第2章数据通信基础复习提纲

1、复习提纲（第二章）复习提纲（第二章） 傅立叶分析、尼奎斯特定理、香农定理傅立叶分析、尼奎斯特定理、香农定理的基本概念的基本概念 数据通信系统的基本模型和功能数据通信系统的基本模型和功能 信道的几个相关概念、信道的三种通信方式（信道的几个相关概念、信道的三种通信方式（单工、半双工、单工、半双工、 全双工的区别全双工的区别） 基带信号和带通信号的区别基带信号和带通信号的区别、调制的三种基本方法（、调制的三种基本方法（调频、调调频、调 幅、调相幅、调相） 信道的极限容量和极限传输速率的计算方法（香农公式）信道的极限容量和极限传输速率的计算方法（香农公式） 信道复用的概念、分类（信道复用的概念、分类（

2、FDM、TDM的比较、的比较、STDM特点特点） 理解理解CDMA的基本原理并会进行简单计算的基本原理并会进行简单计算 数字传输系统（数字传输系统（PCM的两大标准的两大标准、SONET的四个层次和结构的四个层次和结构） 宽带接入技术（宽带接入技术（ADSL的构成、的构成、HFC的体系结构、的体系结构、FTTx技术，技术， 三种技术的特点比较三种技术的特点比较） 移动电话系统的发展（移动电话系统的发展（经历过的四代发展和代表技术经历过的四代发展和代表技术） 数据通信的理论基础数据通信的理论基础 我们可以通过某种物理特性（如电压或者电流）我们可以通过某种物理特性（如电压或者电流） 的变化，就可以

3、在线路上传输信息。的变化，就可以在线路上传输信息。 如果用一个以时间如果用一个以时间t为自变量的单值函数为自变量的单值函数f(t)来来 表示电压或者电流的值，则我们可以对信号的表示电压或者电流的值，则我们可以对信号的 行为进行建模，并且可用数学的手段对信号进行为进行建模，并且可用数学的手段对信号进 行分析。行分析。 数据通信的理论基础数据通信的理论基础 傅立叶分析（傅立叶分析（Fourier Analysis） 19世纪早期，法国数学家傅立叶证明了，任何一个正常的世纪早期，法国数学家傅立叶证明了，任何一个正常的 周期为周期为T的函数的函数f(t)，都可以展开成多个（可能无限多个），都可以展开成

4、多个（可能无限多个） 正弦和余弦函数的和：正弦和余弦函数的和： 其中：其中：f=1/T为基频，为基频，an和和bn是是n次谐波的正弦和余弦振幅，次谐波的正弦和余弦振幅， C为常数。这种分解称为傅立叶级数（为常数。这种分解称为傅立叶级数（Fourier Series）。）。 利用上述级数可将一个函数重构，即如果利用上述级数可将一个函数重构，即如果T是已知的，振幅是已知的，振幅 也给定了，则由也给定了，则由式可以得到信号的原始函数式可以得到信号的原始函数f(t)。 12)2cos()2sin( 2 1 )( 11n n n n nftbnftaCtf 数据通信的理论基础数据通信的理论基础 傅立叶分

5、析（傅立叶分析（Fourier Analysis） 对对式两边同时乘以式两边同时乘以sin(2kft)，后从，后从0到到T求积分可计算出振幅求积分可计算出振幅an， bn项消失。项消失。 对对式两边同时乘以式两边同时乘以cos(2kft)，后从，后从0到到T求积分可计算出振幅求积分可计算出振幅bn， an项消失。项消失。 对对式两边同时从式两边同时从0到到T求积分可计算出常数求积分可计算出常数C。 由上述方法得到：由上述方法得到： 0 0 0 2 ( )sin(2), 2 ( )cos(2), 2 ( ), T n T n T af tnft dt T bf tnft dt T Cf t dt

6、 T 数据通信的理论基础数据通信的理论基础 傅立叶分析（傅立叶分析（Fourier Analysis） 傅里叶变换的性质傅里叶变换的性质 数据通信的理论基础数据通信的理论基础 信道的最大传输率信道的最大传输率 尼奎斯特定理（无噪音信道情况）尼奎斯特定理（无噪音信道情况） 尼奎斯特尼奎斯特(Nyquist)证明，若任一个信号已通过了证明，若任一个信号已通过了 一个带宽为一个带宽为H的低通滤波器，则只要每秒的低通滤波器，则只要每秒2H次采次采 样，过滤后信号可被完全重构。且若信号包含样，过滤后信号可被完全重构。且若信号包含V 个离散级数，则：个离散级数，则： 最大数据传输率最大数据传输率=2Hlo

7、g2V 数据通信的理论基础数据通信的理论基础 信道的最大传输率信道的最大传输率 香农定理（有噪音信道情况）香农定理（有噪音信道情况） 香农香农(Shannon)在尼奎斯特定理的基础上，得到在尼奎斯特定理的基础上，得到 一条带宽为一条带宽为H Hz、信噪比为、信噪比为S/N的有噪声信道的的有噪声信道的 最大数据传输率为：最大数据传输率为： 最大数据传输率最大数据传输率=Hlog2（1+S/N） 其中，其中，S为信号功率，为信号功率，N为噪声功率。为噪声功率。 分贝（分贝（dB）=10lg(S/N) 数据通信系统的基本模型数据通信系统的基本模型 正文 传输 系统输 入 数 据 发送 的信号 接收

8、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 正文 数据通信系统 源系统目的系统传输系统 输 出 信 息 PC 机 ？ 数据通信系统的基本模型数据通信系统的基本模型 模型功能模型功能 源点源点：源点设备产生待传输的数据：源点设备产生待传输的数据 发送器发送器：格式转换、编码成适合传输的信号：格式转换、编码成适合传输的信号 （典（典 型的发送器是调制器）型的发送器是调制器） 传输系统传输系统：传输线路（可能是一条线路，也可能：传输线路（可能是一条线路，也可能 是一个网络系统）是一个网络系统） 接收器接收器：接收信

9、号并转换为目的设备可识别的数：接收信号并转换为目的设备可识别的数 据格式据格式 （典型的接收器是解调器）（典型的接收器是解调器） 终点终点：接收数据并对其进行所需要的处理：接收数据并对其进行所需要的处理 数据通信系统的基本模型数据通信系统的基本模型 几个常用术语几个常用术语 数据数据：原始事实的集合，涉及事物的形式。分模拟数据和数：原始事实的集合，涉及事物的形式。分模拟数据和数 字数据字数据 信息信息：按特定方式组织在一起的事实的集合，是数据所代表：按特定方式组织在一起的事实的集合，是数据所代表 的内容及其解释，包括实体、属性、数值三部分。更高层的的内容及其解释，包括实体、属性、数值三部分。更

10、高层的 抽象概念。抽象概念。 信号信号：数据的电磁编码，是数据在传输过程中存在形式：数据的电磁编码，是数据在传输过程中存在形式动动 态态 码元码元(Code)在使用时间域（或简称为时域）的波形表示在使用时间域（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。数字信号时，代表不同离散数值的基本波形。 波特波特(Baud)，是，是码元传输速率码元传输速率的单位，的单位，1 波特为每秒传送波特为每秒传送 1 个码元。个码元。 数据通信系统的基本模型数据通信系统的基本模型 几个常用术语几个常用术语 “模拟的模拟的”(analogous)：代表消息参数的取值是连续变化：代表消息参数的取

11、值是连续变化 的的 “数字的数字的”(digital) ：取值是离散数值的（其物理表达形式：取值是离散数值的（其物理表达形式 通常为脉冲）通常为脉冲） 调制调制：把数字信号转换为模拟信号的过程：把数字信号转换为模拟信号的过程 解调解调：把模拟信号转换为数字信号的过程：把模拟信号转换为数字信号的过程 信道信道：能传送信号的一条通路，由线路及附属设备组成；一：能传送信号的一条通路，由线路及附属设备组成；一 般都是用来表示向某一个方向传送信息的媒体般都是用来表示向某一个方向传送信息的媒体 一条通信电路往往包含一条发送信道和一条接收信道一条通信电路往往包含一条发送信道和一条接收信道 信道的三种通信方式

12、信道的三种通信方式 从通信的双方信息交互的方式来看，有三种基从通信的双方信息交互的方式来看，有三种基 本方式：本方式： 单向通信单向通信（单工通信）（单工通信）只能有一个方向的只能有一个方向的 通信而没有反方向的交互。通信而没有反方向的交互。 双向交替通信双向交替通信（半双工通信）（半双工通信）通信的双方通信的双方 都可以发送信息，但不能双方同时发送都可以发送信息，但不能双方同时发送(当然也当然也 就不能同时接收就不能同时接收)。 双向同时通信双向同时通信（全双工通信）（全双工通信）通信的双方通信的双方 可以同时发送和接收信息。可以同时发送和接收信息。 信道的几个基本概念信道的几个基本概念 基

13、带信号基带信号（即基本频带信号）（即基本频带信号）来自信源的信号。来自信源的信号。 像计算机输出的代表各种文字或图像文件的数据信号像计算机输出的代表各种文字或图像文件的数据信号 都属于基带信号。都属于基带信号。 基带信号往往包含有较多的低频成分，甚至有直流成基带信号往往包含有较多的低频成分，甚至有直流成 分，而许多信道并不能传输这种低频分量或直流分量。分，而许多信道并不能传输这种低频分量或直流分量。 因此必须对基带信号进行因此必须对基带信号进行调制调制(modulation)。 带通信号带通信号把基带信号经过载波调制后，把信号的把基带信号经过载波调制后，把信号的 频率范围搬移到较高的频段以便在

14、信道中传输（即仅频率范围搬移到较高的频段以便在信道中传输（即仅 在一段频率范围内能够通过信道）。在一段频率范围内能够通过信道）。 信道的几个基本概念信道的几个基本概念 基带信号往往包含有较多的低频成分，甚至有直流成基带信号往往包含有较多的低频成分，甚至有直流成 分，而许多信道并不能传输这种低频分量或直流分量。分，而许多信道并不能传输这种低频分量或直流分量。 为了解决这一问题，就必须对基带信号进行为了解决这一问题，就必须对基带信号进行调制调制 (modulation)。 最基本的二元制调制方法有以下几种：最基本的二元制调制方法有以下几种： 调幅调幅(AM)：载波的振幅随基带数字信号而变化。：载波

15、的振幅随基带数字信号而变化。 调频调频(FM)：载波的频率随基带数字信号而变化。：载波的频率随基带数字信号而变化。 调相调相(PM) ：载波的初始相位随基带数字信号而变：载波的初始相位随基带数字信号而变 化。化。 基带数字信号的几种调制方法基带数字信号的几种调制方法 010011100 基带信号 调幅 调频 调相 信道的极限容量信道的极限容量 信噪比信噪比 香农香农(Shannon)用信息论的理论推导出了带宽受用信息论的理论推导出了带宽受 限且有高斯白噪声干扰的信道的限且有高斯白噪声干扰的信道的极限极限、无差错无差错 的的信息传输速率。信息传输速率。 信道的极限信息传输速率信道的极限信息传输速

16、率 C 可表达为可表达为 C = W log2(1+S/N) b/s W 为信道的带宽（以为信道的带宽（以 Hz 为单位）；为单位）； S 为信道内所传信号的平均功率；为信道内所传信号的平均功率； N 为信道内部的高斯噪声功率。为信道内部的高斯噪声功率。 信道的极限容量信道的极限容量 香农公式表明香农公式表明 信道的带宽或信道中的信噪比越大，则信息的极信道的带宽或信道中的信噪比越大，则信息的极 限传输速率就越高。限传输速率就越高。 只要信息传输速率低于信道的极限信息传输速率，只要信息传输速率低于信道的极限信息传输速率， 就一定可以找到某种办法来实现无差错的传输。就一定可以找到某种办法来实现无差

17、错的传输。 若信道带宽若信道带宽 W 或信噪比或信噪比 S/N 没有上限（当然实际没有上限（当然实际 信道不可能是这样的），则信道的极限信息传输信道不可能是这样的），则信道的极限信息传输 速率速率 C 也就没有上限。也就没有上限。 实际信道上能够达到的信息传输速率要比香农的实际信道上能够达到的信息传输速率要比香农的 极限传输速率低不少。极限传输速率低不少。 信道复用技术信道复用技术 （多路）复用技术主要分为两大类型：（多路）复用技术主要分为两大类型： 频分多路复用频分多路复用FDM (Frequency Division Multiplexing) 时分多路复用时分多路复用TDM (Time

18、Division Multiplexing) 上述两种复用方法技术比较成熟，但是不够灵活，相上述两种复用方法技术比较成熟，但是不够灵活，相 比而言频分复用技术更利于模拟信号的传输，而时分比而言频分复用技术更利于模拟信号的传输，而时分 复用则更有利于数字信号的传输。复用则更有利于数字信号的传输。 信道复用技术信道复用技术 （多路）复用技术具体可分为三种：（多路）复用技术具体可分为三种： 频分复用频分复用 时分复用时分复用 统计时分复用统计时分复用 频分复用频分复用 FDM (Frequency Division Multiplexing) 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用

19、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。个频带。 频分复用的所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源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（请注 意，这里的意，这里的“带宽带宽”是频率带宽而不是数据的发送速率）。是频率带宽而不是数据的发送速率）。 频率 时间 频率 1 频率 2 频率 3 频率 4 频率 5 频分复用频分复用 FDM (Frequency Division Multiplexing) 在使用频分复用时，若每个用户占用带宽不变，则当在使用频分复用时，若每个用户占用带宽不变，则当 复用的用户数增加时，复用后的信道的总带宽就跟着复用的用户数增加时，

20、复用后的信道的总带宽就跟着 变宽。变宽。 例如：带宽为例如：带宽为4kHz的电话线路，的电话线路，1000个用户进行频个用户进行频 率复用后的总带宽为率复用后的总带宽为4MHz。 时分复用时分复用TDM (Time Division Multiplexing) 时分复用时分复用则是将时间划分为一段段等长的则是将时间划分为一段段等长的时分复用帧时分复用帧 （TDM 帧）。每一个时分复用的用户在每一个帧）。每一个时分复用的用户在每一个 TDM 帧中占用固定序号的时隙。每一个用户所占用的时隙帧中占用固定序号的时隙。每一个用户所占用的时隙 是是周期性地出现周期性地出现（其周期就是（其周期就是 TDM

21、帧的长度）。帧的长度）。 TDM 信号也称为信号也称为等时等时(isochronous)信号。信号。 时分复用的所有用户是在不同的时间占用同样的频带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。宽度。 时分复用时分复用TDM (Time Division Multiplexing) 例如，例如，TDM帧长度为帧长度为125us，则，则1000个用户进行个用户进行 时分复用时，每个用户分配到的时隙宽度变得非时分复用时，每个用户分配到的时隙宽度变得非 常窄，为常窄，为0.125us。 统计时分复用统计时分复用 STDM (Statistic TDM) 统计时分复用统计时分复用又称为异步时分

22、复用，它使用又称为异步时分复用，它使用STDM帧帧 来传送复用数据，但每个来传送复用数据，但每个STDM帧中的帧中的时隙数小于连时隙数小于连 接在集中器中的用户数接在集中器中的用户数。各用户有了数据就随时发往。各用户有了数据就随时发往 集中器中的输入缓存，然后集中器按顺序依次扫描输集中器中的输入缓存，然后集中器按顺序依次扫描输 入缓存并将输入数据放入入缓存并将输入数据放入STDM帧，对没有数据的缓帧，对没有数据的缓 存就跳过去，当一个帧数据放满就发送出去。因此，存就跳过去，当一个帧数据放满就发送出去。因此， STDM帧不是固定分配时隙，而是按需动态地分配时帧不是固定分配时隙，而是按需动态地分配

23、时 隙，所以可以提高线路的利用率。隙，所以可以提高线路的利用率。 波分复用波分复用 WDM（Wavelength Division Multiplexing) 人们可借助传统的载波电话的频分复用的概念，实现人们可借助传统的载波电话的频分复用的概念，实现 使用一根光纤同时传输多个频率很接近的光载波信号，使用一根光纤同时传输多个频率很接近的光载波信号， 使光纤的传输能力成倍提高。使光纤的传输能力成倍提高。 这里习惯用这里习惯用波长波长而不是频率来表示所使用的光载波。而不是频率来表示所使用的光载波。 现在的现在的密集波分复用密集波分复用DWDM (Dense Wavelength Division

24、Multiplexing)可以在一根光纤上复用可以在一根光纤上复用80路以路以 上的光载波信号。上的光载波信号。 EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifier)为掺饵光纤放为掺饵光纤放 大器。大器。 码分复用码分复用 CDM (Code Division Multiplexing) 码分复用码分复用CDM也是一种共享信道的方法。其常用名也是一种共享信道的方法。其常用名 词是词是码分多址码分多址 CDMA (Code Division Multiple Access)。 各用户可在同样的时间使用同样的频带进行通信，由各用户可在同样的时间使用同样的频带进行通信，由 于各用户

25、使用经过特殊挑选的不同码型，因此彼此不于各用户使用经过特殊挑选的不同码型，因此彼此不 会造成干扰会造成干扰。 这种系统最早用于军事通信，其发送的信号这种系统最早用于军事通信，其发送的信号有很强的有很强的 抗干扰能力抗干扰能力，其频谱类似于白噪声，不易被敌人发现。，其频谱类似于白噪声，不易被敌人发现。 在在CDMA中，每一个比特时间划分为中，每一个比特时间划分为 m 个短的间隔，个短的间隔， 称为称为码片码片(chip)。 码分复用码分复用 CDM (Code Division Multiplexing) 每个站被指派一个唯一的每个站被指派一个唯一的 m bit 码片序列。码片序列。 如发送比特

26、如发送比特 1，则发送自己的，则发送自己的 m bit 码片序列。码片序列。 如发送比特如发送比特 0，则发送该码片序列的二进制反码。，则发送该码片序列的二进制反码。 例如，例如，S 站的站的 8 bit 码片序列是码片序列是 00011011。 发送比特发送比特 1 时，就发送序列时，就发送序列 00011011， 发送比特发送比特 0 时，就发送序列时，就发送序列 11100100。 S 站的码片序列：站的码片序列：(1 1 1 +1 +1 1 +1 +1) 这里按习惯将码片中的这里按习惯将码片中的0用用1表示。表示。 码分复用码分复用 CDM (Code Division Multipl

27、exing) CDMA的重要特点：的重要特点： 每个站分配的码片序列不仅必须各不相同，并每个站分配的码片序列不仅必须各不相同，并 且还必须互相正交且还必须互相正交(orthogonal)。 在实用的系统中是使用伪随机码序列。在实用的系统中是使用伪随机码序列。 码分复用码分复用 CDM (Code Division Multiplexing) 码片序列的码片序列的正交关系正交关系 令向量令向量 S 表示站表示站 S 的码片向量，令的码片向量，令 T 表示其他任表示其他任 何站的码片向量。何站的码片向量。 两个不同站的码片序列正交，就是向量两个不同站的码片序列正交，就是向量 S 和和T 的规的规

28、格化内积格化内积(inner product)都是都是 0： 0 1 1 m i iiT S m TS(2-3) 码片序列的正交关系举例码片序列的正交关系举例 令向量令向量 S 为为(1 1 1 +1 +1 1 +1 +1)，向量，向量 T 为为(1 1 +1 1 +1 +1 +1 1)。 把向量把向量 S 和和 T 的各分量值代入的各分量值代入(2-3)式就可看出这两个式就可看出这两个 码片序列是正交的。码片序列是正交的。 码分复用码分复用 CDM (Code Division Multiplexing) 码片序列的码片序列的正交关系正交关系另一个重要特性另一个重要特性: 任何一个码片向量和

29、该码片向量自己的规格化内积任何一个码片向量和该码片向量自己的规格化内积 都是都是1 。 一个码片向量和该码片反码的向量的规格化内积值一个码片向量和该码片反码的向量的规格化内积值 是是 1。（参见书。（参见书p52） m i m i i m i ii m S m SS m 11 22 1 1) 1( 111 SS CDMA 的工作原理的工作原理 S 站的码片序列 S 110 t t t t t t m 个码片 tS 站发送的信号 Sx T 站发送的信号 Tx 总的发送信号 Sx + Tx 规格化内积 S Sx 规格化内积 S Tx 数据码元比特 发 送 端 接 收 端 CDMA 的工作原理举例的

30、工作原理举例 (a) Chip sequences for four stations. (b) Signals the sequences represent CDMA 的工作原理举例的工作原理举例 (c) Six examples of transmissions. (d) Recovery of station Cs 数字传输系统数字传输系统 PCM脉码调制体制脉码调制体制（书（书p54表表23） 脉码调制脉码调制 PCM 体制最初是为了在电话局之间的中体制最初是为了在电话局之间的中 继线上传送多路的电话。继线上传送多路的电话。 由于历史上的原因，由于历史上的原因，PCM 有两个互不兼容

31、的国际有两个互不兼容的国际 标准，即北美的标准，即北美的 24 路路 PCM（简称为（简称为 T1）和欧洲）和欧洲 的的 30 路路 PCM（简称为（简称为 E1）。我国采用的是欧洲）。我国采用的是欧洲 的的 E1 标准。标准。 E1 的速率是的速率是 2.048 Mb/s，而，而 T1 的速率是的速率是 1.544 Mb/s。 当需要有更高的数据率时，可采用复用的方法。当需要有更高的数据率时，可采用复用的方法。 SONET 标准定义了四个光接口层标准定义了四个光接口层 光子层光子层(Photonic Layer) 处理跨越光缆的比特传送。处理跨越光缆的比特传送。 段层段层(Section L

32、ayer) 在光缆上传送在光缆上传送 STS-N 帧。帧。 线路层线路层(Line Layer) 负责路径层的同步和复用。负责路径层的同步和复用。 路径层路径层(Path Layer) 处理路径端接设备处理路径端接设备 PTE (Path Terminating Element)之间的业务的传输。之间的业务的传输。 SONET 的体系结构的体系结构 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

33、(path) (section)(section) (section) 宽带接入技术宽带接入技术 xDSL技术技术 xDSL 技术就是用数字技术对现有的模拟电话用户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线进行改造，使它能够承载宽带业务。 虽然标准模拟电话信号的频带被限制在虽然标准模拟电话信号的频带被限制在 3003400 kHz 的范围内，但用户线本身实际可通过的信号的范围内，但用户线本身实际可通过的信号 频率仍然超过频率仍然超过 1 MHz。 xDSL 技术就把技术就把 04 kHz 低端频谱留给传统电话使低端频谱留给传统电话使 用，而把原来没有被利用的高端

34、频谱留给用户上用，而把原来没有被利用的高端频谱留给用户上 网使用。网使用。 DSL就是就是数字用户线数字用户线(Digital Subscriber Line)的缩的缩 写。而写。而 DSL 的前缀的前缀 x 则表示在数字用户线上实现则表示在数字用户线上实现 的不同宽带方案。的不同宽带方案。 宽带接入技术宽带接入技术 xDSL 的几种类型的几种类型 ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line)：非对非对 称数字用户线称数字用户线 HDSL (High speed DSL)：高速数字用户线：高速数字用户线 SDSL (Single-line DSL)：1 对

35、线的数字用户线对线的数字用户线 VDSL (Very high speed DSL)：甚高速数字用户线：甚高速数字用户线 DSL ：ISDN 用户线用户线。 RADSL (Rate-Adaptive DSL)：速率自适应：速率自适应 DSL， 是是 ADSL 的一个子集，可自动调节线路速率）。的一个子集，可自动调节线路速率）。 宽带接入技术宽带接入技术 ADSL 的特点的特点 上行和下行带宽做成不对称的。上行和下行带宽做成不对称的。 上行指从用户到上行指从用户到 ISP，而下行指从，而下行指从 ISP 到用户。到用户。 ADSL 在用户线（铜线）的两端各安装一个在用户线（铜线）的两端各安装一个

36、 ADSL 调制解调器。调制解调器。 我国目前我国目前ADSL采用的方案是采用的方案是离散多音调离散多音调 DMT (Discrete Multi-Tone)调制技术。这里的调制技术。这里的“多音调多音调” 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。 DMT 技术的频谱分布技术的频谱分布 频谱 频率 上行信道 传统电话 04 下行信道 (kHz) 401381100 宽带接入技术宽带接入技术-ADSL 宽带接入技术宽带接入技术 光纤同轴混合网光纤同轴混合网HFC (Hybrid Fiber Coax) HFC 网是在目前覆盖面很广的有线电视网，网是在目前覆盖面很广的有线电

37、视网， 是在是在 CATV 基础上开发的一种居民宽带接基础上开发的一种居民宽带接 入网。入网。 HFC 网除可传送网除可传送 CATV 外，还提供电话、外，还提供电话、 数据和其他宽带交互型业务。数据和其他宽带交互型业务。 现有的现有的 CATV 网是网是树形拓扑结构树形拓扑结构的同轴电的同轴电 缆网络，它采用缆网络，它采用模拟技术的频分复用模拟技术的频分复用对电视对电视 节目进行节目进行单向传输单向传输。HFC 网需要对网需要对 CATV 网进行改造。网进行改造。 宽带接入技术宽带接入技术 HFC主要特点主要特点 1）HFC网的主干线路采用光纤网的主干线路采用光纤 HFC 网将原网将原 CA

38、TV 网中的同轴电缆主干部分改换为光纤，并使用网中的同轴电缆主干部分改换为光纤，并使用模拟模拟 光纤技术光纤技术。 在模拟光纤中采用光的振幅调制在模拟光纤中采用光的振幅调制 AM，这比使用数字光纤更为经济。，这比使用数字光纤更为经济。 模拟光纤从头端连接到模拟光纤从头端连接到光纤结点光纤结点(fiber node)，即，即光分配结点光分配结点 ODN (Optical Distribution Node)。在光纤结点光信号被转换为电信号。在光。在光纤结点光信号被转换为电信号。在光 纤结点以下就是同轴电缆。纤结点以下就是同轴电缆。 2） HFC 网采用结点体系结构网采用结点体系结构 3） HFC

39、 网具有比网具有比 CATV 网更宽的频谱，且具网更宽的频谱，且具 有双向传输功能有双向传输功能 4）每个家庭要安装一个用户接口盒每个家庭要安装一个用户接口盒 HFC 网采用结点体系结构网采用结点体系结构 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 HFC 网具有比网具有比 CATV 网更宽的频谱，具有双向网更宽的频谱，具有双向 传输功能传输功能 下行信道 上行 信道 5 40 50 550 750 1000 原有模拟电视数字信号 频率(MHz) 保留 HFC 网的最大优点网的最大优点 具有很宽的频带，并且能够利用已经有相当大的覆具有很宽的频带，并且能够利用已经有相当大的覆 盖面的有线电视网。盖面的有线电视网。 要将现有的要将现有的 450 MHz 单向传输的有线电视网络改造单向传输的有线电视网络改造 为为 7