第13章 传输信道技术.ppt

1、2020/10/4,上海交通大学计算机系,1,计算机组网原理,第13章 传输信道技术,2020/10/4,上海交通大学计算机系,2,本章重点 三种有线传输介质及其不同的适用场合 什么是PCM 几种利用双绞线的传输系统 HDSL、SDSL、ADSL、VDSL、 MDSL。,2020/10/4,上海交通大学计算机系,3,第13章 传输信道技术,13.5 广域网传输媒体 13.5.1 有线传输介质 1. 双绞线,超5类1000Mbps 6类1000Mbps 2002年6月发布标准 7类,2020/10/4,上海交通大学计算机系,4,2. 同轴电缆,细缆网段最大长度 185米 粗缆网段最大长度 500

2、米,3. 光缆,单模：传输质量好，距离长，价格高 多模：传输质量稍逊，距离短，价格低 型号与规格参见表13.4、表13.5,2020/10/4,上海交通大学计算机系,5,13.6 光纤通信系统,13.6.1 概述 光纤通信优点： 1. 容量大 采用波分复用（WDM）技术后，使光纤传输系统最高传输速率达400Gb/s，大大提高了光纤的利用率。 现在更多的是采用密集波分复用（DWDM），使传输速率达到1Tb/s（1T=1012）。,2020/10/4,上海交通大学计算机系,6,2. 可靠性高 光纤不受电磁、温度、湿度的影响，安全性好，传输质量高。误码率通常低于10-11。 3传输距离长 当前实用的

3、光纤传输系统的中继距离为80公里。光放大新技术出现，使中继距离达到200公里，超过了电缆传输系统的传输距离。,2020/10/4,上海交通大学计算机系,7,13.6.2 光纤通信系统的基本组成,2020/10/4,上海交通大学计算机系,8,PCM （pulse code modulation）,脉冲编码调制PCM PCM以采样定理为基础,由于数字传输的明显优势，所以，主干线都采用数字传输。于是终端用户（包括电话的语音信号或计算机通过调制后的数据信号）的数据到达本地局后，都必须转换成数字信号，以适合主干线的传输,采样定理：如果在规定的时间间隔内，以有效信号f(t)最高频率的二倍或二倍以上的速率对

4、该信号进行采样，则这些采样值中包含了全部原始信号信息,2020/10/4,上海交通大学计算机系,9,采样和量化,采样速率：8000次/秒 采样值的量化,电话系统的历史及其在世界的覆盖面决定了计算机网络必须“ 叠加” 在电话系统的承载网上 根据人的听觉功能，电话系统中每个信道的频宽为4000 Hz，根据Nyquist定理，对于4000 Hz的信号，多于8000次/秒的采样是无意义的,一次采样值分成多少个等级，将决定量化后的数据量，如等分成256个等级，则必须用8 bit表示,2020/10/4,上海交通大学计算机系,10,采样和量化举例,2020/10/4,上海交通大学计算机系,11,24个通道

5、的复用,2020/10/4,上海交通大学计算机系,12,1发送光端机 采用强度调制，并把电信号变成光信号 光源：发送二极管（LED)：中速，短距离 半导体激光器（LD)：高速，长距离,2020/10/4,上海交通大学计算机系,13,接收光端机 采用直接检波，把光信号转为电信号 光电检测器：光电二极管（PIN)：电路简单，价格低 雪崩光电二极管（APD)：具有放大功能，灵敏度高,2020/10/4,上海交通大学计算机系,14,光中继器 放大被衰减的信号，恢复失真的波形。 光光中继器 光电光中继器 将来的趋势是“全光网”，网络中的所有设备都对光波进行操作，不需作光与电信号的转换，从而大大提高了网络

6、的传输速度。,2020/10/4,上海交通大学计算机系,15,13.8 接入网技术概述,2020/10/4,上海交通大学计算机系,16,2020/10/4,上海交通大学计算机系,17,13.8.1 利用双绞线的传输系统 1. HDSL(高比特率数字用户线) 两对市话线，对称速率，2b/s，距离为公里 2. SDSL(Single-line DSL) 一对市话线，对称速度，2b/s 3. ADSL(不对称数字用户线) 一对市话线，不对称速率，距离为公里 下行（业务网到用户）速率： .5b/s8b/s 上行（用户到业务网）速率： 64Kb/s640Kb/s,2020/10/4,上海交通大学计算机系

7、,18,4. VDSL(甚高比特数字用户线) 光纤与双绞线混合，不对称速率，距离为公里左右 下行速率：51Mb/s55Mb/s 上行速率：1.6Mb/s2.3Mb/s 5. MDSL(多速率数字用户线) 一对市话线， 对称速率 64Kb/s N， N一般为116,2020/10/4,上海交通大学计算机系,19,DMT 离散多音调制 Discrete MultiTone modulation 有效传输频带(上行流或下行流)被划分为多个4kHz，在初始化时DMT调制解调器在每路信道上发送测试信号，以判断它们的信噪比。然后调制解调器为信号传输质量好的信道多分配一些比特，而为信号传输质量弱的信道少分配

8、一些比特。,2020/10/4,上海交通大学计算机系,20,DMT Bits Per Channel Allocation,2020/10/4,上海交通大学计算机系,21,DMT的技术特点： 对单独的子信道进行单独的测试，以决 定实际的传输速率。 实现子信道的动态分配。 因可以动态地调整子信道的传输容量， 可以方便地实现速率的自适应功能。,2020/10/4,上海交通大学计算机系,22,通常，32个通道用于上行传输，其余通道用于下行传输。,2020/10/4,上海交通大学计算机系,23,ADSL线路的波特率为4000baud，15位数据，即每个通道的传输速率是 ： 4000 15 = 60kb

9、ps 假如有224个下行通道，其总传输速率为： 60k 224 = 13.44Mbps 考虑到噪音的影响，在高质量的线路上一般达到8Mbps。 ANSI T1.413和ITU G.992.1标准：,2020/10/4,上海交通大学计算机系,24,NID Network Interface Device DSLAM Digital Subscriber Line Access Multiplexer,2020/10/4,上海交通大学计算机系,25,补充：,1. ADSL接入方式 专线接入 ISP提供静态IP地址。 虚拟拨号 上网操作与普通拨号一样，使用简单。有验证、IP地址动态分配等过程。通过虚拟专网接入服务器。,2020/10/4,上海交通大学计算机系,26,2. ADSL技术标准 DMT调制技术； 同时支持音频和数据两种业务； 网络的电气和机械规范； 传输的帧格式； 操作信道的功能。 (1) G.992.1, G.DMT