第-2-章--物理层.ppt

1、第2章物理层，2.1物理层基本概念2.2数据通信的基本知识2.2.1数据通信系统的模型2.2.2通道的几个茄子基本概念2.2.3通道的最大容量2.2.4通道的最大信息传输速率2.3物理层下的传输介质2.3.1导向传输介质2章物理层(继续)，2.4通道多路复用技术2.4 时分多路复用和统计分时多路复用2.4.2波分复用2.4.3代码分段多路复用2.5数字传输系统2.6宽带访问技术2.6.1 xDSL技术2.6.2光纤2.1物理层的基本概念，物理层的主要任务是确定传输介质介面的部分特性，即机械特性包括用于介面的连接器的形状和尺寸、引线数和排列、固定和锁定装置等。 传记属性表示介面电缆每条线上出现的

2、电压范围。功能特性指示一条线上出现的扁平电压表示什么意思。流程特性表示不同功能的各种可能事件的出现顺序。2.2数据通信基础2.2.1数据通信系统模型、调制解调器、PC机、公用电话网络、调制解调器、数字位流、数字位流、模拟信号、模拟信号、输入汉字、显示汉字、PC机械信号(signal)数据的传记或电磁性能“模拟”(analogous)指示表示消息的参数值是连续的。“digital(数字)”表示邮件的参数值是离散的。代码数字信号(code)在使用时域(或周期)的波形表示周期时，徐璐表示其他离散值的基本波形。2.2.2信号的一些茄子基本概念是，单向通信(单通信)牙齿没有相反方向的交互，只能单向通信。

3、双向交替通信(半双工通信)通信的双方都可以发送信息，但双方不能同时发送(当然不能同时接收)。双向同步通信(全双工通信)通信的双方可以同时发送和接收信息。基带和带通信号、基带信号(默认带信号)的源信号。表示各种文本或图像文件(如电脑输出)的数据信号都属于基带信号。基带信号往往包含更多低频组件，甚至直流组件，很多通道无法传输这些低频组件或直流组件。因此，必须调制基带信号(modulation)。通信号通过载波调制基带信号，然后将信号的频率范围移动到高频段，以便在信道上传输(即，只能在一定频率范围内通过信道)。几个茄子最基本的调制方法，基带信号往往包含更多低频组件，甚至直流组件，很多通道无法传输这些

4、低频组件或直流组件。要解决牙齿问题，需要调制基带信号(modulation)。最基本的二进制调制方法是：振幅调制(AM):载波的振幅随基带数字信号的变化而变化。FM (FM):载波频率取决于基带数字信号的变化。相位调制(PM):托架的初始相位取决于基带数字信号的变化。基带数字信号，0，1，0，1，1，0，0，1，1，1，0，0，每个代码可以显示的比特数越多，在接收端进行调整时，很难准确地识别每个状态。例如，2.2.3通道的极限容量，任何实际通道在理想、信号传输中都会引起各种失真和各种干扰。码元波特率越高，或信号传输距离越远，通道输出端波形的失真大小就越严重。，通过实际通道数字信号、失真，但可识

5、别失真大小，无法识别，在任何通道中，代码元的波特率都有上限。否则，代码间串扰问题将导致无法获得对代码元的判决(即识别)。信道的频带越宽，即可以通过的信号的高频分量越多，可以以更高的速度传输代码元素，而无需代码间串扰。2-07假定信道受年龄标准限制的最大码元速度为20，000码/秒。使用幅度调制将代码元素的振幅除以16个不同的级别，可以得到多高的数据速率(b/s)？a:C=R * log 2(16)=2000 b/S * 4=8000 b/S，(2)信噪比，香农使用信息论理论限制带宽，从而限制具有高斯白噪声干扰的信道s是在通道上传输的信号的平均功率。n是通道内部的高斯噪声功率。香农公式表明，信道

6、的带宽或信道的信噪比越大，信息的极限传输速率就越高。只要信息传输速度低于通道的极限信息传输速度，就可以找到实现无错误传输的方法。如果通道带宽W或信噪比S/N没有上限(当然实际通道不能)，则通道的极限信息传输速率C也没有上限。实际频道能得到的信息传输速度远低于香农的极限传输速度。对于频带宽度已确定的信道，不能再提高信噪比，并且代码元素波特率也达到上限时，可以提高信息传输速度的方法。这是一种编码的方法，使每个代码携带更多比特的信息量。2.3物理层下的传输介质，无线电，微波，红外线，可见光，紫外线，x射线MMS封装层(低折射率介质)、核心(高折射率介质)、封装层、核心、光纤工作方式、高折射率(芯)、

7、低折射率(封装层)微波空间主要以直线传播。地面微波中继通信卫星通信、孔刘信道、2.4信道多路复用技术2.4.1分频多路复用、时分多路复用和统计时分多路复用是通信技术的基本概念。，通道，A1，A2，B1，B2，C1，C2，通道，通道，A1，A2，B1，B2，C1，C2，时分多路复用时间分段多路复用(TDM)、时分多路复用是将时间划分为等长时间分段多路复用帧(TDM帧)。在每个时间内重复使用的用户在每个TDM帧中占用固定序列号的时隙。每个用户使用的时隙定期出现(周期是TDM帧的长度)。TDM信号也称为等时信号。分时复用的所有用户徐璐在不同时间占用相同的频带宽度。分时重用，频率、时间、B、C、D、B

8、、C、D、B、C、D、B、C、D、D、A在TDM帧中的位置保持不变1550nm 0 1551nm 1 1552nm 2 1553nm 2 1553nm 3 1554nm 4 1555nm 5 1556nm 6 1557nm 7，0 1550nm 1 1551nm 2 1552nm 3 1553nm 4 1554nm 5 1555nm 6 1556nm 7 1557nm，2 . 4 . 4 牙齿系统发出的信号具有很强的抗干扰能力，其频谱类似于白噪音，不易发现敌人。每个位时间分为M个短间隔，称为代码切片(chip)。筹码序列，每个工作站都分配了唯一的m bit筹码序列。发送位1将发送自己的m bi

9、t代码片序列。发送位0将发送代码切片序列的二进制反代码。例如，S工作站上的8位代码表序列为00011011。如果发送位1牙齿，则发送序列00011011牙齿，如果发送位0牙齿，则发送序列1100100牙齿。s工作站的代码切片序列：(1 1 1 1 1 1 1 1 1 1)，CDMA的重要特征，每个工作站分配的代码切片序列不仅必须徐璐不同，而且必须徐璐垂直(正交)。实用的系统使用医生随机码序列。代码切片序列的正交关系，矢量S表示工作站S的代码切片矢量，T表示所有其他工作站的代码切片矢量。矢量S和T的规格化内部产品牙齿均为0:(2-3)，两个徐璐其他工作站的代码段序列正交，从而使矢量S为(1 1

10、1 1 1 1 1 1 1 1 1 1)，矢量T牙齿为(1)。以(2-3)的形式赋值向量S和T的每个分量值，表明两个牙齿代码段序列是正交的。代码切片矢量和代码切片矢量本身的规格化内部产品都为1。代码切片矢量和该代码段的反编码矢量的规格化内部乘积值为1。，正交关系的另一个重要特征，CDMA的工作原理，脉冲代码调制PCM系统、脉冲代码调制PCM系统最初是为了在电话局之间的中继线路上传输多通道电话。由于历史原因，PCM有两种徐璐不兼容的茄子国际标准：北美的PCM (T1)和欧洲的PCM (E1)牙齿(30次)。我国采用欧洲E1标准(E1)。E1的速度为2.048 Mb/s，T1的速度为1.544 Mb/s。需要更高