第二讲 物理层

1、第 2 章 物理层 2.1.1物理层的概念 物理层是为上层上层提供透明的比特流传输 物理层是所有分层模型的最底层，主要实现在传输介质上透明 传输由0和1组成的比特流，使物理层的上层（数据链路层）感觉 不到这些差异的存在。 物理层需要解决以下的问题：物理层需要解决以下的问题： 1）实现位操作：保障由0和1组成的数字 比特流的正确发出、传送和接收； 2）数据信号的传输：传输方式、速率、 持续时间、失真 3）接口规范 4）信号传输规程 物理层 链路层帧 bit 2.1 物理层的基本概念（书2.1，掌握） 2.1.2物理层的特性 可以将物理层的主要任务描述为与接口有关的4个特性 1.机械特性 (1)接

2、口的形状、大小。 (2)接口引脚的个数、功能、规格，以及引脚的分布。 (3)相应传输介质的参数和特性。 2 电气特性电气特性 电气特性规定了线路连接方式、适用元件、传输速率、信号电平、 电缆长度和阻抗以及信号的同步等。例如，位信号1和0的电压的大小和1 比特占多少微秒(RS232: -3-15V表示1，高于+315V表示0）， (1)信号产生：如何将0和1转换成信号，其中包括各种调制和解调方式。 (2)传输速率：对系统中数据的传输速率和调制速率进行测算。 (3)信号传输：调制、解调，失真控制 (4)编码：10111100111111101 头 数据 校验码 3. 功能特性（RS232） 确定物

3、理接口中每条线路的用途。 4. 过程特性 接口进行传输比特流的全过程以及事件发生的可能顺序，它涉及信 号传输方式： (1)接口。接口与传输过程以及传输过程中各事件执行的顺序有关。 (2)传输方式。主要包括单工、半双工和全双工。 (3)传输过程及事件发生执行的先后顺序。 RS232的过程特性 当计算机加电时，它就将第20针设置为逻辑1 (-3V） 当调制解调器加电时，它将第6针设置为逻辑l， 当调制解调器检测到电话线上的载波时，第8针置1。 计算机第4针置1，请求发送数据； 调制解调器第5针置1，表明调制解调器准备好接收数据。计算机通过发送 电路(第2针)发送数据； 调制解调器在接收电路(第3针

4、)上接收数据。 2.2 数据通信的基础知识（书2.2，掌握） 2.2.1 数据通信系统的模型 传输 系统 输 入 信 息 输 入 数 据 发送 的信号 接收 的信号 输 出 数 据 源点终点发送器接收器 调制解调器 PC 机 公用电话网 调制解调器 数字比特流数字比特流模拟信号模拟信号 输入 汉字 显示 汉字 数据通信系统 源系统目的系统传输系统 输 出 信 息 PC 机 几个术语 n数据(data)运送消息的实体。 n信号(signal)数据的电气的或电磁的表现。 n“模拟的”(analogous)代表信息的参数的取值是连 续的。 n“数字的”(digital)代表信息的参数的取值是离散的。

5、 n码元(code)在使用时间域（或简称为时域）的波形表 示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形。 几个术语 n信道(channel)通信双方以传输介质为基础的信号传 递通道。从微观上讲，信道是指信号在通过传输介质时 所占用的一段频带。 n模拟信道和数字信道 n数字通信与模拟通信 第11页 n信息通过数据通信系统的传输过程信息通过数据通信系统的传输过程 n把携带把携带信息信息的的数据数据用物理用物理信号信号形式通过信道传送到目的地形式通过信道传送到目的地 n信息和数据（二进制位）不能直接在信道上传输信息和数据（二进制位）不能直接在信道上传输 n编码编码：数据：数据适合传输的数字信号适合传输的

6、数字信号便于同步、识别、纠错便于同步、识别、纠错 n调制调制：数字信号：数字信号适合传输的形式适合传输的形式按频率、幅度、相位按频率、幅度、相位 n解调解调：接收波形：接收波形数字信号数字信号 n解码解码：数字信号：数字信号原始数据原始数据 信息数据信号在信道上传输信号数据信息 数据编码调制解调数据解码 01000001A01000001A 信道 2.2.2数据传输 n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。 n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(当然也就不 能同时接收)。 n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

7、息。 2.2.2数据传输 在通信过程中，发送方和接收方必须在时间上保 持一致才能准确地传输数据，这就叫做同步。在传 送由多个码元组成的字符，或由多个字符组成的数 据块时，通信双方也要就信号的起、止时间取得一 致，这种同步对应了两种传输方式：同步传输和异 步传输。 n同步传输(synchronous transmission)也称 同步通信，它采用的是位同步位同步(以固定的时钟 频率来串行发送数字信号)技术；同步传输技 术又分为外同步和自同步两种。 n异步传输 (asynchronous transmission) 也 称异步通信，它采用的是“群”同步的技术。 第14页 n位同步位同步：目的是使

8、接收端接收的每一位信息都与：目的是使接收端接收的每一位信息都与 发送端保持同步，发送端保持同步，2种同步方法：种同步方法： n外同步外同步发送端发送数据之前发送同步脉冲信号，接收方用接发送端发送数据之前发送同步脉冲信号，接收方用接 收到的同步信号来锁定自己的时钟脉冲频率。收到的同步信号来锁定自己的时钟脉冲频率。 n自同步自同步通过特殊编码（如曼彻斯特编码），使数据编码信号通过特殊编码（如曼彻斯特编码），使数据编码信号 中包含同步信号，接收方从数据编码信号提取同步信号来锁定自中包含同步信号，接收方从数据编码信号提取同步信号来锁定自 己的时钟脉冲频率。己的时钟脉冲频率。 发送站 同步信号数据 接收

9、的同步信号锁定后的同步信号 接收站 接收站收到的数据 数据 异步传输：异步传输：数据被分成不同的群，接收端通过识别起始位和停止 位来接收数据，群内的数据一般不再带同步信息。 第16页 n字符同步字符同步：找到正确的字符边界。：找到正确的字符边界。 n常用的为起止式（异步式）。在这种方式中，每个字常用的为起止式（异步式）。在这种方式中，每个字 符的传输需要：符的传输需要： n1个起始位、个起始位、58个数据位、个数据位、1、1.5或或2个停止位个停止位 n采用这种同步方式的通信也称采用这种同步方式的通信也称“异步通信异步通信”。 n起止式的优缺点：起止式的优缺点： n频率的漂移不会积累，每个字符

10、开始时都会重新获得同步；频率的漂移不会积累，每个字符开始时都会重新获得同步； n每两个字符之间的间隔时间不固定；每两个字符之间的间隔时间不固定； n增加了辅助位，所以传输效率低；增加了辅助位，所以传输效率低； n例如，采用例如，采用1个起始位、个起始位、 8个数据位、个数据位、 2个停止位时，其传输效个停止位时，其传输效 率为率为8/1173 起始位数据位停止位 字符间隔不固定 1个字符时间 逻辑 “0” 逻辑 “1” 第17页 n帧同步帧同步：识别一个帧的起始和结束：识别一个帧的起始和结束。 帧（帧（Frame）：数据链路中的传输单位：数据链路中的传输单位包含数据和包含数据和 控制信息的数据

11、块控制信息的数据块 n面向字符的面向字符的以同步字符（以同步字符（SYN，16H）来标识一）来标识一 个帧的开始，适用于数据为字符类型的帧个帧的开始，适用于数据为字符类型的帧 n面向比特的面向比特的以特殊位序列（以特殊位序列（7EH，即，即01111110） 来标识一个帧的开始，适用于任意数据类型的帧来标识一个帧的开始，适用于任意数据类型的帧 帧起始控制信息数据帧结束校验和 0 n bit8bit8bit8-32m 7EH7EH 基带传输基带传输 数字数据（如数字图像）使用数字传输信号进行传输即 基带传输。基带传输一般使用了传输媒体的整个频带范围。 频带传输频带传输 数字数据利用模拟信道的一段

12、频带进行传输，必须先将数 字数据转换为模拟信号再进行传输。 调制：调制：数字数据模拟化 解调：解调：模拟信号还原为原来的数字数据 调制就是用基带脉冲对载波波形（正弦波e=Asin(t+） ） 某个参数进行控制，形成适合于线路传送的信号。当已调 制信号到达接收端时，再进行解调，即将经过调制器变换 过的模拟信号去掉载波恢复成原来的基带数字信号。 一、数字数据模拟化 最基本的调制方法有：最基本的调制方法有： e=Asin(t+） (1)调幅(AM)，即载波的振幅A随基带数字信号而变化。例如，0或1 分别对应于无载波或有载波输出。 (2)调频(FM)，即载波的频率随基带数字信号而变化。例如，0或1 分

13、别对应于频率为f1或f2 。 (3)调相(PM)，即载波的初始相位随基带数字信号而变化。例如，0 或1分别对应于相位0度或180度。 正交振幅调制 QAM (Quadrature Amplitude Modulation) r (r, ) 可供选择的相位有 12 种， 而对于每一种相位有 1 或 2 种振幅可供选择。 由于4 bit 编码共有16 种不同的 组合，因此这 16 个点中的每个 点可对应于一种 4 bit 的编码。 若每一个码元可表示的比特数越多，则在接收端进行 解调时要正确识别每一种状态就越困难。 举例 第21页 二、模拟数据数字化二、模拟数据数字化 （脉冲代码调制，Pulse

14、Code Modulation，PCM) n采样定理：采样定理： n如果模拟信号的最高频率为如果模拟信号的最高频率为F，若以，若以2F的采样频率对其的采样频率对其 采样，则采样得到的离散信号序列就能完整地恢复出采样，则采样得到的离散信号序列就能完整地恢复出 原始信号。原始信号。 n要转换的模拟数据主要是电话语音信号要转换的模拟数据主要是电话语音信号 n语音信号要在数字线路上传输，必须将语音信号语音信号要在数字线路上传输，必须将语音信号 转换成数字信号。这需要经过三个步骤：转换成数字信号。这需要经过三个步骤： n采样：按一定间隔对语音信号进行采样采样：按一定间隔对语音信号进行采样 n量化：对每个

15、样本舍入到量化级别上量化：对每个样本舍入到量化级别上 n编码：对每个舍入后的样本进行编码编码：对每个舍入后的样本进行编码 n编码后的信号称为编码后的信号称为PCM信号信号 (脉码调制脉码调制, Pulse Coded Modulation) 第22页 n话音信道带宽话音信道带宽 2倍话音最大频率倍话音最大频率) n量化级数：量化级数：256级级 (用用8位二进制码表示位二进制码表示) n数据率：数据率：8000次次/s*8bit = 64kbit/s n每路每路PCM信号的速率信号的速率 = 64000bit/s 采样电路量化和编码 第23页 PCM转换过程举例 第24页 三、数字数据变换为数

16、字信号三、数字数据变换为数字信号 （在书（在书3.3.2节详细讲以太网使用的曼彻斯特(Manchester)编码 等） n编码的目的：编码的目的： n提高抗燥性提高抗燥性.有利于接收端区分传输的数字数据有利于接收端区分传输的数字数据0和和1 n定时性定时性,方便地实现传输信号的同步方便地实现传输信号的同步,不必额外再加专用不必额外再加专用 的同步时钟信号线的同步时钟信号线 n采用合理的编码方式采用合理的编码方式,可以充分利用信道的传输能力可以充分利用信道的传输能力,达达 到更高的信息传输速率到更高的信息传输速率. n编码的成本不同编码的成本不同 n编码的类型编码的类型 总 结 2.2.3信道特

17、性 任何正常的周期为T的函数，都可以由无限个正弦和余弦函数合成。 信道对不同的傅立叶分量sin(2nPai）的衰减程度不同。频率从0到 fc(以Hz为单位)范围内的谐波在传输过程中无衰减，而在此截止频率以 上的所有谐波在传输过程中衰减极大。 只有当信道的带宽大于被传送的信号带宽时，信号才能顺利地通过 举例：一个正弦信号表示为正弦sin(2n)的组合,n最小301,最大500， 问这个信号的带宽为多少Hz？ n一个数字脉冲称为一个码元一个数字脉冲称为一个码元， n码元速率：码元速率：单位时间内信道所传输的码元个数(脉冲数脉冲数)，记为B （波特率）。 n码元的宽度T（传输一个码元需要的时间，周期

18、）为T=1/B。 举例： B=10（波特）表示在一秒钟内传送10个信号(码元)， 则周期T=1/B=1/10,表示发送每个信号要1/10秒 n信号传输速率：信号传输速率：指每秒能传送多少脉冲数，度量信号的传送速度 n数据传输速率数据传输速率是指每秒能传送多少比特数，度量数据的传送速度 n1个码元所携带的信息量n(bit)与码元所取的离散值M之间的关系 为： n=log2M n数据速率数据速率: R=B*n=B*log2M 从上公式提示，如何提高数据速率？ 2.奈奎斯特定理奈奎斯特定理 如果理想低通信道的带宽为W(能顺利通过的最大频率正弦波）， 则最大码元速率最大码元速率 Bmax=2W n例：

19、设信道的带宽为300Hz即sin(2*300)，则每秒钟最多只能 发送600次信号。 n问：若码元的传输速率超过了奈氏准则所给出的数值，会出现什 么情况？ 从奈奎斯特定理可以得到最大数据传输速率最大数据传输速率： C = Bmax *n = Bmax *log2M 问：如何提高最大数据传输速率数据传输速率？ 3.香农定理香农定理 n 实际信道是存在噪声的，S表示信号功率，N表示噪声功率，S/N表 示信噪比，则最大数据传输率满足香农定理： n C=Wlog2(1+S/N) 注意信噪比的单位为分贝（10log10S/N),即20分贝代表S/N=102 信噪 比的测量方法： n例：一条带宽为400H

20、z，信噪比为30dB的信道，最大的数据传输率为 C=400*log2(1+103)= C=400*log2(1001) = 400*10=4000 （bit/s） 问：对于频带宽度W已确定的信道，如果信噪比S/N不能再提高了， 并且码元传输速率也达到了上限值，那么还有什么办法提高信息的传输 速率呢？ 信道 功率电平 S 噪声功率 N 现在我们再举一个例子：设信道带宽为3000Hz，被传信号电平分为16级。 若信道是无噪音的，按奈奎斯特定理 C=2W log2V计算，其传送速率决不能高于24000 bit/s。 当带宽给定后，巧妙的编码方法能实现在单位时间内传输更 多的数据位 若信道是有噪音的，

21、信噪比为1000，那么，按照香农定理 C=W log2(1+S/N)计算，不管使用多少级电平，采用多大的采样频率， 决不能以大于3000*log2(1+1000)=30000 bit/s的速率传送数据。然而 这仅仅是个上限，现实系统很难达到这个上限。 不存在任何巧妙的编码方法使得最大数据传输率可以突破物 理系统的根本限制? 2.3 传输介质传输介质(书书2.3，了解），了解） 传输介质传输介质数据传输系统中在发送器和接收器中间的物数据传输系统中在发送器和接收器中间的物 理通路理通路 分为：导向传输媒体分为：导向传输媒体 非导向传输媒体非导向传输媒体 2.3.1 导向传输媒体 n双绞线 n屏蔽双

22、绞线 STP (Shielded Twisted Pair) n无屏蔽双绞线 UTP (Unshielded Twisted Pair) n同轴电缆 n50 同轴电缆 n75 同轴电缆 n光缆 第33页 n双绞线 内导体芯线 绝缘 内屏蔽 外屏蔽 外套 -螺旋绞合的双导线，1mm -每根4对、25对、1800对 -典型连接距离100m（LAN） -RJ45插座、插头 -优缺点： 成本低 组装密度高、节省空间 安装容易（综合布线系统） 平衡传输（高速率） 抗干扰性一般 连接距离短 应用领域：电话网络、计算机局域网 第34页 常用的双绞线为3类(16Mbit/s) 和5类(155Mbit/s)两种

23、 n双绞线的连接标准 n色彩标记和连接方法： n交叉线：交换机-交换机、PC-PC、HUB-HUB(标准端口) n直连线：PC/路由器-交换机/HUB、HUB-HUB(级连端口) 交叉线 EIA-568B 直连线 EIA-568A 第36页 n同轴电缆同轴电缆（Coaxial Cable） n计算机网络中使用基带同轴电缆计算机网络中使用基带同轴电缆 n阻抗50，有粗同轴和细同轴两种 n应用：总线局域网（以太网）应用：总线局域网（以太网） n性能：性能：10Mb/s，500米米/185米米 铜芯 绝缘层 外导体 屏蔽层 保护套 第37页 n细同轴细同轴 nD=1.02cm，10Mbit/s n每

24、段每段185m、4中继、中继、5段（段（925m） n优缺点： n价格低 n安装方便（T型连接器、BNC接头、Terminator） n抗干扰能力较强 n可靠性差 n粗粗同轴同轴 nD=2.54cm，10Mbit/s n每段每段500m、4中继、中继、5段（段（2500m） n优缺点：价格稍高 n安装方便（收发器、收发器电缆、Terminator） n抗干扰能力强 n连接距离中等 n可靠性好 第38页 n光纤光纤（Optical Fiber） n依靠光波承载数据，光脉冲在玻璃纤维中传播依靠光波承载数据，光脉冲在玻璃纤维中传播 n优缺点：优缺点： n传输带宽高：传输带宽高：仅受光电转换器件的限制

25、（仅受光电转换器件的限制（100Gb/s） n传输损耗小，适合长距离传输传输损耗小，适合长距离传输 n抗干扰性能极好、误码率低，保密性好抗干扰性能极好、误码率低，保密性好 n轻便轻便 n价格较高价格较高 n需要光电转换需要光电转换 n纤芯材料：纤芯材料： n塑料塑料 n二氧化硅二氧化硅 （高纯玻璃）（高纯玻璃） 第39页 n光纤传输原理光纤传输原理光的反射光的反射 n光从折射率高的介质入射到折射率低的介质时会光从折射率高的介质入射到折射率低的介质时会 产生折射。折射量取决于两种介质的折射率。当产生折射。折射量取决于两种介质的折射率。当 入射角入射角临界值时产生全反射，不会泄漏。临界值时产生全反

26、射，不会泄漏。 n纤芯纤芯-折射率高，玻璃包层折射率高，玻璃包层-折射率低折射率低 n亮度调制：有光脉冲亮度调制：有光脉冲-1，无光脉冲，无光脉冲-0 n光传输系统：光源、介质、光检测光传输系统：光源、介质、光检测 n光源：光源：850nm/1300nm/1500nm，发光二极管，发光二极管/激光二极管激光二极管 n光检测器：光电二极管光检测器：光电二极管PIN/雪崩二极管雪崩二极管APD n单向传输，双向需两根光纤单向传输，双向需两根光纤 n应用领域：局域网主干、电信网络、服务器连接应用领域：局域网主干、电信网络、服务器连接 第40页 n多模光纤多模光纤(MMF) n单模光纤单模光纤(SMF

27、)：光纤的直径接近一个光波波长光纤的直径接近一个光波波长 多束光线以不同的反射角传播 激光器 包层，折射率低 纤芯，折射率高 亮度调制 光检波器 激光器光检波器 单束光线沿直线传播 第41页 n典型的光缆 单芯光缆 多芯光缆 玻璃封套塑料外套 玻璃内芯 玻璃内芯 塑料外套 玻璃封套 外壳 常见规格：纤芯50um缓变型-MMF 62.5um缓变型/增强型-MMF 8.3um突变型-SMF 包层125um 第42页 n高密度多芯光缆高密度多芯光缆剖面结构剖面结构 芯 封套 外套 加强芯 光纤 外鞘 加强芯 光纤束 2.3.2 非导向传输媒体 n无线传输所使用的频段很广。 n短波通信主要是靠电离层的

28、反射，但短 波信道的通信质量较差。 n微波在空间主要是直线传播。 n地面微波接力通信 n卫星通信 无线电微波红外线 可见光紫外线 X射线 射线 双绞线 同轴电缆 卫星 地面微波 调幅 无线电 调频 无线电 海事 无线电 光纤 电视 (Hz)f (Hz)f LFMFHFVHF UHF 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 移动 无线电 电信领域使用的电磁波的频谱 第45页

29、n常用传输介质的比较常用传输介质的比较 传输介质传输方式 速率/ 工作频带 传输距离性能价格应用 双绞线 宽带 基带 1Gb/s 模拟: 10km 数字: 500m 较好低 模拟/数字 信号传输 50 同轴电缆 基带10Mb/s3km较好较低 基带数字信 号 75 同轴电缆 宽带450MHz100km较好较低 模拟电视、 数据及音频 光纤基带40Gb/s20km以上很好较高 远距离高速 数据传输 微波宽带4-6GHz几百km好中等远程通信 卫星宽带1-10GHz18000km很好高远程通信 共享信道 2.4 信道复用技术（书2.4 掌握） 2.4.1 频分复用、时分复用和统计时分复用 n复用(

30、multiplexing)是通信技术中的基本概念。 信道 A1A2 B1B2 C1C2 信道 信道 A1A2 B1B2 C1C2 复用分用 (a) 不使用复用技术(b) 使用复用技术 频分复用 FDM (Frequency Division Multiplexing) n用户在分配到一定的频带后，在通信过程中自始至终都占用 这个频带。 n频分复用的所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源（请 注意，这里的“带宽”是频率带宽而不是数据的发送速率）。 时分复用TDM (Time Division Multiplexing) n时分复用则是将时间划分为一段段等长的时分复 用帧（TDM 帧）。每一个时分

31、复用的用户在每一 个 TDM 帧中占用固定序号的时隙。 n每一个用户所占用的时隙是周期性地出现（其周 期就是 TDM 帧的长度）。 nTDM 信号也称为等时(isochronous)信号。 n时分复用的所有用户是在不同的时间占用同样的 频带宽度。 时分复用 频率 时间 B C DB C DB C DB C DAAAA A 在 TDM 帧中 的位置不变 TDM 帧TDM 帧TDM 帧TDM 帧 TDM 帧 时分复用 频率 时间 C DC DC DAAAABBBB C D B 在 TDM 帧中 的位置不变 TDM 帧TDM 帧TDM 帧TDM 帧 TDM 帧 时分复用 频率 时间 BDBDBDAA

32、AA BCCCC D C 在 TDM 帧中 的位置不变 TDM 帧TDM 帧TDM 帧TDM 帧 TDM 帧 时分复用 频率 时间 B CB CB CAAAA B CDDDD D 在 TDM 帧中 的位置不变 TDM 帧TDM 帧TDM 帧TDM 帧 TDM 帧 时分复用可能会造成 线路资源的浪费 A B C D a ab b c d b ca t t t t t 4 个时分复用帧 #1 a c b cd 时分复用 #2#3#4 用户 使用时分复用系统传送计算机数据时， 由于计算机数据的突发性质，用户对 分配到的子信道的利用率一般是不高的。 统计时分复用 STDM (Statistic TDM

33、) 用户 A B C D a b c d t t t t t 3 个 STDM 帧 #1 a c b ab bcacd #2#3 统计时分复用 1550 nm 0 1551 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 2.4.3 波分复用 WDM (Wavelength Division Multiplexing) n波分复用就是光的频分复用。 8 2

34、.5 Gb/s 1310 nm 20 Gb/s 复 用 器 分 用 器 EDFA 120 km 光调制器光解调器 n2.4.4码分复用码分复用CDM 也称码分多址CDMA。各用户使用经过特殊挑选的不同码型，每一个 用户可以在同样的时间使用同样的频带进行通信，各用户之间不会造 成干扰，其频谱类似于白噪声，不易被发现。 nCDMA原理：原理： n1)每一个通讯站都被指派一个唯一的m bit码片序列，设m为8；例如 ，指派给S站的8 bit码片序列是00011011，按惯例将码片中的0写为- 1，将1写为+1。因此： n S站的码片序列为Sm (-1 -1 -1 +1 +1 -1 +1 +1) n我

35、们再设T站的码片序列为Tm (-1 -1 +1 -1 +1 +1 +1 -1) n注意： n2)一个站如果要发送比特1，则发送它自己的m bit码片序列Sm。如 果要发送比特0，则发送该码片序列的二进制反码S-m 1 1 0=1 m i i i ST m S TS S 3)设S站与T站都要同时发送的数据是110三个码元，则： S站发送的扩频信号为S=Sm Sm S-m , T站发送的扩频信号T=Tm Tm T-m 。 每一个站都能够收到所有的站发送的扩频信号,都是叠加的信号S+T 4)接收站接收到叠加的信号S+T，如果要检测出 S站发送的信号时， 就用S站的码片序列与收到的信号求规格化内积：

36、S(S+T)=SS+ST= S(Sm Sm S-m) + S(Tm Tm T-m)=(+1 +1 - 1)+(0 0 0) 2.4.5 PDH与SDH（书2.5，了解） n网同步 n准同步 n主从同步 n两类PDH系列：即北美的 24 路 PCM（简称为 T1）和欧洲的 30 路 PCM（简称为 E1）。我国 采用的是欧洲的 E1 标准。 nE1 的速率是 2.048 Mb/s，而 T1 的速率是 1.544 Mb/s。 n当需要有更高的数据率时，可采用复用的方法。 2. 同步光纤网 SONET 和 同步数字系列 SDH n旧的数字传输系统存在着许多缺点。其中最 主要的是以下两个方面： n速率

37、标准不统一。 n如果不对高次群的数字传输速率进行标准化，国 际范围的高速数据传输就很难实现。 n不是同步传输。 n在过去相当长的时间，为了节约经费，各国的数 字网主要是采用准同步方式。 同步光纤网 SONET n同步光纤网 SONET (Synchronous Optical Network) 的各级时钟都来自一个非常精确的 主时钟。 n第 1 级同步传送信号 STS-1 (Synchronous Transport Signal)的传输速率是 51.84 Mb/s。 n光信号则称为第 1 级光载波 OC-1，OC 表示 Optical Carrier。 同步数字系列 SDH nITU-T 以

38、美国标准 SONET 为基础，制订出 国际标准同步数字系列 SDH (Synchronous Digital Hierarchy)。 n一般可认为 SDH 与 SONET 是同义词。 nSDH 的基本速率为 155.52 Mb/s，称为第 1 级同步传递模块 (Synchronous Transfer Module)，即 STM-1，相当于 SONET 体系 中的 OC-3 速率。 线路速率 (Mb/s) SONET 符号 ITU-T 符号 表示线路速率 的常用近似值 51.840OC-1/STS-1 155.520OC-3/STS-3STM-1155 Mb/s 466.560OC-9/STS

39、-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 OC-768/STS-768 STM-256 40 Gb/s SONET 的 OC 级/STS 级与 SDH 的 STM 级的对应关系 2.5 接入技术接入技术 （书2.6节，了解） n 接入技术关系

40、到如何将成千上万计算机或移 动终端设备接入Internet。从实现技术的角度来 看，接入技术主要有：数字用户线技术、光纤同 轴电缆混合网技术、光纤接入技术、无线接入技 术与局域网接入技术。无线接入又可以分为：无 线局域网接入、无线城域网接入、无线自组网与 移动通信网接入。 2.5.1 xDSL技术技术 n xDSL (x Digital Subscriber Line)技术就是用数字技术对现有的模拟电话 用户线进行改造，把04 kHz低端频谱留给传统电话使用，而把原来没有被利 用的高端频谱留给用户上网使用。其中非对称数字用户线ADSL技术很快就在 家庭计算机联网中得到了广泛的应用。 nADSL技术的特点技术的特点 n(1) ADSL在电话线上同时提供电话与Internet接入服务 n ADSL可以在现有的用户电话线上通过传统的电话交换网，以不 干扰传统模拟电话业务为前提，同时能够提供高速数字业务，用