CH物理层详解实用PPT学习教案

1、会计学1CH物理层详解实用物理层详解实用第1页/共63页第2页/共63页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 机第3页/共63页第4页/共63页第5页/共63页第6页/共63页字信号而变化。字信号而变化。n调频调频(FM)：载波的频率随基带数字：载波的频率随基带数字信号而变化。信号而变化。n调相调相(PM)：载波的初始相位随基带：载波的初始相位随基带数字信号而变化。数字信号而变化。第7页/共63页010011100基带信号

2、基带信号调幅调幅调频调频调相调相第8页/共63页r(r, )可供选择的相位有可供选择的相位有 12 种，种，而对于每一种相位有而对于每一种相位有 1 或或2 种振幅可供选择。种振幅可供选择。 由于由于4 bit 编码共有编码共有16 种不同的种不同的组合，因此这组合，因此这 16 个点中的每个个点中的每个点可对应于一种点可对应于一种 4 bit 的编码。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。解调时要正确识别每一种状态就越困难。 举例举例第9页/共63页第10页/共63页实际的信道实际的信道( (

3、带宽受限、有噪声、干扰和失真带宽受限、有噪声、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实际的信道实际的信道(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第11页/共63页第12页/共63页n率；率；nN 为信道内部的高斯噪声功率。为信道内部的高斯噪声功率。第13页/共63页第14页/共63页第15页/共63页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)fLFMFHFVHF UHF SHFEHFTHF波段104 105 106

4、107 108 109 1010 1011 1012 1013 1014 1015 1016100 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电信领域使用的电磁波的频谱第16页/共63页n多模光纤多模光纤第17页/共63页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绝缘层层绝缘保护套层绝缘保护套层内导体内导体无屏蔽双绞线无屏蔽双绞线 UTP屏蔽双绞线屏蔽双绞线 STP同轴电缆同轴电缆第18页/共63页折

5、射角折射角入射角入射角 包层包层(低折射率的媒体低折射率的媒体) 包层包层(低折射率的媒体低折射率的媒体) 纤芯纤芯(高折射率的媒体高折射率的媒体) 包层包层纤芯纤芯第19页/共63页高折射率高折射率(纤芯纤芯)低折射率低折射率(包层包层)光线在纤芯中传输的方式是不断地全反射光线在纤芯中传输的方式是不断地全反射第20页/共63页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第21页/共63页第22页/共63页共享信道共享信道信道信道A1A2B1B2C1C2信道信道信道信道A1A2B1B2C1C2复用复用分用分用(a)不使用复用技术不使用复用技术

6、(b) 使用复用技术使用复用技术第23页/共63页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 5第24页/共63页第25页/共63页频率频率时间时间BCDBCDBCDBCDAAAAA 在在 TDM 帧中帧中的位置不变的位置不变TDM 帧帧TDM 帧帧TDM 帧帧TDM 帧帧TDM 帧帧第26页/共63页频率频率时间时间CDCDCDAAAABBBBCDB 在在 TDM 帧中帧中的位置不变的位置不变TDM 帧帧TDM 帧帧TDM 帧帧TDM 帧帧TDM 帧帧第27页/共63页频率频率时间时间BDBDBDAAAABCCCCDC 在在 TDM 帧中帧中的位置不变的位置不变

7、TDM 帧帧TDM 帧帧TDM 帧帧TDM 帧帧TDM 帧第28页/共63页频率频率时间时间BCBCBCAAAABCDDDDD 在在 TDM 帧中帧中的位置不变的位置不变TDM 帧帧TDM 帧帧TDM 帧帧TDM 帧帧TDM 帧帧第29页/共63页ABCDaabbcdb cattttt4 个时分复用帧个时分复用帧#1acbcd时分复用时分复用#2#3#4用户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。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。 第30页/共63页用户用户AB

8、CDabcdttttt3 个个 STDM 帧帧#1acbab bcacd#2#3统计时分复用统计时分复用第31页/共63页 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 1553 nm 4 1554 nm 5 1555 nm 6 1556 nm 7 1557 nm 8 2.5 Gb/s1310 nm20 Gb/s复用器分用器EDFA120 km光调制器光调制器光解调器光解调器第32页/共63页噪声，不易被敌人发现。噪声，

9、不易被敌人发现。n每一个比特时间划分为每一个比特时间划分为 m 个短个短的间隔，称为的间隔，称为码片码片(chip)。第33页/共63页n发送比特发送比特 0 时，就发送序列时，就发送序列11100100。nS 站的码片序列：站的码片序列：(1 1 1 +1 +1 1 +1 +1) 第34页/共63页第35页/共63页011miiiTSmTS(2-3)第36页/共63页第37页/共63页mimiimiiimSmSSm112211) 1(111SS第38页/共63页S 站的码片序列 S110ttttttm 个码片tS 站发送的信号 SxT 站发送的信号 Tx总的发送信号 Sx + Tx规格化内积

10、 S Sx规格化内积 S Tx数据码元比特发送端接收端第39页/共63页第40页/共63页费，各国的数字网主要是采用费，各国的数字网主要是采用准同准同步方式步方式。第41页/共63页第42页/共63页即即 STM-1，相当于，相当于 SONET 体系体系中的中的 OC-3 速率。速率。第43页/共63页光子层路径层线路层段层线路 (line)光子层路径层线路层段层光子层线路层段层光子层段层光子层线路层段层光子层段层SDH终端SDH终端复用器或分用器复用器或分用器转发器转发器段段段路径 (path)(section)(section)(section)第44页/共63页第45页/共63页第46页

11、/共63页第47页/共63页第48页/共63页Tone)调制技术。这里的调制技术。这里的“多多音调音调”就是就是“多载波多载波”或或“多子信道多子信道”的意思。的意思。第49页/共63页第50页/共63页频谱频谱频率频率上行信道上行信道传统电话传统电话04下行信道下行信道(kHz)401381100第51页/共63页第52页/共63页ATU-CATU-CATU-RATU-C用户线用户线 电话电话分离器分离器 区域宽带网区域宽带网至至 ISP居民家庭居民家庭基于基于 ADSL 的接入网的接入网端局或远端站端局或远端站DSLAM至本地电话局至本地电话局PSPS数字用户线接入复用器：数字用户线接入复

12、用器： DSLAM (DSL Access Multiplexer)接入端接单元：接入端接单元： ATU (Access Termination Unit)ATU-C：(C 代表端局代表端局 Central Office)ATU-R：(R 代表远端代表远端 Remote)电话分离器电话分离器 PS： (POTS Splitter) 第53页/共63页第54页/共63页第55页/共63页第56页/共63页同轴电缆头端模拟光纤放大器引入线分路器光纤结点服务区服务区服务区 (2) HFC 网采用结点体系结构网采用结点体系结构 第57页/共63页下行信道下行信道上行上行信道信道5 40 50 550 750 1000原有模拟电视原有模拟电视数字信号数