第2章(通信基础与物理层).ppt

第2章数据通信基础和物理层,数据通信系统与信道传输数据的能力网络传输介质数据的传输与调制/解调技术语音的数字化传输与信道复用Internet接入与ADSL物理层及接口,2.1物理层的基本概念,实现在特定介质上的数据发送和接收发送时：将比特流转换成适合在介质上传输的信号接收时：将介质上的接收到的信号转换成相应的比特流为上层提供接口(特性)机械特性：指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。电气特性：指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。功能特性：指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。规程特性：指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。,相邻层的依赖关系i层只规定其功能及其对上层（i+1层）服务的接口i层只能使用为其提供服务的底层（i-1层）所提供的接口，而不能要求底层（i-1层）应采用什么样的接口方式,2.2数据通信系统与信道传输数据的能力,一、数据通信系统模型,调制解调器,公用电话网,调制解调器,信道（channel）传送信息的媒体（介质），一条电路上至少包含一条发送信道和一条接收信道,调制解调器,公用电话网,调制解调器,术语数据和信号数据(data)信息的抽象表示方式（0/1，代码）。信号(signal)信息的物理表现（电/磁/光）。模拟和数字模拟(analogous)信号取值和时间都是连续变化的信号。数字(digital)信号取值和时间上是离散的信号。调制和解调调制(modulation)把数据放到信号中。解调(demodulation)提取信号中的数据。,传输系统数字传输系统：用户将数字数据通过接口送到传输系统中；或从系统直接收到数字数据。模拟传输系统：用户将数字数据转换成模拟信号后通过接口送到传输系统中；或从系统收到模拟信号。,基带信号(baseband)：来自信源的信号数字基带信号：1/0用两种不同的电压表示，形成脉冲波形，直接送到线路上去传输。宽带信号(broadband)多个不同频率范围（频带）的模拟信号同时在同一信道上传输，构成宽带信号。通信的交互方式单向通信（单工通信）只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。双向交替通信（半双工通信）通信的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送。双向同时通信（全双工通信）通信的双方可以同时发送和接收信息。,三、信道的传输能力模拟信道带宽（单位：赫兹，Hz）模拟信道可通过的信号频率范围通频带，可用幅频特性曲线（频谱）A=g(f)描述W=fH-fL实际信道带宽总是有限的模拟信号带宽模拟信号的频带范围频率在fLfH之内的信号，能通过信道*,只能传输幅度范围有限的信号信号功率（幅度）不能太大功率太大能耗高，且有危险通常在毫瓦数量级（电压不超过24V）信号功率（幅度）不能太小信道上有噪声功率或幅度太小，会被噪声“淹没”，不能有效接收,噪声较小的信道,噪声较大的信道,数字信道速率（数字带宽）数字信道也有一定的带宽，即速率上限数字数据的速率不能超过信道的速率上限模拟带宽数字带宽？已知：模拟带宽W(Hz)信道中实际传输的是模拟信号信道中传输信号功率上限S(w);信道中噪声功率有下限N(w);求：信道传输数据的上限值C(bps)。,香农公式计算信道上的信息传输极限速率C：信道的极限信息传输速率（b/s）W：信道的模拟带宽（Hz）S/N：信道上的信噪比S：信道内所传信号的平均功率N：信道内部的高斯噪声功率,C=Wlog2(1+S/N)(b/s),香农公式物理意义信道的带宽(W)或信道中的信噪比(S/N)越大，信息的极限传输速率就越高只要信息传输速率低于信道的极限信息传输速率，就一定可以找到某种办法来实现无差错的传输。若信道带宽W或信噪比S/N没有上限，则信道的极限信息传输速率C也就没有上限。（实际信道不可能如此）实际信道的信息传输速率要比极限传输速率低一些。,【例1】,对频率范围3003400Hz，S/N2500的标准话音信道，计算极限信息传输速率。解：W34003003100Hz，SN2500，由香农公式CWlog2(1SN)3100log2(2500+1）35Kbps。（目前编码技术水平已接近该数值，为33.6Kbps）,【例2】,3003400Hz标准话音信道中（有接近2400Hz理想带宽），若信息传输速率c19200bps，计算最高信噪比。解：信息传输速率C19200bps，带宽W2400Hz由仙农公式计算信噪比的最大值SN2(CW)12(192002400)1255（该信噪比不高，较容易达到。）,2.2传输介质（传输媒体）,通信使用的电磁波的频谱,一、导向传输介质双绞线（电缆）两相互绝缘的铜导线，规则地纽绞后构成一对双绞线。4对或更多对组合加上护套，构成双绞线电缆。纽绞（twist）：有效地减少电磁干扰，提高传输性能双绞线分类屏蔽双绞线(STP,ShieldedTwistedPair)双绞线电缆外有抗干扰的金属屏蔽层特征阻抗为150非屏蔽双绞线(UTP,UnshieldedTwistedPair)双绞线电缆外无金属屏蔽层特征阻抗为100,屏蔽双绞线STP非屏蔽双绞线UTP,双绞线标准EIA/TIA-568（商用建筑物电信布线标准）：室内采用STP和UTPEIA/TIA-568-A（商用建筑物电信布线标准）：室内采用16级（Category，CAT，类）UTP常用双绞线3级（Category3）UTP5级（Category5）UTP改进导线质量标准的线径：24AWG（AmericanWireGauge）增加单位长度的绞合次数增强了UTP的“衰减”和“近端串扰”等传输特性。,双绞线的特点标准化得到更多厂商的广泛支持施工规范100米规定专用接续方式（RJ45，插头/插座）及相应的制作设备（插座用打线器，插头用专用钳）标准线序可靠性高无焊接点星型拓扑（点点）支持传输多种信号网络（10BT，100BTx，1000B，TPDDI）话音，音视频，楼宇控制,同轴电缆结构：由（单/多芯）内导体、绝缘层、外导体（屏蔽层）和保护外套构成。抗干扰性能好，传输距离远，带宽高；50同轴电缆75同轴电缆,50基带同轴电缆常用于传输网络基带信号方波频率为10M时，可无中继传输1KM，常见的方波信号有“曼彻斯特编码”和“差分曼彻斯特编码”、“曼码”、“差分曼码”与基带数字波形的关系。细同轴电缆采用“T型连接器”实现分接。75宽带同轴电缆常用于传输宽带信号带宽在300400MHz，CATV经常采用作为用户接入信号电缆和近距离次主干信号电缆使用，可传100KM不用信号“再生”，每6MHz为一个信道（传输一路电视信号）频分复用。采用“插入式分接头”实现分接。,光纤（光缆）光纤（一芯）结构光纤芯（透明度高的石英玻璃丝）包层（折射率低的介质）光缆：多芯光纤+保护和强化护套等组成,光纤工作原理利用全反射原理，构成光纤的光传道通路发送端：数据光信号接收端：光信号数据,光纤分类：单模光纤、多模光纤多模光纤光纤芯的直径相对较大，多条频率不同、入射角不同的光线在同一光纤中传播全反射次数不同，传播的距离不同，到达的时间不同，造成“色散”,单模光纤采用单色光源激光（半导体激光器）光纤芯的直径足够小到光波长的数量级，只有一种“模式”的光在传播；色散极小，传输距离可增加1个以上数量级,光纤通信特点高带宽，通信容量大。带宽可达25T30THz。传输损耗小，中继距离长。在光纤中光传播的衰减随传输距离增加。抗干扰能力强。无串音干扰。保密性好。光难以“泄漏”。体积小，重量轻。,二、非导向传输介质无线传输，频段很宽无线电短波（radio）通信靠电离层的反射通信质量较差速率低（100Mbps270ms=27Mb一个MB级的文件“同时”在空中传播,红外（infrared）通信频率在10111014Hz间的电磁波，室外不能采用。可见光（visiblelight）通信频率在10141015Hz间的电磁波，如激光通信。,2.3数据的传输与调制/解调技术,一、电话交换网电话交换网（PSTN，PublicSwitchedToneNetwork）长途干线：早期是采用频分复用（FDM）的模拟传输系统，现已实现了数字化（数字传输系统）用户线：（从用户电话机到市话交换机之间几公里长）多为模拟传输,公用电话网,模拟传输,模拟传输,数字化传输,调制解调器,调制解调器,公用电话网,电话网：仅能传输3003400Hz的信号数据1/0：有更宽的频率范围，不能在电话线上直接传输,二、调制解调器(MODEM)调制解调器=调制器+解调器MODEM=MOdulator+DEModulator作用调制器：把要发送的数字信号（基带信号）加载到频率范围在3003400Hz之间的模拟信号上。以便在电话用户线上传送。解调器：把电话用户线上传送来的模拟信号中的数据识别出来。若识别不正确，则产生误码在调制解调器中还要有差错检测和纠正的设施。,调制原理正弦波Y=Asin(2ft+)具有单一频率成分频率在3003400Hz内即可在电话线上传输正弦波Y=Asin(2ft+)受到数据b的控制将数据b调制到正弦波Y=Asin(2ft+)中,Y(b)=A(b)sin(2ft+),Y(b)=Asin(2f(b)t+),Y(b)=Asin(2ft+(b),正弦波Y=Asin(2ft+)中“载有”数据载波信号,幅度调制（调幅，AM，AmplitudeModulation）Y(b)=A(b)sin(2ft+)或称：移幅键控（ASK，AmplitudeShiftKeying）载波信号的振幅A随数据b而变化。例如：b=“1”，A=A(1)b=“0”，A=A(0),10110001,A(1)1，A(0)0；AM/ASK信号波形,数据b=,频率调制（调频，FM，FrequencyModulation）Y(b)=Asin(2f(b)t+)或称：移频键控（FSK，FrequencyShiftKeying）载波信号的频率随数据b而变化。例如：b=“1”，f=f(1)b=“0”，f=f(0),10110001,f(1)=4f，f(0)=f；FM/FSK信号波形,数据b=,相位调制（调相，PM，PhaseModulation）Y(b)=Asin(2ft+(b)或称：移相键控（PSK，PhaseShiftKeying）载波信号的初始相位随数据b变化。例如：b=“1”，=(1)b=“0”，=(0),10110001,(1)=0，(0)=；PM/PSK信号波形,数据=,总结,10110001,AMASKA(1)=1A(0)=0FMFSKf(1)=4Ff(0)=FPMPSK(1)=0(0)=,数据b=,2相调制：用正弦波幅度、频率或初相位的2种状态表示1和0,F(00)/F(01)/F(10)/F(11)F(xx)，F(xxx)，,A(1)/A(0)；f(1)/f(0)；(1)/(0),星座图描述调制解调原理星座图：码元（信号）幅度、相位表示在平面坐标系,课题练习（作业）数据b=10000110，请画出下列调制方式的波形：（1）AMASK波形。A(0)=A，A(1)=0.5A；（2）FMFSK波形。f(0)=2F，f(1)=F；（3）PMPSK波形。(0)=0，(1)=；星座图（4）PMPSK波形。(0)=/2，(1)=3/2。星座图,多相调制（不要求掌握）载波（正弦波）频率较低，数据发送速率较高时，波形不是正弦波，难以解调正弦波至少持续1个周期，发送多个比特，2相调制不能满足要求M(=2k)相调制,10110001,1/2000s,2000Hz,1/8000s,调制相数：码元数（波形的状态数）正弦波持续的最短时间码元周期码元周期倒数码元速率（波特率）信息传输速率（C）、调制相数（M）与码元速率（B）之间的关系C=Blog2M2-ASK/PSK，M=2，C=Blog2M=B16-ASK/PSK，M=16，C=Blog2M=4B,画出“10110001”的4-PSK波形。解：不失一般性，种相位=0，代表00=/2，代表01=，代表10=3/2，代表11波特率B1(2T)信息传输速率C1T,10110001,:3/20/2,2T,10=,00=0,01=/2,11=3/2,10110001,:3/20/2,2T,10110001,:/203/2,2T,正交调制（QAM，QuadratureAmplitudeModulation）可供选择的相位有12种，每一种相位有1或2种振幅可供选择。4bit编码共有16种不同的组合，16个点中的每个点可对应于一种4bit的编码。每一个码元表示的比特数越多，解调时要正确识别每一种状态就越难。,目前调制解调器的信息传输速率已很接近于香农的信道容量极限了。要提高信息传输速率，只能设法提高信噪比。在电话的用户线上，最大的噪声来自模拟到数字的模数转换所带来的量化噪声。,2.4语音的数字化传输与信道复用,一、电话网中的数字传输技术电话交换网（PSTN，PublicSwitchedToneNetwork）用户话机和线路是模拟的（设备/线路）交换机和干线（中继线）是数字化设备和线路语音编码（SpeechCode）将话音变成数字数据基本语音编码技术：脉冲编码调制(PCM)、增量调制(DM)、线性预测编码(LPC)改进语音编码技术：插值PCM(DPCM)，自适应插值PCM(ADPCM)，自适应DM(ADM),脉冲编码调制(PCM)工作过程：采样：按一定时间间隔获取原信号的值采样值量化：将采样值用有限个事先规定的数值就近取值量化值编码：将每个量化值用为若干位二进制表示（编码）,U(v),t(s),T=1/8000s=125s,采样：按一定时间间隔获取信号的值采样值。采样定理：对最高频率为f0的信号，采用2f0频率采样，采样值包含信号中断所有信息。电话系统用户线路带宽3003400Hz，最高频率3400Hz，每秒采样8000次，话音成分不丢失。,量化：将采样值用有限个事先规定的数值就近取值2n个量化等级引入噪声（“就近取值”，与原值有差别）,U(v),t(s),编码：将量化值用进行二进制表示并压缩用n位二进制编码，有2n个不同的量化数值按ITU-T/CCITTG.711A/率压缩到m位欧洲、中国等用A律美国、日本等用律,t(s),编码,U(v),一路PCM话音的速率每个采样值的m位编码在一个采样周期T内传输，传输速率=m/T。m=7时，速率7bit(1/8000)s56Kbpsm=8时，速率8bit(1/8000)s64KbpsPCM解码：恢复原信号低通滤波D/A转换,二、信道多路复用技术多路复用在一个信道上“同时”传输多路数据（信号），而不相互影响。分类频分复用（FDM）时分复用（TDM）码分复用（CDM）,频分复用（FDM，FrequencyDivisionMultiplexing）所有用户在同样的时间占用信道不同的带宽资源用于传输模拟数据无线电广播：AM中波段、短波段，FM超短波电视信号传播（VL、VH、U等频段）,频率Hz,时间,时分复用（TDM，TimeDivisionMultiplexing）将时间划分为周期（125s），每个周期再划分成固定数量n个时隙（slot），n路数据信号分别在各自的时隙内使用全部的频率传输一个周期内的n路数据构成一个TDM帧有效地提高了传输线路利用率,频率,时间,f2,f1,125s,TDM实例1T1Tx北美体制中话音数据（56Kbps）的复用标准时分复用(TDM)T1最低复用等级，“一次群”/“基群”T3，T4,T1帧的构成（TDM-T1帧）PCM采样频率8000次/秒采样周期=125s每帧：125s，复用24个PCM话路，1Bit帧标志（分帧码）开始每个T1帧PCM话路：数据7Bit编码+1Bit信号位（信令）T1帧格式：,1个T1帧(24个话路，125s内发送),1234,1bit帧标志(分帧码)/帧,7位数据/话路,1bit信号位(信令)/话路,24,话路序号：,125s内发送,1234,7位话路数据,24,计算T1的速率、效率和开销率速率=（24（7+1）+1）bit125s=193bit125s=1.544Mb/s193比特中，有7bit/路24路=168bit用户数据效率=16819387%开销率=(193168)19313%,（效率+开销率=1）,（TDM）实例2E1：欧洲体制“一次群”(最小复用单位)E1的构成PCM采样频率8000次/秒，采样周期=125s采用256级量化，8位编码每个PCM采样周期传输1路8Bit同步信息115路PCM8Bit编码1路8Bit控制信令1630路PCM8Bit编码E1速率=8(15+1)2)=2.048MbpsE1效率=15/(15+1)=15/16=93.75%E1开销率=1-E1效率=1/16=6.25%作业：查文献，画出E1的帧格式。,统计时分复用（Statistic-TDM，STDM）在传输数据时，由于数据传输突发性，不同用户的需求不同，并在不断的变化，按实际需求分配“TDM时隙”统计复用。FDM通常不采用统计复用，模拟信号事先分配带宽。是TDM的改进。STDM帧长度不固定（不固定分配时隙），提高信道利用率。适用于传输突发数据，多用于分组网。异步时分复用,A1,B1,B2,C1,A2,C2,D1,4个STDM帧,1234,A1,B1,B2,C1,A2,C2,D1,TDM帧,TDM帧,TDM帧,TDM帧,波分复用（WDM，WaveDivisionMultiplexing）密集波分复用DWDM光的频分复用一个波长（频率）内时分复用提高光纤的利用率,1550nm01551nm11552nm21553nm31554nm41555nm51556nm61557nm7,01550nm11551nm21552nm31553nm41554nm51555nm61556nm71557nm,82.5Gb/s15501557nm,20Gb/s,EDFA：掺铒光纤放大器,120km,码分复用（CDM，CodeDivisionMultiplexing）码分多址（CDMA，CodeDivisionMultipleAccess）CDMA的基本原理各移动终端（用户）使用基站提供的特定码型代表比特1，其反向码型代表比特0。各终端的码型相互不同且正交(orthogonal)，有很强的抗干扰能力频谱类似于白噪声，不易被发现,码片序列(chipsequence)每一个比特时间划分为m个短的间隔，称为码片(chip)，一个比特的m个码片(chip)为码片序列(CS,chipsequence)，每个终端被指派一个惟一的mbit码片序列CS，如00011011。比特1，发送自己的码片序列CS。比特0，发送该码片序列的二进制反码CS将CS按“11”；“01”写成向量V则：1CS=CS，V(1)=(+1,+1,+1,1,1,+1,1,1)-1CS=-CS，V(-1)=(+1,+1,+1,1,1,+1,1,1）,例如，某终端的码片序列CS=00011011发送（或接收）比特1时1CS=00011011，信号波形为比特“1”码型向量=(+1,+1,+1,1,1,+1,1,1)=S发送比特0时-1CS=11100100，信号波形为比特“0”码型向量=(+1,+1,+1,1,1,+1,1,1)=-S,码型信号的叠加基站与一个终端通信时传送0或1，不通信时不传送信号基站与多个终端同时通信时，各码型向量的信号波形是“同步叠加”的。例：终端A、B、C的码型向量分别为VA：（1111+1+1+1+1）VB：（11+1+111+1+1）VC：（1+11+1+11+11）A、B、C分别发送1、1、0叠加后码型信号=1VA+1VB+(-1)VC=VA+VBVC=,定义:向量S与向量T的规格化内积(innerproduct)“ST”码型向量的正交令向量S、T表示两个码片向量。若：则：S与T“正交”,m=向量的维数,式1，(2-3),例:S=(1,1,1,+1,+1,1,+1,+1)T=(1,+1,+1,1,+1,+1,+1,1)S与T“正交”,一个码片向量和自己的规格化内积是1。一个码片向量和自己反码向量的规格化内积值是1。,式2，(2-4),式3,一个CDMA通信系统由K个移动终端和一个基站组成。基站分配了任意两两正交的m位码片向量Sj（j=1,K）给各终端，用于在基站和终端间通信。则由于通信中不能同时发送/接收1和0，式、式不能同时成立，因此在终端j和基站间采用CDMA通信，不会收到其它终端与基站通信的影响。,，i,j=1,K,ij,例：终端A、B、C的码型向量分别为VA：（1111+1+1+1+1）VB：（11+1+111+1+1）VC：（1+11+1+11+11）A、B、C分别发送1、1、0叠加后码型信号=1VA+1VB+(-1)VC=收到码型信号X=VAX=1，终端A：数据1VBX=0，终端B：无数据VCX=1，终端C：数据1,三、SONET和SDH在高性能电缆或光纤上传输更多路PCM话音数据高等级（高速）复用技术标准在一定的频率点采用时分多路复用（TDM）采用高精度时钟源，达到更高的同步性能SONET(SynchronousOpticalNetwork，同步光纤网)SDH(SynchronousDigitalHierarchy，同步数字系列)SDH与SONET有明确的对应速率可认为SDH与SONET是同义词写成：SONETSDH,准同步数字传输系统（TE系列）的问题速率标准不统一国际范围的高速数据传输，要求高次群的数字传输速率标准化不同复用等级间转换复杂不同复用等级间转换要“分配（解复用）”下信号再重新“复用”上信号“下信号上信号”不是简单的“叠加”“准同步”系统时钟精确度低，造成的误差需要通过填充脉冲，同步程度不能满足高速传输要求过去的数字网采用准同步方式,同步光纤网SONETSONET(SynchronousOpticalNetwork)：美国国家标准，各级时钟都来自一个非常精确的主时钟基本速率是51.84Mb/s，称为第1级同步传送信号STS-1。STS：SynchronousTransportSignal。光信号则称为第1级光载波OC-1，OC：OpticalCarrier。同步数字系列SDHITU-T以美国标准SONET为基础，制订的国际标准。SDH的基本速率为155.52Mb/s，称为第1级同步传递模块STM-1。相当于SONET的OC-3速率。STM:SynchronousTransferModule，125s（1/8000s）发送/接收一个帧各复用等级相同,SONET/SDH的帧结构STS-1块帧1/8000s发送/接收一个帧9行前3字节为“开销”，说明9行后87字节“数据”的构成/处理方法速率=(9行90字节/行8bit/字节)(1/8000s)=51.84Mbps,129,123458990,开销,数据,SONET的OC/STS等级与SDH的STM等级的对应关系,SONET/SDH的高等级复用SDH的STM-1=SONET的STS-3=3SONET的STS-1速率=351.84Mbps=155.52Mbps操作：复用：“叠加”；分用（解复用）：“拆分”,STS-1帧,STS-1帧,STS-1帧,STS-3/STM-1帧,2.5Internet接入与ADSL,一、xDSLxDSL概念xDSL技术就是用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造，使它能够承载宽带业务。DSL(数字用户线，DigitalSubscriberLine)前缀x：不同宽带方案。标准模拟话路的频带3003400Hz但用户线本身实际可通过的信号频率仍然超过1MHz。04kHz低端频谱留给电话，原来没利用的高端频谱留给用户上网使用。,xDSL的类型ADSL(AsymmetricDigitalSubscriberLine，非对称数字用户线）HDSL(HighspeedDSL，高速数字用户线）VDSL(VeryhighspeedDSL，甚高速数字用户线）SDSL(Single-lineDSL，1对线的数字用户线）DSL：ISDN用户线。RADSL(Rate-AdaptiveDSL，速率自适应DSL）。是ADSL的一个子集，可自动调节线路速率。,二、ADSL(AsymmetricDigitalSubscriberLine，不对称数字用户线）非对称上行和下行不对称。上行信道：用户到ISP，带宽窄（速率低）下行信道：ISP到用户，带宽宽（速率高）离散多音调（DMT，DiscreteMulti-Tone)调制技术。多音调：“多载波”或“多子信道”。DMT是频分复用(FM)40kHz到1.1MHz（高端频谱）划分为多个子信道。其中25个子信道用于上行信道，而249个子信道用于下行信道。每个子信道占据4kHz带宽，使用不同的载波（音调）进行数字调制。相当于在一对用户线上使用许多小的调制解调器并行地传送数据。,幅度（增益）,频率,上行信道带宽小速率低,传统电话带宽小,0,4,下行信道带宽大速率高,(kHz),40,138,1100,DMT技术的频谱分布,ADSL的组成：居民家庭端用户线端局PS：电话分离器，POTSSplitterATU：接入端接单元，AccessTerminationUnit，调制解调器ATU-C（端局），ATU-R（远端）DSLAM：(数字用户线接入复用器，DSLAccessMultiplexer,电话线,Internet,居民家庭端,端局（远端站）,PS,PS,ATU-R,DSLAM,本地电话网,用户线,ADSL的极限传输距离ADSL的极限传输距离与数据率以及用户线的线径都有很大的关系用户线越细，信号衰减大最高数据传输速率与用户线上的信噪比密切相关。例如，0.5毫米线径的用户线，传输速率为1.52.0Mb/s时可传送5.5公里，但当传输速率提高到6.1Mb/s时，传输距离就缩短为3.7公里。如果把用户线的线径减小到0.4毫米，那么在6.1Mb/s的传输速率下就只能传送2.7公里,ADSL的速率下行：32kb/s6.4Mb/s上行：32kb/s640kb/s措施采用自适应DMT。用户线间差异很大，采用自适应调制技术，使用户线能够传送尽可能高的数据率。差异：距离、线径、受到相邻用户线的干扰程度等都不同启动时测试。当ADSL启动时，用户线两端的ADSL调制解调器就测试可用的频率、各子信道受到的干扰情况，以及在每一个频率上测试信号的传输质量。不能保证固定的数据率。质量很差的用户线甚至无法开通ADSL。,第二代ADSLADSL2（G.992.3和G.992.4）ADSL2+（G.992.5）通过提高调制效率得到了更高的数据率。例如，ADSL2要求至少应支持下行8Mb/s、上行800kb/s的速率。而ADSL2+则将频谱范围从1.1MHz扩展至2.2MHz，下行速率可达16Mb/s（最大传输速率可达25Mb/s），而上行速率可达800kb/s。采用了无缝速率自适应技术。运营中不中断通信和不产生误码的情况下，自适应地调整数据率。改善了线路质量评测和故障定位功能，提高网络的运行维护水平。,三、HFCHFC(HybridFiberCoax，光纤同轴混合网)结构在CATV上开发主干采用光纤结点体系结构（头端、用户端）头端用户端：宽带双向传输服务数字电视、VoD、网络浏览用户采用“机顶盒”CableMODEM加密、认证,四、FTTxFiberToThe，光纤到FTTHFiberToTheHome，光纤到家光纤一直铺设到用户家庭可能是居民接入网最后的解决方法。FTTBFiberToTheBuilding，光纤到大楼光纤进入大楼后转换为电信号，用电缆或双绞线分配到各用户。FTTCFiberToTheCurb，光纤到路边从路边到各用户使用星形结构双绞线作为传输媒体。,2.6物理层及接口,一、概念物理层的功能为数据链路层提供透明位流传输。“物理(层)接口”规程(Procedure)DT