所占用的时隙每一个用户所占用的时隙周期性地出现周期性地出
19、现时分复用的所有用户是在时分复用的所有用户是在不同不同的时间占用的时间占用同样同样的的频带宽度。频带宽度。频率频率时间时间C C D DC C D DC C D DA AA AA AA AB BB BB BB B C C D D B B在在 TDM TDM 帧中帧中的位置不变的位置不变TDM TDM 帧帧TDM TDM 帧帧TDM TDM 帧帧TDM TDM 帧帧TDM TDM 帧帧 使用时分复用系统传送计算机数据时，由于计使用时分复用系统传送计算机数据时，由于计算机数据的算机数据的突发突发性质，所以用户对分配到的子信道性质，所以用户对分配到的子信道的的利用率一般很低利用率一般很低。例如，上网
20、时当你用键盘输入。例如，上网时当你用键盘输入文字的时候，此时信道的利用率就很低。文字的时候，此时信道的利用率就很低。A AB BC CD Da aa ab bb bc cd db b c ca at tt tt tt tt t4 4 个时分复用帧个时分复用帧#1#1a ac cb bc cd d#2#2#3#3#4#4用户用户3. 统计时分复用统计时分复用 STDM (Statistic TDM)u在在统统计计时时分分复复用用中中，每每一一个个STDM帧帧中中的的时时隙隙数数小小于于连接在集中器上的用户数。连接在集中器上的用户数。u STDM帧帧不不是是固固定定分分配配时时隙隙的的，而而是是按
21、按需需动动态态的的分分配时隙。配时隙。用户用户A AB BC CD Da ab bc cd dt tt tt tt tt t3 3 个个 STDM STDM 帧帧#1#1a ac cb ba ab bb bc ca ac cd d#2#2#3#3集集中中器器2.4.2 波分复用波分复用 WDM (Wavelength Division Multiplexing)|波分复用就是波分复用就是光的频分复用光的频分复用；|波波分分复复用用：最最初初，在在一一路路光光纤纤上上同同时时传传输输两两个个频频率很接近的率很接近的光载波光载波信号；信号；|密密 集集 波波 分分 复复 用用（ Dense Den
22、se Wavelength Wavelength Division Division Multiplexing Multiplexing ）：在在一一根根光光纤纤上上复复用用8080路路或或更更多多路路的光载波信号；的光载波信号；|由由于于光光载载波波的的频频率率很很高高，因因此此习习惯惯上上用用波波长长而而不不是频率来表示所使用的光载波信号。是频率来表示所使用的光载波信号。 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
23、 1553 nm 4 1554 nm 5 1555 nm 6 1556 nm 7 1557 nm V1=2.5 Gb/s（1310 nm）V总总=20 Gb/s复复用用器器分分用用器器EDFAEDFA：掺铒：掺铒光纤放大器光纤放大器 120 km光调制器光调制器光解调器光解调器600 km密集波分复用技术的应用密集波分复用技术的应用 例例 ： 由由100根根速速率率为为2.5Gb/s光光纤纤构构成成的的光光缆缆，采采用用16倍倍的的密密集集波波分分复复用用技技术术，得得到到一一根根光光缆缆的的总总数据率是？数据率是？ 解：解：1002.516= 4T b/s T:1012 （太）（太） 2.4
24、.3 CDMA 工作原理工作原理1. 拨拨号号：当当您您拨拨了了一一个个电电话话号号码码，这这个个号号码码将将与与您您的的电电话话ID号号一起以无线电一起以无线电广播广播的形式发射出去。的形式发射出去。2. 分分组组传传递递：电电话话对对您您的的语语音音进进行行数数字字化化，并并把把它它划划分分为为数数据据位位包包，然然后后使使用用扩扩频频（利利用用与与信信息息无无关关的的伪伪随随机机码码，以以调调制制方方法法将将已已调调制制信信号号的的频频谱谱宽宽度度扩扩展展得得比比原原调调制制信信号号的的带带宽宽宽宽得得多多的的过过程程。例例如如：跳跳频频、混混合合扩扩频频、直直接接序序列列扩扩频频。）技
25、技术术，广广播播这这些些数数据据包。包。3. 接接收收与与连连接接：距距离离最最近近的的CDMA无无线线捕捕捉捉到到您您电电话话的的无无线线电电广广播播，并并将将它它传传递递到到中中央央交交换换计计算算机机，这这个个计计算算机机识识别别您您的的电电话话ID。这这样样，蜂蜂窝窝服服务务电电话话提提供供商商可可以以跟跟踪踪您您的的通通话并根据空中占用时间进行计费。话并根据空中占用时间进行计费。4. 识识别别：语语音音信信号号以以数数据据包包的的形形式式到到达达您您的的话话机机。您您的的电电话话机机首首先先通通过过一一个个通通话话传传来来，然然后后识识别别标标识识着着您您的的对对话话的的特特殊殊 代
26、代 码码 并并 将将 相相 应应 的的 数数 据据 包包 还还 原原 成成 语语 音音 信信 号号 。2.4.3 码分复用码分复用 CDM (Code Division Multiplexing)p码分多址码分多址CDMA (Code Division Multiple Access)。p每一个用户可以在每一个用户可以在同样同样的时间使用的时间使用同样同样的频带进行通信。的频带进行通信。p各各用用户户使使用用经经过过特特殊殊挑挑选选的的不不同同码码型型，因因此此彼彼此此不不会会造造成成干扰。干扰。p每一个比特时间被划分为每一个比特时间被划分为m 个短的间隔，称为个短的间隔，称为码片码片(chi
27、p).p每个站每个站被指派被指派一个唯一的一个唯一的 m bit 码片序列。码片序列。如发送比特如发送比特 1，则发送自己的，则发送自己的 m bit 码片序列；码片序列；如发送比特如发送比特 0，则发送该码片序列的，则发送该码片序列的二进制反码二进制反码。 例如例如: S 站的站的 8 bit 码片序列是码片序列是: 00011011，发送比特发送比特 1 时，就发送序列时，就发送序列 00011011；发送比特发送比特 0 时，就发送序列时，就发送序列 11100100。 CDMA 的重要特点的重要特点每个站分配的码片序列不仅必须每个站分配的码片序列不仅必须各不相同各不相同，并且还必须，并
28、且还必须互互相相正交正交(orthogonal)。在实用的系统中使用的是在实用的系统中使用的是伪随机码序列伪随机码序列。 假设，向量假设，向量 S 表示站表示站 S 的码片向量，的码片向量， T 表示其他任何站的表示其他任何站的码片向量：码片向量： 两个不同站的码片序列正交，那么向量两个不同站的码片序列正交，那么向量 S 和和T 的的规格化内规格化内积积(inner product)都是都是 0，即：，即： 假设，向量假设，向量 S 为为(1 1 1 +1 +1 1 +1 +1)， 向量向量 T 为为(1 1 +1 1 +1 +1 +1 1)。 把向量把向量 S 和和 T 的各分量值代入公式，
29、即：的各分量值代入公式，即： (-1) (-1)+ (-1) (-1)+ (-1)(+1)+(+1)(-1)+(+1) (-1) 8= 0CDMA 的工作原理的工作原理S 站的站的码片序列码片序列 S110tttttt8 个码片个码片tS 站发送的信号站发送的信号 SxT 站发送的信号站发送的信号 Tx总的发送信号总的发送信号 Sx + Tx 规格化内积规格化内积 S Sx规格化内积规格化内积 S Tx 数据数据码元码元比特比特发发送送端端接接收收端端码片序列码片序列S： （-1-1-1+1+1-1+1+1）码片序列码片序列T： （-1-1+1-1+1+1+1-1）T 站的站的码片序列码片序列
30、 Tt2-16 已知：已知： 四个站的码片序列四个站的码片序列 A: (-1-1-1+1+1-1+1+1) B: (-1-1+1-1+1+1+1-1) C: (-1+1-1+1+1+1-1-1) D: (-1+1-1 -1 -1-1+1-1) 收到收到 S: (-1+1-3+1-1-3+1+1) 求：求： 哪个站发送数据了？发送的是哪个站发送数据了？发送的是0；1？AS =（11311311）8=1 A发送发送1BS =（11311311）8= -1 B发送发送0CS =（11311311）8=0 C无发送无发送DS =（11311311）8=1 D发送发送1 P52回回 顾顾信道复用技术：信
31、道复用技术：1. 1. 1. 1. 频分复用：频分复用：频分复用：频分复用： 相同的时间，不同的频带相同的时间，不同的频带相同的时间，不同的频带相同的时间，不同的频带2. 2. 2. 2. 波分复用：波分复用：波分复用：波分复用： 相同的时间，接近的频率相同的时间，接近的频率相同的时间，接近的频率相同的时间，接近的频率3. 3. 3. 3. 时分复用：时分复用：时分复用：时分复用： 不同的时间，同样的频带不同的时间，同样的频带不同的时间，同样的频带不同的时间，同样的频带4. 4. 4. 4. 统计时分复用：不同的时间，同样的频带统计时分复用：不同的时间，同样的频带统计时分复用：不同的时间，同样
32、的频带统计时分复用：不同的时间，同样的频带5. 5. 5. 5. 码分复用：码分复用：码分复用：码分复用： 同样的时间，同样的频带同样的时间，同样的频带同样的时间，同样的频带同样的时间，同样的频带2.6 宽带接入技术宽带接入技术2.6.1 xDSL技术技术DSL:数字用户线数字用户线(Digital Subscriber Line)。xDSL技技术术就就是是用用数数字字技技术术对对现现有有的的模模拟拟电电话话线线进进行改造，使它能够承载宽带业务。行改造，使它能够承载宽带业务。xDSL 技技术术就就把把 04 kHz 低低端端频频谱谱留留给给传传统统电电话话使使用，而把原来没有被利用的用，而把原
33、来没有被利用的高端高端频谱用来上网。频谱用来上网。ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line)：非非对对称称数字用户线数字用户线RADSL (Rate-Adaptive DSL)：速速率率自自适适应应DSL，是是 ADSL 的一个子集，可自动调节线路速率）。的一个子集，可自动调节线路速率）。 HDSL (High speed DSL)：高速数字用户线：高速数字用户线VDSL (Very high speed DSL)：甚高速数字用户线：甚高速数字用户线SDSL (Single-line DSL)：1 对线的数字用户线对线的数字用户线ADSL 的特点的特点上
34、行和下行带宽上行和下行带宽不对称不对称;上行指从上行指从用户到用户到ISP，而下行是，而下行是从从ISP 到用户到用户;ADSL 在在用用户户线线（铜铜线线）的的两两端端各各安安装装一一个个ADSL 调制解调器调制解调器;DMT 调调制制技技术术采采用用频频分分复复用用的的方方法法，把把40K1.1MHz的的高高端端频频谱谱划划分分为为许许多多子子信信道道，其其中中 25 个个子子信信道道用用于于上上行行信信道道，而而 249 个个子子信信道道用用于于下行信道。下行信道。频谱分布频谱分布频谱频率上行信道传统电话04下行信道(kHz)401381100上行数据速率在上行数据速率在 32 kb/s
35、 到到 640 kb/s 之间，而下行数据速率之间，而下行数据速率在在 32 kb/s 到到 6.4 Mb/s 之间，之间，ATU-CATU-CATU-RATU-C用户线 电话分离器 区域宽带网至 ISP居民家庭基于 ADSL 的接入网端局DSLAM至本地电话局PSPSADSL 的组成的组成DSLAM (DSL Access Multiplexer)：数字用户线接入复用器：数字用户线接入复用器 ATU (Access Termination Unit)：接入端接单元：接入端接单元 ATU-C（C- 端局端局 Central Office）ATU-R（R- 远端远端 Remote）PS (POT
36、S Splitter)：电话分离器：电话分离器 2.6.2 光纤同轴混合网光纤同轴混合网 HFC (Hybrid Fiber Coax)(1)HFC网的主干线路采用光纤网的主干线路采用光纤vHFC 网网是是在在有有线线电电视视网网 CATV 的的基基础础上上开开发发的的一一种种居居民民宽带接入网。宽带接入网。vHFC 网网除除可可传传送送 CATV 外外，还还提提供供电电话话、数数据据和和其其他他宽宽带交互型业务。带交互型业务。v现现有有的的 CATV 网网是是树树形形拓拓扑扑结结构构的的同同轴轴电电缆缆网网络络，它它采采用模拟技术的用模拟技术的频分复用频分复用对电视节目进行对电视节目进行单向
37、单向传输；传输；vHFC（Hybrid Fiber Coax）:光光缆缆与与同同轴轴电电缆缆混混合合网网,采采用用光光纤纤作作传传输输干干线线,同同轴轴电电缆缆作作分分配配传传输输网网，即即在在有有线线电电视视前前端端将将CATV模模拟拟电电信信号号转转换换成成光光信信号号后后，用用光光纤纤传传输输到到服服务务小小区区的的光光接接收收机机，再再由由光光接接收收机机将将其其转转换换成成电电信信号号后，用同轴电缆传到用户家中。后，用同轴电缆传到用户家中。（2）HFC 网采用结点体系结构网采用结点体系结构同轴电缆同轴电缆头端头端模拟光纤模拟光纤放大器放大器引入线引入线分路器分路器光纤结点光纤结点服务
38、区服务区服务区服务区服务区服务区从头端到光纤结点从头端到光纤结点(fiber node)采用模拟光纤连接，形成星型网；采用模拟光纤连接，形成星型网；光纤结点以下是同轴电缆组成的树型网；光纤结点以下是同轴电缆组成的树型网；在光纤结点（在光纤结点（ ）信号被转换为（）信号被转换为（ ）信号；）信号；一个光纤结点下的所有用户组成了一个用户群（一个光纤结点下的所有用户组成了一个用户群（cluster）。）。（3）HFC 网具有比网具有比 CATV 网更宽的频谱，且具有网更宽的频谱，且具有双双向向传输功能传输功能下行信道上行信道5 40 50 550 650 750 1000原有模拟电视信号 数字信号频
39、率(MHz) 保留540MHz频段频段:上行信号（用户到头端）占用；上行信号（用户到头端）占用；50550MHz频段频段:传输传统的模拟电视节目、立体声广播；传输传统的模拟电视节目、立体声广播；650750MHz频段频段:传送数字电视节目、传送数字电视节目、VOD；750MHz以后的频段以后的频段:保留保留（4） 每个家庭要安装一个用户接口盒每个家庭要安装一个用户接口盒 用户接口盒用户接口盒 UIB (User Interface Box)要提供三种连结要提供三种连结:使用同轴电缆连接到使用同轴电缆连接到机顶盒机顶盒(set-top box)(set-top box)，然后再连接，然后再连接到
40、到电视机电视机；使用双绞线连接到用户的使用双绞线连接到用户的电话机电话机；使用电缆调制解调器连接到用户的使用电缆调制解调器连接到用户的计算机计算机。 机机顶顶盒盒（STBSTB，Set Set Top Top BoxBox）是是一一种种扩扩展展电电视视机机功功能能的的新新型型家家用用电电器器，由由于于常常放放于于电电视视机机顶顶上上，所所以以称称为为机机顶顶盒盒。目目前前的的机机顶顶盒盒多多为为网网络络机机顶顶盒盒，其其内内部部包包含含操操作作系系统统和和互互联联网网浏浏览览软软件件，通通过过电电话话网网或或有有线线电电视网连接互联网，使用电视机作为显示器，从而实现没有电脑的上网。视网连接互联
41、网，使用电视机作为显示器，从而实现没有电脑的上网。2.6.3 FTTx 技术技术 FTTx（光光纤纤到到）也也是是一一种种实实现现宽宽带带居居民民接接入入网网的的方方案。这里字母案。这里字母 x 可代表不同意思。可代表不同意思。&光光纤纤到到家家 FTTH (Fiber To The Home)：光光纤纤一一直直铺铺设设到用户家庭可能是居民接入网最后的解决方法。到用户家庭可能是居民接入网最后的解决方法。&光光纤纤到到大大楼楼 FTTB (Fiber To The Building)：光光纤纤进进入入大大楼楼后后就就转转换换为为电电信信号号，然然后后用用电电缆缆或或双双绞绞线线分分配配到到各各用
42、户。用户。&光光纤纤到到路路边边 FTTC (Fiber To The Curb)：从从路路边边到到各各用用户可使用星形结构双绞线作为传输媒体。户可使用星形结构双绞线作为传输媒体。 光纤到大楼光纤到大楼 FTTB100 M10 M10 M1000M吉比特以太网吉比特以太网光结点汇接点光结点汇接点1 Gb/s1 Gb/s高速光结点汇接点高速光结点汇接点 GigaPoP本章小结本章小结1.1.1.1.物理层的主要任务物理层的主要任务物理层的主要任务物理层的主要任务2.2.2.2.信道：向某一个方向传送信息的媒体。信道：向某一个方向传送信息的媒体。信道：向某一个方向传送信息的媒体。信道：向某一个方向
43、传送信息的媒体。 信道的极限传输速率信道的极限传输速率信道的极限传输速率信道的极限传输速率 C=?C=?C=?C=?3.3.3.3.信道的五种复用技术信道的五种复用技术信道的五种复用技术信道的五种复用技术4.4.4.4.几种传输媒体几种传输媒体几种传输媒体几种传输媒体5.5.5.5.三种宽带接入技术三种宽带接入技术三种宽带接入技术三种宽带接入技术作作 业业2-012-092-132-171. CDMA系统中使用的多路复用技术是系统中使用的多路复用技术是_。A、时分多路、时分多路 B、波分多路、波分多路 C、码分多址、码分多址 D、空分多址、空分多址2.下面图示的是哪种信道复用技术下面图示的是哪种信道复用技术_。A、频分复用、频分复用 B、时分复用、时分复用 C、统计时分复用、统计时分复用 D、码分复用、码分复用
