数字传输系统为了将模拟电话信号转变为数字信号必教学文案
第4讲信道复用与数字传输技术
1 m S T S iTi 0 m i 1
1 m 1 m 2 1 m S S S i S i S i (1) 2 1 m i 1 m i 1 m i 1
CDMA 的工作原理
数据码元比特 S 站的码片序列 S 发 送 端 S 站发送的信号 Sx T 站发送的信号 Tx 1 m 个码片 1 0
S 站的码片序列：(–1 –1 –1 +1 +1 –1 +1 +1)
码片序列的正交关系
例如 – 令向量 S 为(–1 –1 –1 +1 +1 –1 +1 +1)，向量 T 为(–1 –1 +1 –1 +1 +1 +1 –1)。 – 把向量 S 和 T 的各分量值代入(2-3)式就可看出这两个码片序列是正交 的。 令向量 S 表示站 S 的码片向量，令 T 表示其他任何站的码片向量。 两个不同站的码片序列正交，就是向量 S 和T 的规格化内积(inner product)都是 0.一个码片向量和该码片反码的向量的规格化内积值是 –1。
PCM历史和基本原理
脉码调制，由A.里弗斯于1937年提出的，这一概念为数字通信奠定了基 础，60年代它开始应用于市内电话网以扩充容量，使已有音频电缆的大 部分芯线的传输容量扩大24～48倍。到70年代中、末期，各国相继把脉 码调制成功地应用于同轴电缆通信、微波接力通信、卫星通信和光纤通 信等中、大容量传输系统。80年代初，脉码调制已用于市话中继传输和 大容量干线传输以及数字程控交换机，并在用户话机中采用。
浅谈QAM传输系统
浅谈QAM传输系统
摘要：正交振幅调制QAM是一种相位和振幅联合控制的数字调制技术。它应用范围非常广泛，不仅在移动通信领域而且在有线电视传输、数字视频广播、卫星通信等领域都得到广泛应用。本文深入研究QAM调制解调的基本原理、系统结构及性能参数。仿真结果表明，所构建的QAM数字传输系统可以实现模拟信号良好的传输。
关键词：数字传输建模仿真
一.引言
信号传输的过程中需要都要占用一定的带宽，数字信号的传输比模拟信号对对带宽的需求更高。随着卫星有效载荷种类的增多和分辨率的不断提高，需要传输的信息量越来越大。为了将这些信息实时传输到地面，对星上数传系统的传输能力的要求就越来越高。为了在有限的带宽信道中有效的传输大量的数据，人们研制了各种调制方式来解决有限带宽和大量数据传输之间的矛盾。因此它在频带利用率和接收端误译码率等指标上，比单一调制正弦波的一个参数的调制方式都要优越，但它的设备复杂程度也是比较高的。随着电子技术的不断发展，设备复杂性也在相对地降低，因此QAM方式是目前高速调制解调器中比较好的的调制方式。
二.QAM传输系统的背景及意义
调制是指为了适应信道传输的要求，把基带信号的频谱搬移到一定的频带范围。对基带信号进行调制的目的主要有：进行频率分配、信号容易辐射、减少噪声和干扰的影响、实现多路复用和克服设备的限制等。调制方式有许多，不同的调制方式对通信系统的有效性和可靠性有着很大的影响。传统的频率调制和相位调制两种数字调制方式都存在频谱利用率低、抗多径衰落能力差、功率谱衰减慢、带外辐射严重等不足。正交振幅调制（QAM）是一种相位和振幅联合控制的数字调制技术，它不仅可以得到更高的频谱效率，而且可以在限定的频带内传输更高速率的数据。QAM在当今通信领域扮演着重要的角色，因此对QAM进行深入研究具有重要的理论和现实意义。从语音、图像、音乐等信源直接转换而得到的电信号频谱比较低，其频谱特点是低通频谱，有些包括直流分量也有些可能不包含，其最高频率和最低频率的比值一般都比较大，比如语音信号的频谱范围大概为三百到三千赫兹，这种信号被称为基带信号。为了使基带信号能够在频带信道上进行传输，比如无线信道，同时也为了能够同时传输多路基带信号，就需要采用调制和解调的技术。调制解调研究的主要内容包括：己调信号的频谱特性、调制的原理、解调的原理、已调信号的产生方法、解调的实现方法、解调后的误码率性能和信噪比性能等。因为以前的通信系统为模拟通信系统，所以调制技术是由模拟信号的调制与解调技术最初开始发展的。后来，数字通信系统得到了迅速的发展，随之而来的是数字调制技术的广泛应用和迅速发展。随着现在日益增多的各种通信系统数量，为了更好的充分利用日益紧张的频谱资源，广大通信科
QAM传输系统的设计与实现ppt课件
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
QAM传输系统的构建与仿真
模拟信源数字通信系统模型：
数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统 ，数字通信涉 及的技术问题很多，其中主要有信源编码与译码、数字调制与解调等， 系统框图如下图所示。
应用实例的仿真
在现代的数字通信中，和人们生活联系最为紧密的就是声音信号和图 像信号的传输。这里我们以语音信号（文件名GDGvoice8000.WAV） 为例来验证此传输系统的性能。
使用Simulink中的DSP模块库的音频输入输出模块可以对真实的音频 信号进行处理，并基于DPCM编解码模块、QAM调制解调模块构建 语音信号的QAM数字传输测试模型，如下图所示。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
在发送端，对一段音频信号先进行PCM编码完成模数转换，再进行 QAM数字调制，然后发送经信道传输。要求仿真时间长度为20s， 步进为1/32000s。Gain模块用于调整输入声音信号的幅度。在接收 端，对接收到的已调信号先进行解调，再进行DPCM解码完成数模转 换。重新设置AWGN信道(不考虑通信信道信号时,由宽频范围描述的 统计随机无线噪声) 噪声方差分别为0.01、0.001数量级或其以下时， 启动仿真，均可听到在特定的误码率下传输的DPCM解码语音信号。 尽管有明显的“咯咯”解码噪声，但话音基本能听懂。同时，通过 示波器观察发送端原始的输入信号和接收端恢复出的信号，如下图 图所示：
高中通用技术选修《电子控制技术：数字电路》教学建议教案设计
适用文档
数字电路
一、内容构造图
数字信号的特征及长处
数字信号
数字信号中的 1 和 0
三极管
数
字
基本逻辑门与、或、非门
电
路与非、或非门
数字集成电路种类
数字集成电路
数字集成电路应用
二、知识点列表
学习结果（知识点）指标（当学生获取这类学习结果时，他们能够：）表现水平
数字信号的特征及长处·数字信号和模拟信号的差异？Ⅱ
·认识数字信号的特征Ⅰ
·举例说明数字信号相对模拟信号的长处Ⅱ
数字信号中“ 1”和“ 0” ·知道数字信号中“1”和“ 0”的意义Ⅱ
·认识数字电路是能方便办理“ 1”和“ 0”两种状态Ⅰ
信号的电路
三极管·认识三极管的开关特征Ⅰ
·认识三极管的开关特征是逻辑门电路的基础Ⅰ
与门、或门、非门·列举与、或、非逻辑关系在平常生活中的表现案例Ⅰ
·熟习与门、或门、非门的电路符号Ⅰ
·熟习与门、或门、非门输出信号与输入信号之间的Ⅰ
逻辑关系表达式
·会填与门、或门、非门的真值表、会画波形图Ⅱ
与非门、或非们·知道与非门、或非门的电路符号Ⅰ
·知道与非门、或非门输出信号与输入信号之间的逻Ⅰ
辑关系表达式
·会填与非门、或非门的真值表、会画波形图Ⅱ
数字集成电路种类·知道数字集成电路有TTL 和 CMOS两种种类Ⅰ
·认识 TTL 型和 CMOS型集成电路构成Ⅰ
·辨别 TTL 和 CMOS数字集成电路Ⅰ
·比较 TTL 型和 CMOS型集成电路在电气特征方面的Ⅱ
差异
·认识使用 TTL 型和 CMOS型集成电路的注意事项Ⅰ
数字集成电路应用·能用数字集成电路安装简单的适用电路装置Ⅱ
·能够对数字电路进行简单的组合设计和制作，并进Ⅱ
计算机网络基础(第二章)教学文案
基带信号在模拟信道传输中的问题
基带信号含多种频率成分，有些在线路 带宽之外，不能全部通过信道，造成信 号失真。
基带信号的各个频率成分的延迟，衰减 不同，又造成失真。
干扰信号，波形失真易导致误码，传输 速率越快，失真越严重。
数据的调制和解调
调制就是用基带信号对载波波形的某些 参量进行控制，使得这些参量随基带信 号的变化而变化。
..
.r .
.. . . t
.. . .
.. . .
调制解调器
包括了发信号用的调制器和收信号用的 解调器。
如无特殊说明，就是为了一条话路使用 的，多条话路合用的是宽带调制解调器。
调制器的作用是波形变换，将基带数字 信号的波形变换成适于信道传输的波形； 解调器就是波形识别器，将信号还原成 原来的数字信号。
基本的调制方式：调幅、调频、调相
幅度键控
ASK Amplitude-Shift Keying
移频键控
FSK Frequency-Shift Keying
相位键控
PSK Phrase-Shift Keying 绝对移相键控
相对移相键控
组合调制方法
为了达到更高的传输速率，每一码元要携带更 大的信息量，就要将多种调制方法组合使用。
实现了自同步，不用另外发送同步信号； 没有直流分量的累积效应； 信号频率提高。
差错控制编码教学文案
Monday, May 04, 2020
11
8.1.3 几种简单的检错码(2)
二维奇偶监督码 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0
a1n-1 a1n-2 ... a11 a10
0100001101 0
a2n-1 a2n-2 ... a21 a20
返回重发
t
发
1234
5
6
2
7
8
9 8 10 11 12
13 14 15
16
17
18
t
收
1 3 4 5 6 2 7 9 8 2*
8*
10 11 12
13
14
*
15
16
选择重发
混合纠错方式
混合纠错方式记作HEC（Hybrid Error Correction）
发端发送具有自动纠错同时又具有检错能力的码。收 端收到码后，检查差错情况，如果错误在码的纠错能 力范围以内，则自动纠错，如果超过了码的纠错能力 但能检测出来，则经过反馈信道请求发端重发。
第八章
差错控制编码
8.1 差错控制编码的基本概念
数字通信中，根据不同的目的，编码可分为信源编码和 信道编码。 信源编码是为了提高数字通信的有效性，以及为了使模 拟信号数字化而采取的编码。 信道编码是为了降低误码率，提高数字通信的可靠性而 采取的编码。 数字信号在传输的过程中，加性噪声、码间串扰等都会 产生误码。为了提高系统的抗干扰性能，可以加大发射 功率，降低接收设备本身的噪声，以及合理选择调制、 解调方法等。此外，还可以采用信道编码技术。
三1班手机教学文案
第一款WAP手机 诺基亚 7110
• WAP是Wireless Application Protocol的缩写，即无线应用 协议。诺基亚公司应景的推出 了第一款支持WAP的GSM手 机——诺基亚7110，它的出现 标志着手机上网时代的开始， 只要你开通了移动数据业务功 能，通过手机WAP功能，即可 使用中国移动的WAP业务，诺 基亚7110首次把手机和互联网 连接在一起。
第一款进入国内的GSM网络手机
• 爱立信的GH337是第一款登陆中国大陆的 GSM手机，当时广东省的GSM网络刚刚开 通，GH337作为一款数字手机，无论是性 能还是其它方面都较模拟手机好得多，也 可说是当时的时尚潮流。GH337重达220g， 三围为130×49×24mm，适用于900MHz 的GSM网络，与同时代的模拟手机相比有 抢线快、接收信号比较灵敏及携带方便的 特点。
第一款双频手机
双频其实就是指GSM技术再 不同频带上的应用，更加直白 的说就是在原来的900MHZ基 础上增加对于GSM网络 1800MHz频带的支持，从而 使得手机变成双频手机，这样 的好处是经销商从理论上获得 多一倍的用户，而消费者则应 有更大的网络支持，一举两得 。诺基亚6150这款手机的三 围为129×47×28mm，重量 达到了142g，适用于 GSM900MHz/1800MHz网络 ，并且还具有蓝和红两种可选
第一台进入中国市场的手机 摩托罗拉 3200
数字传输系统为了将模拟电话信号转变为数字信号必教学文案
分
1553 nm
3
用
1554 nm
4
器
1555 nm
5
1556 nm
6
1557 nm
7
8 2.5 G b it/s 1310 nm
图3-24 波分复用的概念
3.5.3 码分复用
码分复用CDM (Code Division Multiplexing)是另一种共享信道的方法。 实际上，人们更常用的名词是码分多址 CDMA (Code Division Multiple Access) 每一个用户可以在同样的时间使用同样的 频带进行通信。
s
25 Mbit/s
52 Mbit/s
160 kbit/s
64 kbit/s
640 kbit/s～ 1 Mbit/s
1.5 Mbit/s
768 kbit/s
384 kbit/s
1.5 Mbit/s
1.6～ 2.3 Mbit/s
1.6～ 2.3 Mbit/s
1.6～ 2.3 Mbit/s
160 kbit/s
SONET 标 准 定 义 了 四 个 光 接 口 层 。 SONET的层次自下而上如图3-26所示。
· 光子层(Photonic Layer) · 数字段层(Section Layer) · 线路层(Line Layer) · 路径层(Path Layer)
计算机网络与通信补充0e——关于PDH-SDH-T1-E1等问题
IEEE802 协议族 简介
2003年11月28日
美国电气电子工程师协会IEEE 802委员 会首先制定了局域网的体系结构，即著名的 IEEE 802参考模型，许多802标准现已成为 ISO国际标准。IEEE 802委员会从1980年开 始研究局域网的标准，1985年公布IEEE 802标准的五项标准文本，同年ANSI采用作 为美国国家标准，ISO也将其作为局域网的 国际标准，对应标准为ISO 8802。后来又扩 充了多项标准文本。
802.4 令牌总线网接入方法和物理信号。 802.5 令牌环网 接入方法和物理信号。 802.6 城域网MAN，接入方法和物理信号。 802.7 宽带TAG：宽带技术的顾问小组 802.8 光纤TAG；光纤技术 802.9 同步局域网工作小组：接入方法和物理 信号。 综合话音局域网 802.9a 等时以太网(Isochronous—Ethernet） 802.10 可操作的局域网的安全，所有IEEE802 标准的多 种安全级别。 802.11 无线局域，有802.11a、b、b+、d、e、f、 g、i和 j等标准。
同步数字系列 同步传输模块 同步传输信号 光载波
关于SDH的同步时钟
目前世界各国的公用网中交换节点的时钟同步 有两种方式，即主从同步方式和相互同步方式。 主从同步方式使用一系列分级的时钟，每一级时 钟都同步于上一级时钟，网中最高一级时钟称为 基准时钟，一般采用铯原子钟，其长期频偏优于 。该时钟同步分配网分配给下面各级时钟， 最低一级的时钟设备采用最大频偏 ，并具 有保持模式功能的石英晶振。
计算机网络
一、判断题
1、网桥必须能够接收所有连接到它的LAN上站点所发送的帧(√)。
2、传输层协议是端到端的协议（√）。
3、利用模拟传输系统传送数字信号必须使用CODEC装置(×)。
4、拥塞控制等同于流量控制（×）。
5、基带电缆可以直接传送二进制数据（√）。
6、电路交换(Circuit Switching)是在发送端和接收端之间建立一条物理链路
（√）。
7、在数字传输系统中使用模拟放大器（×）。
8、分布式系统就是计算机网络系统（×）。
9、Telnet、FTP和WWW都是Internet应用层协议（√）。
10、传输层对网络层的多路复用方式是FDM和TDM（×）。
1.按覆盖范围，计算机网络可以划分为局域网、城域网、广域网和互联网四种。
（√）
2.信号在信道传输过程中某分量的振幅衰减到原来一半时所对应的频率称为
信道截止频率。（×）
3.模拟信号和数字信号是两种完全不同的信号，无法进行相互转换。（×）
4.基于虚电路的通信技术就是电路交换技术。（×）
5.网络互连的主要目的是为了将多个小的网络连接起来构成一个大的网络。
（×）
6.IP层是TCP/IP实现网络互连的关键，但IP层不提供可靠性保障，所以TCP/IP
网络中没有可靠性机制。（×）
7.IPv4和IPv6的主要差异在于地址编码长度，前者每个地址的长度是4个字
节，而后者每个地址的长度是6个字节。（×）
8.在局域网中，不存在独立的通信子网。（√）
9.TCP/IP可以用于同一主机上不同进程之间的通信。（√）
10.网络文件系统（NFS）基于UDP提供透明的网络文件访问。（√）
信息是如何传递的实验教案
信息是如何传递的实验教案。
在实验中，我们将使用不同的信息传递媒介，来探究不同媒介对信息传递质量的影响。
实验器材：
1.无线电台一台
2.普通电话一部
3.计算机一台
4.信封一封
5.纸笔
实验步骤：
第一步：无线电台
我们将使用无线电台来传递信息，这是一种基于无线电波传输的通信方式。我们需要将无线电台打开，并将其发送端和接收端分别设置为不同的频道。接下来，我们需要想一个信息源和一个信息目的地，可以是任何事情，例如：“我正在学习信息传递实验。”
我们需要使用麦克风来录制语音，将其发送到接收端。当接收端收到信息后，我们可以测试一下信息的质量：接收端能否清晰地听到信息？信息是否准确无误？如果存在严重的失真或丢失现象，我们需要移动无线电台或者调整频道来优化传输效果。
第二步：普通电话
接下来我们将使用普通电话进行信息传输。普通电话使用的是有线传输方式，其基本原理是将声音转化成电流，通过电线传输到目的地。同样，我们需要想一个信息源和一个信息目的地，并使用电话进行信息传输。
在进行电话实验时，我们需要注意以下几点：电话信号的中断情况会对信息传输产生重大影响，所以我们需要避免嘈杂的环境和占线的情况。另外，电话传输的信息仅包含了声音，所以如果我们需要传输图片或其他形式的信息，我们需要使用其他的方式。
第三步：计算机
计算机是一种非常重要的信息传递媒介，它可以传输文字、图像、视频等各种形式的信息。与前两种传输方式相比，计算机的数字化特点使得信息传输更加精确和准确。在进行计算机实验时，我们需要使用电子邮件、即时通讯等工具来传输信息。
国家电网通信类题目及问题详解
文案大全
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试题内容
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请解释什么是话务量。
请解释什么是呼叫处理能力。文案大全
Avaya视频会议基础知识教学文案
512 x 288
640 x 480 800 x 600 1024 x 768 1280 x 768 1280 x1024
（高清） （高清）
数字音频和视频
▪ 数字音频
– 声音与听觉 • 人的听觉范围：频率20~20000Hz,幅度0~120dB • 语音频率：300~20000Hz
– 模拟信号625 线, 50 Hz (576 线的可视图像)
– PAL 704x576 (象素 x 线)图像尺寸
蓝
▪ 每个 “象素” 由三基色组成
注意:三种颜色中的每一种根据明亮程度可以划分成256个等级, 为每个象素提供 1千 680万种颜色
高清分辨率
▪ 高清数字视频也提供了远远超过PAL/NTSC模拟视频的分辨 率
数据压缩技术
▪ 视频编码
– H.263的改进 • 运动补偿采用了半像素精度并使用环形滤波器 • 编码器的参数达到最优，已取得更低的码流，并能进 行有效的差错掩盖和恢复 • 采用了四种可选项用以提高执行效率
– H.263的编码器能够只用H.261一般的码率就能获得同H.261 相同的解码图像质量
H.323视频会议基础组件
H323 呼叫的建立
一个视频会议的多个逻辑通道 Q.931 (呼叫建立)
H.245 (会议控制) Audio Video Audio Video
自动控制系统的流程
自动控制系统的流程
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物理层数据处理流程
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城市轨道交通电话系统基础知识
2 时分复用
多路复用是指将多路信号在同一传输线上进行互不干扰的传输。多路复用是提 高传输线利用率、降低成本的有效途径。目前，多路复用的方法有多种，如频 分 复 用 （ frequency division multiplexing ， FDM ） 、 时 分 复 用 （ time division multiplexing，TDM）、空分复用（space division multiplexing， SDM）、波分复用（wavelength division multiplexing，WDM）和码分复 用（code division multiplexing，CDM）等。其中，频分复用方法多用于模 拟通信，而时分复用方法多用于数字通信。
1 语音信号数字化
2. 量化
抽样后得到的PAM信号的幅度仍为连续值，为了将这个连续值离散化就要对它进 行量化。所谓量化，就是指把经过抽样得到的瞬时值的幅度离散，即用一组规定的 电平值将瞬时抽样值用最接近的电平值来表示，从而实现用有限个数字来表示一个 无限多取值的信号。 典型的量化过程是将PAM信号可能取值的范围划分成若干级，每个PAM信号按四 舍五入的原则就近取某级的值。如图2-3所示，对抽样后的语音信号幅值进行量化， 从+127至-127设置量化等级，其抽样值为31.7的抽样点量化后为32，其抽样值为 127.2的抽样点量化后为127。 由于量化是一种近似取值的表示方法，因此接收端的信号在恢复时会产生一些失真。 这些失真所造成的影响类似于混入的噪声，因此把由于量化而产生的噪声称为量化 噪声，量化噪声的大小完全取决于所表示的值与准确值之间的差别，可以通过缩小 量化级间隔来减小量化误差，但由此带来的问题是语音编码的位数会增加。
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极限传输距离 4.6～5.5 km 2.7～3.6 km 2.7～3.6 km 2.7～3.6 km
5.5 km 3 km
1.4 km
0.9 km
0.3 km 4.6～5.5 km
ADSL在现成的用户线（铜线）的两端 各安装一个ADSL调制解调器。我国目前采 用的方案是离散多音调DMT (Discrete Multi-Tone) 调制技术。
段层 光子层
复 复 用 用 器 器 或 或
分 分 用 用 器 器
线路层 段层
光子层
转 转 发 发 器 器 段
段 线路 路径
转 转 发 发 器 器 段
段层 光子层
段层 光子层
复 复 用 用 器 器 或 或
分 分 用 用 器 器
线路层 段层
光子层
SSDD HH 终 终 端 端
路径层 线路层
段层 光子层
图3-26 SONET的体系结构
在电话端局（或远端站）和居民家中 所用的ADSL调制解调器分别记为ATU-C（C 代表端局Central Office）和ATU-R（R代 表远端Remote）。用户电话通过电话分路 器PS (POTS Splitter) 和ATU-R连在一起， 经用户线到端局，并再次经过一个电话分 路器PS把电话连到本地电话交换机。
用户设施 用户环境
D TE
DCE
E IA -2 3 2 /V .2 4 接口
通信环境 串行比特传输
通信设施
DCE
用户设施
用户环境
D TE
E IA -2 3 2 /V .2 4 接口
图3-27 DTE通过DCE与通信传输线路相连
3.8 宽带接入技术
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。
8 2 .5 G b it/s 1310 nm
光调制器
0
1550 nm
1
1551 nm
2
1552 nm
3
1553 nm 复
4
1554 nm 用
5
1555 nm 器
6
1556 nm
7
1557 nm
2 0 G b it/s
ED FA
120 km
光解调器
1550 nm
0
1551 nm
1
1552 nm
2
3.7 EIA-232-E接口标准
EIA-232-E是美国电子工业协会EIA制 定的著名物理层标准。
EIA-232 是 DTE 与 DCE 之 间 的 接 口 标 准 。
DTE (Data Terminal Equipment)是数 据终端设备。数据电路端接设备DCE (Data Circuit-terminating Equipment)。DCE的 作用就是在DTE和传输线路之间提供信号变 换和编码的功能，并且负责建立、保持和 释放数据链路的连接。DTE通过DCE与通信 传输线路相连，如图3-27所示。
3.4.3 数字传输系统
为了将模拟电话信号转变为数字信号， 必须先对电话信号进行采样。根据采样定 理，只要采样频率不低于电话信号最高频 率的2倍，就可以从采样脉冲信号无失真地 恢复出原来的电话信号。
标准的电话信号的最高频率为3.4 kHz， 为方便起见，采样频率就定为8 kHz，相当 于采样周期为125 s。图3-19表示了上述 的概念。
放大器
光纤结点 模拟光纤 头端
服务区 引入线
同轴电缆 服务区
分路器
服务区
图3-30 HFC网的结构图
（2）HFC网采用结点体系结构
HFC引入了结点体系结构 (node architecture) 的概念。一个光纤结点下 的所有用户组成了一个用户群 (cluster)， 或称为邻区 (neighborhood area)。
SONET 标 准 定 义 了 四 个 光 接 口 层 。 SONET的层次自下而上如图3-26所示。
· 光子层(Photonic Layer) · 数字段层(Section Layer) · 线路层(Line Layer) · 路径层(Path Layer)
SSDD HH 终 终 端 端
路径层ห้องสมุดไป่ตู้线路层
ADSL中的“D（数字）”应理解为“使 用数字技术”。ADSL的用户线上传送的仍 然是模拟信号而不是数字信号。
3.8.2 光纤同轴混合网（HFC 网）
一种叫做光纤同轴混合网（HFC网）， 是在1988年被提出。HFC是Hybrid Fiber Coax的缩写。HFC网是在目前覆盖面很广的 有线电视网CATV的基础上开发的一种居民 宽带接入网。HFC网除可传送CATV外，还提 供电话、数据和其他宽带交互型业务。
图3-19 PCM的基本原理
(a) 模拟电话信号 (b) 采样后的脉冲信号 (c) 编码后的数字信号 (d) 解码后的脉冲信号 (e) 还原后的模拟电话信号
图3-20在2.048 Mbit/s的传输线路两 端同步旋转的开关(这只是为阐述原理用的 示意图)，表示32个时隙中的比特的发送和 接收必须和时隙的编号相对应，不能弄乱。
表3-2给出了欧洲和北美系统的高次群 的话路数和数据率。
表3-2 数字传输系统的高次群的话路数和数据率
系统类型
符号
欧洲体制
话路数
一次群 E1 30
二次群 E2 120
三次群 四次群 五次群
E3
E4
E5
480
1920
7680
数据率（Mbit/s） 2.048
8.448 34.368 139.264 565.148
统计复用又称为异步时分复用，而普 通的时分复用称为同步时分复用。从平均 的角度来看，这两者是平衡的。
用户
A
a
a
B
b
b
C
c
c
D
d
统计时分复用
t
①
t②
③ t
④
t
a bb c c d a
t
#1
#2
#3
3 个 STDM 帧
图3-23 统计时分复用的工作原理
3.5.2 波分复用
图 3-24 表 示 8 路 传 输 速 率 均 为 2.5 Gbit/s的光载波(其波长均为1310 nm)，经 光 的 调 制 后 ， 分 别 将 波 长 变 换 到 1550 ~ 1557 nm，每个光载波相隔1 nm (这里只是 为了说明问题的方便，实际上光载波的间 隔一般是0.8或1.6 nm)。
1244.160
OC-24/STS-24 STM-8
续表
1866.240 2488.320* 4976.640 9953.280
OC-36/STS-36 STM-12 OC-48/STS-48 STM-16 2.5 Gbit/s OC-96/STS-96 STM-32 OC-192/STS-192 STM-64 10 Gbit/s
s
25 Mbit/s
52 Mbit/s
160 kbit/s
64 kbit/s
640 kbit/s～ 1 Mbit/s
1.5 Mbit/s
768 kbit/s
384 kbit/s
1.5 Mbit/s
1.6～ 2.3 Mbit/s
1.6～ 2.3 Mbit/s
1.6～ 2.3 Mbit/s
160 kbit/s
表3-4
ADSL ADSL
xDSL
HDSL（2对线） HDSL（1对线） SDSL SDSL VDSL
VDSL
VDSL
DSL (ISDN)
对称 性
非对称 非对称
对称 对称 对称 对称 非对称
非对称
非对称 对称
xDSL的几种类型
下行带宽 上行带宽
1.5 Mbit/s
6～8 Mbit/s
1.5 Mbit/s 768 kbit/s 384 kbit/s 1.5 Mbit/s 12.96 Mbit/
表示线路速率的常用近似值
51.840
OC-1/STS-1
155.520*
OC-3/STS-3
STM-1
155 Mbit/s（按四舍五入则应为 156 Mbit/s）
466.560
OC-9/STS-9 STM-3
622.080* 933.120
OC-12/STS12
OC-18/STS18
STM-4 622 Mbit/s STM-6
频谱
传统电话
上行信道
ADSL 下行信道
…
…
0 4 kHz
约 1100 kHz
频率
图3-28 DMT技术的频谱分布
基于ADSL的接入网由以下3大部分组成： 数字用户线接入复用器DSLAM (DSL Access Multiplexer)，用户线和居民家庭中的一 些设施，如图3-29所示。
至 ISP 区域宽带网
基于 ADSL 的接入网
端局或远端站
电话 分路器
ATU-C ATU-C
PS 用户线
PS ATU-R
ATU-C
DSLA M
至本地电话局
居民家庭
图3-29 基于ADSL的接入网的组成
数字用户线接入复用器包括许多ADSL 调制解调器。ADSL调制解调器又称为接入 端接单元ATU (Access Termination Unit)。
由于各用户使用经过特殊挑选的不同 码型，因此不会造成干扰。码分复用最初 是用于军事通信，因为这种系统发送的信 号有很强的抗干扰能力，其频谱类似于白 噪声，不易被敌人发现。
在CDMA中，每一个比特时间再划分为m
个短的间隔，称为码片(chip)。
3.6 同步光纤网SONET和同步 数字系列SDH
数字传输系统存在着许多缺点。其中 最主要的是以下两个。
分
1553 nm
3
用
1554 nm
4
器
1555 nm
5
1556 nm
6
1557 nm
7
8 2.5 G b it/s 1310 nm
图3-24 波分复用的概念
3.5.3 码分复用
码分复用CDM (Code Division Multiplexing)是另一种共享信道的方法。 实际上，人们更常用的名词是码分多址 CDMA (Code Division Multiple Access) 每一个用户可以在同样的时间使用同样的 频带进行通信。
用户
A
a
a
B
b
b
C
c
c
D
d
时分复用
t
①
t②
③ t
④
t
ab #1
bc #2
c
a
d
t
#3
#4
4 个时分复用帧
图3-22 时分复用可能会造成线路资源的浪费
统计时分复用STDM (Statistic TDM) 是一种改进的时分复用，它能明显地提高 信道的利用率。集中器(concentrator)常 使用这种统计时分复用。图3-23是统计时 分复用的原理图。
DSL就是数字用户线 (Digital Subscriber Line) 的缩写。而DSL的前缀x 则表示在数字用户线上实现的不同宽带方 案。
ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) 是非对称数字用户线 [W-ADSL]，HDSL (High speed DSL) 是高 速数字用户线，SDSL (Single-line DSL) 是1对线的数字用户线，VDSL (Very high speed DSL) 是甚高速数字用户线。
（1）速率标准不统一 （2）不是同步传输
为了解决上述问题，美国首先在1988 年推出了一个数字传输标准，叫做同步光 纤网SONET (Synchronous Optical Network)。
表3-3为SONET和SDH的比较。
表3-3 SONET的OC级/STS级与SDH的STM级的对应关系
线路速率（Mbit/s） SONET符号 ITU-T符号
采用结点体系结构的好处首先是能够 提高网络的可靠性。
HFC网则需要对CATV网进行改造，其主 要特点有如下几个方面。
（1）HFC网的主干线路采用光纤
HFC网将原CATV网中的同轴电缆主干部 分改换为光纤，并使用模拟光纤技术，
模拟光纤从头端连接到光纤结点 (fiber node)，它又称为光分配结点ODN (Optical Distribution Node)。
图3-21 频分复用和时分复用
在进行通信时，复用器(multiplexer) 总是和分用器(demultiplexer)成对地使用。
当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，一个用 户对已经分配到的子信道的利用率一般是 不高的。
当用户在某一段时间暂时无数据传输 时(例如用户正在键盘上输入数据或正在浏 览屏幕上的信息)，那就只能让已经分配到 手的子信道空闲着，而其他用户也无法使 用这个暂时空闲的线路资源。图3-22说明 了这一概念。
符号
T1
T2
T3
T4
北美体制
话路数
24
96
672
4032
数据率（Mbit/s） 1.544
6.312 44.736 274.176
3.5 信道复用技术
3.5.1 频分复用、时分复用 和统计时分复用
频分复用和时分复用的特点分别如图 3-21(a)和(b)所示。
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 复用的所有用户是在不同的时间占用同样 的频带宽度。