广东海洋大学计算机网络课件物理层

2017年广东海洋大学计算机网络课件物理层第一页，共185页。第2章物理层2.1物理层的基本概念2.2数据通信的基础知识

2.2.1数据通信系统的模型

2.2.2有关信道的几个基本概念

2.2.3信道的极限容量

2.2.4信道的极限信息传输速率2.3物理层下面的传输媒体

2.3.1导向传输媒体

2.3.2非导向传输媒体第二页，共185页。第2章物理层（续）2.4信道复用技术

2.4.1频分复用、时分复用和统计时分复用

2.4.2波分复用

2.4.3码分复用2.5数字传输系统2.6宽带接入技术

2.6.1xDSL技术

2.6.2光纤同轴混合网（HFC网）

2.6.3FTTx技术第三页，共185页。2.1物理层的基本概念物理层是OSI的第一层，它虽然处于最底层，却是整个开放系统的基础。物理层考虑的是--怎样才能在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流。而不是指连接计算机的具体的物理设备或具体的传输媒体.物理层屏蔽掉这些差异。物理层的主要任务是确定与传输媒体的接口的一些特性：如各种插头、插座。

第四页，共185页。2.1物理层的基本概念

物理层的主要任务描述为确定与传输媒体的接口的一些特性，即：

机械特性:

指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。

电气特性:信号电平，信号的脉冲宽度和频率，数据传送速率，最大传输距离等。

指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。即什么样的电压表示“1”或“0”,电气特性决定了传输速率和距离。如:某一根导线来说，＋5Ｖ表示二进制“０”，－5Ｖ表示二进制“１”。

功能特性

说明接口信号引脚的功能和作用。

过程特性指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。第五页，共185页。第一节物理层与物理层协议的基本概念PC机中物理层相关设备RS232是接口的电气标准--EIA，串口侧重点在于接口的通信方式，满足这个协议的接口都可以叫做RS232接口。DB-25、DB-15和DB-9等多种连接器

的型态出现。第六页，共185页。

DB-25和DB-9的外形RS232接口就是COM口(clustercommunicationport，串行通讯端口），一般个人计算机上会有两组接口，分别称为COM1和COM2，COM口一般就是输入输出。COM1---是通信接口，是电脑和其他设备通信用的。

USB（Universal

Serial

Bus，通用串行总线）是数据传输接口，主要是用来传输数据。第七页，共185页。数据在通信线路上的传输方式:

一般都是串行传输，即一个比特一个比特地按照时间顺序传输。但是，有时也可以采用多个比特的并行传输方式。物理层要完成传输方式的转换.远距离的传输通信都是串行传输.物理层的协议种类多，因物理连接方式多:点对点、多点连接、广播连接。物理层要完成传输方式的转换第八页，共185页。常见的几种计算机连网方法—拓扑结构点对点连接（这是最简单的网络）总线网星形网环形网第九页，共185页。2.2数据通信的基础知识

2.2.1数据通信系统的模型

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机第十页，共185页。数据通信系统源系统源点（信源）：源点设备产生通信网络要传输的数据。发送器：通常源点生成的数据要通过发送器编码后才能够在传输系统中进行传输。如：调制解调器：比特流模拟信号目的系统接收器：接收传输系统传送过来的信号，并将其转换为能够被目的设备处理的信息。终点(信宿)：终点设备从接收器获取传送来的信息。如：调制解调器；模拟信号比特流传输系统可以是简单的物理通信线路也可以是连接源系统和目的系统之间的复杂网络设备噪声信源发送器传输系统信道接收器信宿源系统目的系统数据通信系统构成第十一页，共185页。数据通信系统的构成数据传输系统传输线路有线介质、无线介质（微波、红处线、卫星）传输设备调制解调器、中继器、多路复用器、交换机等调制解调器等网络接入设备也称为DCE（DataCircuitEquipment）数据处理系统：计算机、终端等又分为：源系统（信源＋发送器）：发出数据的计算机目的系统（信宿＋接收器）：接收数据的计算机计算机、终端等设备也称为DTE（DataTerminalEquipment）DCEDTEDTEDCE第十二页，共185页。几个术语消息—

通信的目的是传送消息（话音、文字、图像等）数据(data)——运送消息的实体。模拟数据：反映的是连续的值（如声音、视频、温度、压力等）数字数据：反映的是离散的值（如整数、ASCII文本等）信号(signal)——数据的电气的或电磁的表现。模拟信号：连续变化的电信号数字信号：离散变化的电信号第十三页，共185页。ttUU000（a）模拟信号（b）数字信号1（c）数字信号2模拟信号时间上连续，包含无穷多个信号值数字信号时间上离散，仅包含有限数目的信号值。最常见的是二值信号第十四页，共185页。周期信号 信号由不断重复的固定模式组成（如正弦波）。非周期信号 信号没有固定的模式和波形循环（如语音的音波信号）。tTTTtTTT周期信号非周期信号tt第十五页，共185页。信息编码：将信息用二进制数表示的方法例如：ASCII编码,如字符“A”的ASCII编码为，等数据编码：将数据用物理量-波型表示的方法例如：字符“A”的ASCII编码为，其数据编码可能为01000001t第十六页，共185页。信息通过数据通信系统进行传输的过程把携带信息的数据用物理信号形式通过信道传送到目的地信息和数据（二进制位）不能直接在信道上传输编码：数据→适合传输的数字信号——便于同步、识别、纠错调制：数字信号→适合传输的形式——按频率、幅度、相位解调：接收波形→数字信号解码：数字信号→原始数据信息→数据→信号→在信道上传输→信号→数据→信息数据编码调制解调数据解码“A”“A”信道信息编码信息解码第十七页，共185页。模拟的和数字的数据、信号示意图模拟数据模拟信号放大器调制器模拟数据数字信号

PCM编码器数字数据模拟信号调制器数字数据数字信号

数字发送器图2-2模拟的和数字的数据、信号的示意图第十八页，共185页。

标准的数据信号表示方式数字信号:通过一串特定电平序列来传输数据。在图像上，这些信号通常表现为一个矩形波（图）。水平坐标轴代表时间，垂直坐标轴代表电平—用来表示信号大小，高低电平随时间交替变化.模拟信号:由持续变化的电平构成，在图像上一般表现为正弦波（图b)。图

模拟和数字信号第十九页，共185页。信号的周期:就是信号完成一个循环所需要的时间T，图2-2中的信号周期为p。信号的频率f:是信号每秒振荡的周期数（1秒通过的波形个数）。其量度单位是周期每秒---即赫兹（Hz）。通信媒体能够容纳一定频率范围的信号。信号带宽:是信号频谱的宽度--也就是媒体能够传输的最高频率和最低频率的差值。如电话信号的频率是300～3300Hz，那么它的带宽就是3000Hz。带宽这个术语也被用于指媒体能够传输的比特数。

2.2.2有关信号的几个基本概念第二十页，共185页。2.2.2有关信号的几个基本概念

数字信道：用于直接传输数字信号的信道。以数字脉冲形式（离散信号）传输数据的信道。计算机网络中主要采用数字信道进行数据传输ADSL、ISDN、DDN、ATM、局域网模拟信道：能传输模拟信号的信道。模拟信号的电平随时间连续变化。如：CATV、无线电广播、电话拨号线路信道（channel）第二十一页，共185页。单向通信（单工通信）:只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。双向交替通信（半双工通信）:通信的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送或同时接收。双向同时通信（全双工通信）:通信的双方可以同时发送和接收信息。需要具有两条物理上独立的传输线路；或者需要具有一条物理线路上的两个信道，分别用于不同方向的信号传输。通信双方的交互方式第二十二页，共185页。发送器接收器发送器/接收器发送器/接收器发送器/接收器发送器/接收器单工方式：半双工方式：全双工方式：A站B站可同时不可同时第二十三页，共185页。基带(baseband)信号和

带通(bandpass)信号基带信号（即基本频带信号）——来自信源的信号。将数字信号1或0直接用两种不同的电压来表示，然后送到线路上去传输。如：以太网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。因此必须对基带信号进行调制。带通信号(宽带信号)——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信道中传输（即仅在一段频率范围内能够通过信道）。第二十四页，共185页。课件制作人：谢希仁几种最基本的调制方法基带信号往往包含有较多的低频成分，甚至有直流成分,为了解决这一问题，就必须对基带信号进行调制(modulation)。最基本的二元制调制方法有以下几种：调幅(AM)：载波的振幅随基带数字信号而变化。调频(FM)：载波的频率随基带数字信号而变化。调相(PM)：载波的初始相位随基带数字信号而变化。

01000001t第二十五页，共185页。对基带数字信号的几种调制方法010011100基带信号调幅调频调相0无载波1有载波0和1对应频率f1和f20和1分别代表相位0度和180度第二十六页，共185页。数字信号的编码问题使用基带传输时：在发送端要将数据变换为数字信号，以便在数字传输介质上传输，这一变换称为编码；在接收端，要将数字信号还原为原来的形式，这一过程称为解码。码元是承载数据的基本信号单元。

数字信号是离散的脉冲序列，每个脉冲代表一个信号单元，就是一个码元。表示二进制数据的码元形式不同，便产生出不同的编码方案。数字信号的编码问题是如何把数字数据用物理信号(如电信号)的波形来表示.数字数据可以由许多不同形式的电信号波形来表示.第二十七页，共185页。码元(CodeCell)——时间轴上的一个信号编码单元使用二进制编码时，有两种码元—0状态和1状态。t码元1码元2码元3码元4码元5信号同步脉冲同步脉冲：用于码元的同步定时，识别码元的开始第二十八页，共185页。波特是码元传输的速率单位（每秒传多少个码元）。码元传输速率也称为调制速率、波形速率或符号速率。比特是信息量的单位。

信息的传输速率“比特/秒”与码元的传输速率“波特”在数量上有一定的关系。若1个码元只携带1bit的信息量，则“比特/秒”和“波特”在数值上相等。若1个码元携带nbit的信息量，则

MBaud的码元传输速率所对应的信息传输速率为M

nb/s。波特(Baud)和比特(bit)是两个不同的概念第二十九页，共185页。信道的最高码元传输速率

码元传输速率:指单位时间所传送的码元(即脉冲)数目.或者表示信号调制过程中单位时间内调制信号波形的变换次数。单位为波特Baud.

换句话说，一个码元中可以传送多个比特（bit）。例如,二进制数字传输中一个码元可携带一个bit八进制数字传输中,一个码元可载三个bit。11

一个码元(脉冲)可取000、001、010.、011、100、101、110、111八个有效值时,则该码元能携带三位(bit)二进制信息第三十页，共185页。波特率可以被理解为单位时间内传输码元符号的个数（传符号率），通过不同的调制方法可以在一个码元上负载多个比特信息。

波特率指数据信号对载波的调制速率，它用单位时间内载波调制状态改变次数来表示，其单位为波特(Baud)。波特率与比特率的关系为：比特率=波特率X单个调制状态对应的二进制位数第三十一页，共185页。正交振幅调制QAM

(QuadratureAmplitudeModulation)

r(r,)可供选择的相位有12种，而对于每一种相位有1或2种振幅可供选择。由于4bit编码共有16种不同的组合，因此这16个点中的每个点可对应于一种4bit的编码。

若每一个码元可表示的比特数越多(即在星座图中的点数越多)

，则在接收端进行解调时要正确识别每一种状态就越困难。举例第三十二页，共185页。2.2.3信道的极限容量任何实际的信道都不是理想的，在传输信号时会产生各种失真以及带来多种干扰。

码元传输的速率越高，或信号传输的距离越远，在信道的输出端的波形的失真就越严重。信道的极限容量原则：

奈氏准则--码元传输的速率是受限的

香农公式--信息传输速率是受限的第三十三页，共185页。数字信号通过实际的信道

有失真，但可识别失真大，无法识别实际的信道（带宽受限、有噪声、干扰和失真）发送信号波形接收信号波形发送信号波形实际的信道（带宽受限、有噪声、干扰和失真）接收信号波形第三十四页，共185页。

数据通信的一般概念通信的三个要素：信源、信宿和信道噪声信源发送器信道接收器信宿源系统目的系统任何信道都不是完美无缺的，因此会对传输的信号产生干扰，称为“噪声”。外界：闪电、串扰、电气设备内部：介质特性（衰减、延迟－与频率有关）热噪声：由导体内的热扰动引起，又称为白噪声。第三十五页，共185页。非理想信道实际的信道上存在三类损耗：衰减、延迟、噪声。a）衰减

信道的损耗引起信号强度减弱，导致信噪比S/N降低。b）延迟信号中的各种频率成分在信道上的延迟时间各不相同，在接收端会产生信号畸变。c）噪声

热噪声：由导体内的热扰动引起，又称为白噪声。

串扰：信道间产生的不必要的耦合。例：多对双绞线

脉冲噪声：多由外部电磁干扰造成（闪电、大功率电机启动等）。非连续、随机、振幅较大。

噪声将破坏信号，产生误码。持续时间0.01s的干扰可以破坏约560个比特（56Kbps）。第三十六页，共185页。限制码元在信道上的传输数率具体的信道所能通过的频率范围总是有限的，信号中的许多高频分量是不能通过信道。限制码元在信道上的传输数率的因素有两种1.信道能够通过的频率范围2.信噪比第三十七页，共185页。信道能够通过的频率范围1924年，奈奎斯特(Nyquist)就推导出了著名的奈氏准则。他给出了在假定的理想条件下，(为了避免码间串扰)码元的传输速率的上限值。P42

奈氏准则指出了：码元传输的速率是受限的，不能任意提高，否则在接收端就无法正确判定码元是1还是0（因为有码元之间的相互干扰）

奈奎斯特（1889-1976），美国物理学家。1917年获得耶鲁大学哲学博士学位。曾在美国AT&T公司与贝尔实验室任职。第三十八页，共185页。奈氏（Nyquist）准则理想低通信道的最高码元传输速率=2WBaudW是理想低通信道的带宽，单位为赫(Hz)每赫带宽的理想低通信道的最高码元传输速率是每秒2个码元。理想低通信道"就是信号的所有低频分量，只要其频率不超过某个上限值，都能够不失真地通过此信道。而频率超过该上限值的所有高频分量都不能通过该信道。

Baud是波特，是码元传输速率的单位，1波特为每秒传送1个码元。不能通过能通过0频率(Hz)W(Hz)第三十九页，共185页。另一种形式的奈氏准则理想带通特性信道的最高码元传输速率=WBaudW是理想带通信道的带宽，单位为赫(Hz)每赫带宽的理想低通信道的最高码元传输速率是每秒1个码元。低通---通俗点就是低于某频率的就能通过并辨认，所以没有下限

带通--就是频率在限定的带宽内就能通过并辨认，所以有上下限

不能通过能通过0频率(Hz)W(Hz)不能通过第四十页，共185页。波特(Baud)和比特(bit)

波特率指单位时间所传送的码元数目，或者表示信号调制过程中单位时间内调制信号波形的变换次数。单位为波特(Baud)。

比特率与波特率的关系

比特率Rb和波特率RB统称为系统的传输速率。在不同的信号调制系统中，每个码元所载的比特是不同的。例如，二进制数字传输中一个码元可携带一个bit，八进制数字传输中，一个码元可载三个bit。一般而言，每个码元脉冲可代表log2M个M进制bit。即，比特率与波特率的关系为Rb=RBlog2Mbps例：如M=4，RB=1200Baud，则信息传输速率

Rb=1200log24=2400bps第四十一页，共185页。(2)信噪比噪声存在于所有的电子设备和通信信道中，可能随机产生，会使接收端对码元的判决产生错误。如果信号强，受噪声影响就相对会小。因此信噪比很重要.信噪比：是信号的平均功率和噪声的平均功率之比记为S/N.用分贝dB度量信噪比信噪比(dB)=10log10(S/N)(dB).

当S/N=1000时信噪比(dB)?

当S/N=10时信噪比(dB)?第四十二页，共185页。香农公式信道容量：表征一个信道传输数据的能力,受频带宽度的限制.实际传输信号的最高频率必须在信道频带之内.超过上限时,信号码元就会重叠.1974年，香农(Shannon)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极限、无差错的信息传输速率。信道的极限信息传输速率C可表达为

C=Wlog2(1+S/N)b/sW为信道的带宽（以Hz为单位）；S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。

第四十三页，共185页。第四十四页，共185页。第四十五页，共185页。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，就一定可以找到某种办法来实现无差错的传输。若信道带宽

W

或信噪比

S/N

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速率

C

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极限传输速率低不少。第四十六页，共185页。奈氏准则和香农公式的主要区别奈氏准则指出了：码元传输的速率是受限的，不能任意提高，否则在接收端就无法正确判定码元是1还是0（因为有码元之间的相互干扰）。

香农公式给出了信息传输速率的极限，即对于一定的传输带宽（以赫兹为单位）和一定的信噪比，信息传输速率的上限就确定了。

由于码元的传输速率受奈氏准则的制约，所以要提高信息的传输速率，就必须设法使每一个码元能携带更多个比特的信息量。这就需要采用多元制(又称为多进制)的调制方法。第四十七页，共185页。请注意信道的极限容量：

奈氏准则--码元传输的速率是受限的

香农公式--信息传输速率是受限的对于频带宽度已确定的信道，如果信噪比不能再提高了，并且码元传输速率也达到了上限值，那么还有办法提高信息的传输速率。这就是用编码的方法让每一个码元携带更多比特的信息量。如:1个码元携带nbit的信息量

见P468进制

第四十八页，共185页。2.3物理层下面的传输媒体传输媒体(传输介质或传输媒介)就是数据传输系统中在发送器和接收器之间的物理通路。传输媒体可分为两大类：导引型---导向传输介质：信号的电磁波沿着固定媒体（铜线或光纤）传播。常用的有线传输介质有：双绞线、同轴电缆和光纤。非导引型--非导向传输介质---自由空间：信号的电磁波在自由空间中传播。微波、红外线、激光、卫星线路。

第四十九页，共185页。载波是指被调制以传输信号的波形，一般为正弦波，实际上也是一种声音信号。而在用电磁波传递信息过程中，要将传递者与接受者两者进行连通，我们就必须有上面解释的一种“载波”的存在。换而言之，就是有一种波段将承载着传递发出的信号。同时，这当中成为“载波”的波段就是电磁波本身。简单来说，也就是在“用电磁波传递消息的过程中，‘载波’就是指电磁波本身”。电流的快速变化就可以激发电磁波，生活中的雷达、天线、微波炉、电磁炉、手机甚至电脑、汽车都能产生电磁波。理论上所有电磁波都可以做载波，因为电磁波都可以携带能量和信息，但是实践中我们只应用其中一小段做载波。电磁波传递信息的过程中，“载波”是指什么？

第五十页，共185页。

频谱和带宽信号的频谱就是它所包含的频率范围。信号的带宽就是它的频谱的宽度。现实中的许多信号具有无限带宽，但信号的大部分能量都集中在某一段频带之中，这个频带就称为该信号的有效频带。实际上，任何传输介质也只能适应有限的频带。信道的带宽指信道能传送的频率范围。信道带宽必须大于被传送的信号的带宽，否则就会出现失真。对数字信道，通常以信道每秒能传送的二进制位数（bps）来表示带宽。第五十一页，共185页。2.3物理层下面的传输媒体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)fLFMFHFVHFUHFSHFEHFTHF波段104105106107108109101010111012101310141015101610010210410610810101012101410161018102010221024

移动无线电电信领域使用的电磁波的频谱第五十二页，共185页。2.3.1导引型向传输媒体双绞线屏蔽双绞线STP(ShieldedTwistedPair)无屏蔽双绞线UTP(UnshieldedTwistedPair)

同轴电缆50

同轴电缆75

同轴电缆光缆第五十三页，共185页。1.双绞线

把两根互相绝缘的铜导线并排放在一起,然后用规则的方法绞合起来就构成了双绞线。双绞线过去主要是用来传输模拟信号的，但现在同样适用于数字信号的传输。

双绞线进行绞合的目的是减少相邻导线之间的电磁干扰，绞合的密度越大抗干扰能力越强。每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消。一般双绞线由两根22～26号绝缘铜导线相互缠绕而成。如果把一对或多对双绞线放在一个绝缘套管中便成了双绞线电缆。电话系统都用双绞线连接到电话交换机。第五十四页，共185页。

双绞线

采用双绞线的局域网的带宽取决于所用导线的质量、长度及传输技术。只要精心选择和安装双绞线，就可以在有限距离内达到每秒几百万位的可靠传输率。当距离很短，并且采用特殊的电子传输技术时，传输率可甚至可以达到达100Mbps～155Mbps。第五十五页，共185页。

无屏蔽双绞线和屏蔽双绞线双绞线分为:屏蔽双绞线（STP）和无屏蔽双绞线（UTP）两种。STP加了一层金属丝屏蔽层，在数据传输时可减少外界的电磁干扰，相对稳定性较高。

图:无屏蔽双绞线UTP

屏蔽双绞线UTP铜线铜线聚氯乙烯套层聚氯乙烯套层屏蔽层绝缘层绝缘层第五十六页，共185页。铜线聚氯乙烯套层绝缘层(a)无屏蔽双绞线铜线聚氯乙烯套层屏蔽层绝缘层(b)屏蔽双绞线3类线5类线(c)不同的绞合度的双绞线双绞线的示意图第五十七页，共185页。屏蔽双绞线(STP)非屏蔽双绞线(UTP)以铝箔屏蔽以减少干扰和串音3类、5类、6类（16M、155M、1200M）双绞线外没有任何附加屏蔽第五十八页，共185页。双绞线标准1991年，美国电子工业协会EIA和电信行业协会联合发布了一个用于室内传送数据的无屏蔽双绞线和屏蔽双绞线的标准

EIA/TIA-568。1995年将布线标准更新为

EIA/TIA-568-A。此标准规定了

5个种类的UTP标准（从1类线到5类线）。对传送数据来说，现在最常用的UTP是5类线（Category5或CAT5）。第五十九页，共185页。双绞线

5类双绞线的最大传输距离为100ｍ。如果要加大传输距离，在两段双绞线之间可安装中继器，最多可安装4个中继器。如安装4个中继器连接5个网段，则最大传输距离可达500ｍ。

第六十页，共185页。双绞线的性能指标近端串扰（NEXT，Near-EndcrossTalk）：指一对导体的信号在另一对导体上发生的耦合现象。可能是连接头中的金属针或是电缆中的线对，近端的发送信号被近端的接收线收到。

近端串扰与线缆类别、连接方式、信号的频率等有关。衰减：信号沿着链路传播损失的能量。衰减随着频率的升高而增大。应有足够大的振幅，在有噪声干扰条件下能够在接收端正确检测出来。双绞线传输的速率还与数据编码的方法有非常大的关系。第六十一页，共185页。绞合线类别带宽线缆特点典型应用316MHz2对4芯双绞线模拟电话；曾用于传统以太网（10Mbit/s）420MHz4对8芯双绞线曾用于令牌局域网5100MHz与4类相比增加了绞合度传输速率不超过100Mbit/s的应用5E（超5类）125MHz与5类相比衰减更小传输速率不超过1Gbit/s的应用6250MHz与5类相比改善了串扰等性能传输速率高于1Gbit/s的应用7600MHz使用屏蔽双绞线传输速率高于10Gbit/s的应用常用的双绞线的类别、带宽和典型应用第六十二页，共185页。双绞线的性能指标—P45

模拟传输---放大器使衰减的信号放大到合适的数值。数字传输—中继器将矢真的信号进行整形。连通性:双绞线既可用于点一点连接,也可用于多点连接。抗干扰性:双绞线的抗干扰性取决于一束线中相邻线对的扭曲长度及适当的屏蔽。价格:双绞线的价格低于其他传输介质,并且安装、维护方便。第六十三页，共185页。2.3.1导引型传输媒体同轴电缆同轴电缆具有很好的抗干扰特性，被广泛用于传输较高速率的数据。同轴电缆的带宽取决于电缆的质量。50

同轴电缆——LAN/数字传输常用75

同轴电缆——有线电视/模拟传输常用内导体外导体屏蔽层绝缘层绝缘保护套层同轴电缆的结构第六十四页，共185页。2.同轴电缆同轴电缆:由内导体铜质芯线（单股实心线或多股绞合线）、绝缘层、网状编织的外导体屏蔽层（也可以是箔状）以及绝缘保护外层所组成。绝缘效果较好，误码率较低，是早期局域网中广泛使用的一种传输介质。铜芯绝缘层外导体屏蔽层保护套第六十五页，共185页。同轴电缆同轴电缆的这种结构，使它具有高带宽和极好的噪声抑制特性。同轴电缆的带宽取决于电缆长度,1km的电缆可以达到1Gb/s~2Gb/s的数据传输速率。还可以使用更长的电缆，但是传输率要降低或使用中间放大器。目前，同轴电缆大量被光纤取代，但仍广泛应用于有线电视和某些局域网.第六十六页，共185页。●同轴电缆基带同轴电缆

一条电缆只用于一个信道，50，用于数字传输宽带同轴电缆

一条电缆同时传输不同频率的多路模拟信号，75，用于模拟传输，300—450MHz，100km，需要放大器

铜芯绝缘层外导体屏蔽层保护套第六十七页，共185页。2.3.1导引型传输媒体光缆光纤是光纤通信的传输媒体。由于可见光的频率非常高，约为108MHz的量级，因此一个光纤通信系统的传输带宽远远大于目前其他各种传输媒体的带宽。第六十八页，共185页。

光纤光纤是光导纤维的简写，是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。光纤通信是利用光导纤维（光纤）传送光脉冲进行通信．有光脉冲相当于１，没有光脉冲相当于０．光纤电缆由许多细如发丝的光导玻璃纤维或塑胶纤维，外加绝缘护套组成，能将外在的干扰彻底隔绝。传输质量稳定，带宽极高，其传输速率远远高于双绞线和同轴电缆，但价格贵。第六十九页，共185页。光纤电缆

光纤在发送端有光源，采用发光二级管或半导体激光器，在电脉冲的作用下产生光脉冲在接收端利用光电二级管做成光检测器，将检测到的光脉冲还原出电脉冲。一根光缆可以包含二至几百根光纤---光缆由光纤、加强芯和填充物加上外套构成。第七十页，共185页。光纤光纤通常由非常透明的石英玻璃拉成细丝，主要由纤芯和包层构成双层通信圆柱体。纤芯很细，其直径只有8~100m。正是这个纤芯用来传导光波。包层较纤芯有较低的折射率。光在同一媒质中传播时是直线前进，在不同媒质传播时，在媒质交界面处要发生反射和折射。

第七十一页，共185页。光纤传输原理——利用了光的反射

光从一种介质入射到另一种介质时会产生折射。折射量取决于两种介质的折射率。

光纤：纤芯-折射率高、玻璃包层-折射率低

当入射角≥临界值时产生全反射，不会泄漏。

亮度调制，有脉冲----1，无脉冲----0

光传输系统：光源、介质、光检测器 光源:850nm/1300nm/1500nm

发光二极管/激光二极管

单向传输，双向需两根光纤第七十二页，共185页。光线在光纤中的折射折射角入射角

包层（低折射率的媒体）

包层（低折射率的媒体）

纤芯（高折射率的媒体）包层纤芯光线在光纤中的折射当光线从高折射率的媒体射向低折射率的媒体时，其折射角将大于入射角。因此，如果入射角足够大，就会出现全反射，光也就沿着光纤传输下去。第七十三页，共185页。光纤的工作原理高折射率(纤芯)低折射率(包层)光线在纤芯中传输的方式是不断地全反射光波在纤芯中的传播只要从纤芯中射到纤芯表面的光线的入射角大于某个临界角度，就可产生全反射。第七十四页，共185页。多模光纤与单模光纤多模光纤

可以存在多条不同角度入射的光线在一条光纤中传输。这种光纤就称为多模光纤。单模光纤若光纤的直径减小到只有一个光的波长，则光纤就像一根波导那样，它可使光线一直向前传播，而不会产生多次反射。这样的光纤称为单模光纤。第七十五页，共185页。多模光纤与单模光纤输入脉冲输出脉冲单模光纤输入脉冲输出脉冲多模光纤多模光纤(a)和

单模光纤(b)的比较第七十六页，共185页。多模光纤与单模光纤

多模光纤采用发光二极管（LED）作为光源，价格便宜，传输距离近.单模光纤采用激光（ILD）作为光源，价格昂贵，传输距离远。第七十七页，共185页。光纤通信中使用的光波的波段光纤通信使用波段：光在电磁波谱中的位置-光波与无线电波相似，也是一种电磁波，只是它的频率比无线电波的频率高得多，光纤通信具有其他通信无法比拟的巨大的通信容量。红外线、可见光和紫外线均属于光波的范畴。常用的三个波段（波长）的中心分别位于

850nm,1300nm和1550nm。这三个波段是石英光纤损耗比较低的波段，其它波段损耗比较大，一般不选用。所有这三个波段都具有

25000~30000GHz的带宽，可见光纤的通信容量非常大。光纤通信所使用的波段位于电磁波谱中第七十八页，共185页。光缆的结构光缆的结构大致可分为缆芯（CableCore）和保护层（Sheath）两大部分，图为四芯光缆剖面的示意图。加强芯和填充物可提高光缆的强度。四芯光缆第七十九页，共185页。光纤优点第八十页，共185页。光纤优点(1)通信容量非常大。(2)传输损耗小，中继距离长。(2)抗雷电和电磁干扰性能好。(3)无串音干扰，保密性好。(4)体积小，重量轻。注：光纤连接要专用设备，目前光电接口价格较高。光纤之父”高锟获诺贝尔物理学奖

第八十一页，共185页。2.3.2非导引型传输媒体用自由空间作为传输介质来进行数据通信特点:信号沿直线传播适用:架设或铺埋电缆或光缆较困难的地方,广泛应用于电话领域构成的蜂窝式无线电话网。分类:红外通信、激光通信和微波通信(微波通信又主要有两种方式:地面微波接力通信和卫星通信)。第八十二页，共185页。2.3.2非导向传输媒体电信领域使用的电磁波的频谱：无线传输所使用的频段很广。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)fLFMFHFVHFUHFSHFEHFTHF波段10410510610710810910101011101210131014

1015101610010210410610810101012101410161018102010221024

移动无线电第八十三页，共185页。ITU-R划分的无线电波段—P51极高频EHF30-300GHz特高频SHF3-30GHzUHFTV超高频UHF300M－3000MHzVHFTV甚高频VHF30-300MHzShortwave高频HF3-30MHzAMradioFMradio中频MF300-3000kHz低频LF30-300kHz(波长为1km-10km)(波长为1m-10Cm)短波微波调频(FM)调幅(AM)这两个波段是供收听国内广播之用1km=1千米=1公里第八十四页，共185页。2.3.2非导向传输媒体无线传输所使用的频段很广。短波(高频通信)通信主要是靠电离层的反射，但短波信道的通信质量较差---要调制。微波(频率范围为300M-300GHZ)在空间主要是直线传播---需要中继。

地面微波接力通信卫星通信第八十五页，共185页。几种媒体的传输频带双绞线电话业务同轴电缆AM无线电FM无线电和TV地面微波接力

光纤卫星102Hz1031041051061071081091010101110121013101410151016无线电红外线紫外线可见光微波微波的频率范围为300M-300GHZ,主要使用范围2`40G频率范围(波长为1m-10Cm),在空中主要是直线传播.第八十六页，共185页。无线电波的传播形式地表传播——

低频的长波信号沿着地表曲线传播。对流层传播——

中波信号通过对流层传播。电离层传播——高频的短波信号通过电离层反射进行传播。视线传播——微波、红外线等更高频率的信号通过地面中继站接力传播。空间传播——

微波信号通过卫星中继进行传播。第八十七页，共185页。无线介质（信号在大气或外层空间自由传播）使用电磁波或光波携带信息优缺点：无需物理连接适用于长距离或不便布线的场合易受干扰反射，为障碍物所阻隔主要类型：无线电、地面微波通信卫星红外线第八十八页，共185页。无线电微波通信沿直线传播的电磁波微波,它们跟可见光一样.地球表面是球形的，发射天线和接收天线都建得很高，但也只能达到几十千米。在进行远距离通信时，要设立中继站。由某地发射出去的微波，被中继站接收，进行放大，再传向下一站,一站传一站，把电信号传到远方。直线传播方式受大气的干扰小，能量损耗少，所以收到的信号较强而且比较稳定。电视、雷达采用的都是微波。

微波通信有两种主要的方式：地面微波接力通信和卫星通信。第八十九页，共185页。1.微波通信通过地面站之间接力传送,将前一信号放大向后传。

适用:微波接力通信可传输电话、电报、图象、数据等信息接力站之间距离：50～100km速率：每信道45Mb/s地球地面站之间的直视线路微波传送塔C波段4/6GHz

上行5.925-6.425GHz

下行3.7-4.2GHzKU波段12/14GHz

上行14-14.5GHz

下行11.7-12.2GHz第九十页，共185页。

卫星通信是卫星和地面站之间的微波通信，它以地球同步卫星作为中继系统来转发微波信号，覆盖面积大，突破了地面微波通信的距离限制，有其独特之处：无缝隙覆盖能力；灵活性、普遍性及可移动性；宽域复杂网络拓扑构成能力；较好的安全性和可靠性；传播时延较大，对距离不敏感；卫星信道的误码率与气候条件、太阳活动、月亮障碍、地面站的相对方位以及使用的频带宽度有关。适用：广播电视通信，因覆盖面积大。特点:P492.卫星通信第九十一页，共185页。无人值守的微波通信中继站2.卫星通信第九十二页，共185页。地球同步卫星与地面站相对固定位置使用三颗卫星即可覆盖全球传输延迟时间长（≈270ms）广播式传输应用领域：电视传输长途电话专用网络广域网35,784km地球第九十三页，共185页。VSAT卫星通信VSAT（VerySmallApertureTerminal，甚小口径地球终端）是20世纪80年代末发展起来并于90年代得到广泛应用的新一代数字卫星通信系统。VSAT网通常由一个卫星转发器、一个大型主站和大量的VSAT小站组成，能单双向传输数据、语音、图像、视频等多媒体综合业务。VSAT具有很多优点，如：设备简单、体积小、耗电少、组网灵活、安装维护简便、通信效率高等，尤其适用于大量分散的业务量较小的用户共享主站，所以许多部门和企业多使用VSAT网来建设内部专用网。第九十四页，共185页。VSAT网络组成天线<1m中心站管理整个通信网VSAT所有小站之间的通信都要经过中心站进行转发第九十五页，共185页。3.红外线和毫米波用于短距离通信，如电视、录像机等的遥控红外线通信目前主要用于家电产品的远程遥控，便携式计算机通信接口等。也可用于无线LAN缺点：不能穿透固体光波传输应用：在屋顶用激光连接两个建筑物的LAN缺点：不能穿透雨和浓雾，易受天气影响第九十六页，共185页。4.短波无线电基站与终端之间通信采用无线链路应用领域：移动通信、无线局域网（WLAN）BS基站覆盖的无线电区域BS基站

用户计算机和终端F2F3F1F2F3F1F2F3F1F2F2F3F1F1,F2,F3=使用的频率第九十七页，共185页。常用传输媒体的比较第九十八页，共185页。2.4信道复用技术

2.4.1频分复用、时分复用和统计时分复用多路复用：利用同一信道，传送多路互相独立的信号。

在一个物理信道上传输多路信号（共享信道资源）。常用的信道复用技术有：频分复用时分复用统计时分复用波分复用码分复用等。第九十九页，共185页。+()2.4信道复用技术

2.4.1频分复用、时分复用和统计时分复用

复用(multiplexing)是通信技术中的基本概念。

+A1A2B1B2C1C2A1A2B1B2C1C2共享信道(a)使用单独的信道--不使用复用技术三个信道复用分用(b)使用复用技术----一个共享信道进行通信第一百页，共185页。2.4多路复用技术DEMUX复用器解复用器共享信道MUX复用——

多个信息源共享一个公共信道

为何要复用？线路成本第一百零一页，共185页。频分多路复用(FDM)

频分多路复用FDM（FrequencyDivisionMultiplexing）即将信道的可用频带（带宽）按频率分割多路信号,划分为若干互不交叠的频段，每路信号占据其中一个频段，从而形成许多个子信道；在接收端用适当的滤波器将多路信号分开，分别进行解调和终端处理，这种技术称为频分多路复用。FDM用于模拟传输过程。用户在分配到一定的频带后始终占用这个频道。频分复用的不同用户在同样的时间占用不同的带宽资源。第一百零二页，共185页。频分多路复用带宽分配例fA第一百零三页，共185页。第一百零四页，共185页。频分复用FDM

(FrequencyDivisionMultiplexing)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）。频率时间频带1频带2频带n频带3频分复用第一百零五页，共185页。频分多路复用优缺点优点：信道利用率高，允许复用的路数多，分路方便，频带宽度越大，可容纳用户数越多。缺点：设备复杂，需要大量调制解调器等设备；由于传输过程中的失真及信号干扰易串音。典型用途有线电视信号传输，ADSL连接的信号传输。第一百零六页，共185页。时分多路复用

时分多路复用TDM（TimeDivisionMultiplexing）：

当传输介质所能达到的数据传输速率超过各路信号的数据传输速率的总和时，可以将物理信道按时间分成若干时间片轮换地分配给多路信号使用，每一路信号在自己的时间片内独占信道传输，这就是时分多路复用。。第一百零七页，共185页。时分多路复用(续)TDM多适用于数字信号传输第一百零八页，共185页。时分多路复用(续)第一百零九页，共185页。时分复用频率时间BCDBCDBCDBCDAAAAA在

TDM

帧中的位置不变TDM帧TDM帧TDM帧TDM帧…TDM帧时分复用则是将时间划分为一段段等长的时分复用帧（TDM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是周期性地出现（其周期就是TDM帧的长度）。第一百一十页，共185页。时分复用频率时间CDCDCDAAAABBBBCDB在

TDM

帧中的位置不变TDM帧TDM帧TDM帧TDM帧…TDM帧第一百一十一页，共185页。时分复用频率时间BDBDBDAAAABCCCCDC在

TDM

帧中的位置不变TDM帧TDM帧TDM帧TDM帧…TDM帧第一百一十二页，共185页。时分复用频率时间BCBCBCAAAABCDDDDD在TDM帧中的位置不变TDM帧TDM帧TDM帧TDM帧…TDM帧第一百一十三页，共185页。时分复用可能会造成线路资源的浪费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。ABCDaabbcdbcattttt4个时分复用帧#1④③②①acbcd时分复用#2#3#4用户时分复用可能会造成线路资源的浪费当某用户暂时无数据发送时，在时分复用帧中分配给该用户的时隙只能处于空闲状态。第一百一十四页，共185页。统计时分复用STDM(StatisticTDM)统计复用:是一种改进的时分复用。又称“统计时分复用”。统计时分复用是把公共信道的时隙实行“按需分配”，即只对那些需要传送信息或正在工作的终端才分配给时隙，可以使服务的终端数大于时隙的个数，提高了媒质的利用率，从而起到了“复用”的作用。复用的主要特点是动态地分配信道时隙，统计分析，统计复用可比传统的时分复用提高传输交率2-4倍。第一百一十五页，共185页。统计时分复用

STDM

(StatisticTDM)STDM帧不是固定分配时隙，而是按需动态地分配时隙。因此统计时分复用可以提高线路的利用率。用户ABCDabcdttttt3个STDM帧#1④③②①acbabbcacd#2#3统计时分复用统计时分复用的工作原理第一百一十六页，共185页。统计时分复用

STDM各用户将数据放入集中器的输入缓存中,当一个帧的数据缓存中满了,就发送出去。每个时隙要有地址信息。使用统计复用的集中器---智能复用器,能提供对整个报文的存贮转发的功能，有的集中器能提供路由选择,数据压缩,前向纠错等功能。第一百一十七页，共185页。2.4.2波分复用波分多路复用（WavelengthDivisionMultiplexing，WDM）实质上就是光的频分复用，它利用了光具有不同的波长的特征。使用一根光纤来同时传送多个频率很接近的光载波信号，使光纤的传输能力提高。由于光载波的频率很高，习惯上用波长而不用频率表示光载波.----波分复用。一根单模光纤的传输速率可达到2.5Gb/s；过去,一根光纤上复用两路光载波信号,这种复用称为波分复用。现在,一根光纤上波复用80-160路或更多路光载波信号,称为密集波分复用,复用后可达10~40Gb/s或更高速率。第一百一十八页，共185页。第一百一十九页，共185页。波分多路复用技术图2-17表示8路传输速率均为2.5Gbit/s的光载波(其波长均为1310nm)，经光的调制后，分别将波长变换到1550~1557nm，设每个光载波相隔1nm(实际上光载波的间隔一般是0.8或1.6nm)。因此:在一根光载波上数据的总速率为8*2.5G/S=20G/S16*2.5G/S=40G/S。

第一百二十页，共185页。1550nm01551nm11552nm21553nm31554nm41555nm51556nm61557nm701550nm11551nm21552nm31553nm41554nm51555nm61556nm71557nm2.4.2波分复用WDM

(WavelengthDivisionMultiplexing)

波分复用;就是光的频分复用--在一根光纤上同时传送多个频率非常接近的光载波信号。

82.5Gb/s=20Gbit/s1310nm波长---光调制将波长变到1550_1575nm20Gb/s复用器分用器120km光调制器光解调器EDFA-光纤放大器（不需要光电转换）1nm=10-9m1310nm波长第一百二十一页，共185页。DWDM

传输（续）注意:经一段距离传输后光信号衰减，光信号传输一定距离要进行放大才能继续传输。使用掺铒光纤放大器EDFA放大(这种光放大器不需光电转换，能直接对光信号放大)，两放大器间距120km。光放大器—用光复用器和光分用器之间只用4个光纤放大器，距离可达600km。一根单模光纤的传输速率可达到40Gb/s,复用64路--2.56Tb/s；若光缆中有几十根这样的光纤，总数据率可达Tb/s级。第一百二十二页，共185页。2.4.3码分复用CDM

(CodeDivisionMultiplexing)码分复用CDM(CodeDivisionMultiplexing)或码分多址CDMA(CodeDivisionMultipleAccess)---是另一种共享信道的通信方法。每一个用户可以在同样的时间使用同样的频带进行通信,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。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。最初是用于军事通信。现在用于移动通信和无线网络通信。第一百二十三页，共185页。移动通信系统CDMA由美国研发，其数据传输速度比GSM快。

2000年5月国际电信联盟认可3个3G标准：日本和欧洲共同推出的W-CDMA系统；美国推出的CDMA2000系统；中国推出的TD—SCDMA(时分双工同步码分多址：TimeDivision-SynchronizeCDMA)系统。第一百二十四页，共185页。2.4.3码分复用CDM

(CodeDivisionMultiplexing)CDMA移动通信，是一种先进的大容量无线通信技术。CDMA技术的原理是基于扩频技术，即将需传送的具有一定信号带宽信息数据，用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制，使原数据信号的带宽被扩展，再经载波调制并发送出去。接收端使用完全相同的伪随机码，与接收的带宽信号作相关处理，把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩，以实现信息通信。CDMA设备展频的通讯技术，可以减少手机之间的干扰，功率可以比较低，使用时间更长，重要的是能降低电磁波辐射对人的伤害。第一百二十五页，共185页。码片序列(chipsequence)CDMA中，每一个比特时间再划分m个短的间隔(通常m为64或128)称为码片。CDMA的每一个站将被指派一个惟一的mbit码片序列。如果一个站要发送的数据为:如发送比特1，则发送自己的mbit码片序列。如发送比特0，则发送该码片序列的二进制反码。

例如，S站的8bit码片序列是。发送比特1时，就发送序列，发送比特0时，就发送序列11100100(S的反码)。惯例将S站的码片序列：0写-1，1写+1表示

(–1

–1–1+1+1–1+1+1)第一百二十六页，共185页。CDMA的重要特点满足条件：每一个(不同)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(orthogonal)。由于原始数字信号的频率被扩展，这种通信方式又叫做扩频通信。在实用的系统中是使用伪随机码序列(用函数生成随机数)。用数学公式可以表示码片的正交关系:第一百二十七页，共185页。码片序列的正交关系令向量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(innerproduct)都是0：(2-3)向量S和各站码片反码的向量的内积也是0。

第一百二十八页，共185页。码片序列的正交关系举例令向量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。(2-3)第一百二十九页，共185页。任何一个码片向量和该码片向量自己的规格化内积都是1。任何一个码片向量和该码片反码的向量的规格化内积值是–1。正交关系的另一个重要特性第一百三十页，共185页。推论由可推知：向量S和各站码片反码的向量的内积也是0两个不同站的码片序列正交:向量S和T的规格化内积都是0向量和该码片向量自己的规格化内积都是1第一百三十一页，共185页。CDMA的工作原理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S

Sx规格化内积S

Tx数据码元比特发送端接收端T接收S站发送的信号:计算规格化内积S

(Sx+Tx)所有站使用相巾的频率:S为(–1–1–1+1+1–1+1+1)，向量T为(–1–1+1–1+1+1+1–1)S的扩频(–1–1–1+1+1–1+1+1)(–1–1+1–1+1+1+1–1)接收端第一百三十二页，共185页。工作原理问题:有一个S站向x站发送,x站就必须知道S站所发送的码片序列.X站使用它得知的码片向量S,与收到的末知信号进行内积运算,x站收到的信号是各站发送的码片序列之和.根据公式S.T0,S.S1,根据内积的结果,所有其它的信号都被过滤掉,而只剩下S站的信号,因内积为0.则S发1,则在X站内积为1.S.Sx1S发0,则X站内积为-1.S.Sx–1S.T因内积为0S.T0XS其他站的信号都被过滤掉，只剩下S站发送的信号；（2）当S站发送比特1，内积=+1；（3）当S站发送比特0，内积=-1。第一百三十三页，共185页。设S站发送数据是三个码元110,设CDMA将每个码元扩展为8个码片,S站码片序列为(–1–1–1+1+1–1+1+1),S站发送扩频信号Sx.T站码片序列为(–1–1+1–1+1+1+1–1),T站也发送数据是三个码元110,

T站扩频信号Tx,所有站使用相同的频带.

每一个站收到(所有站)的扩频信号Sx+T-----,

接收端要接收S站信号,X站使用S站码片序列与收到信号进行内积运算,则规格化内积S

(Sx+Tx)

分别计算S

Sx和S

Tx

..S

SxS站发送数据110,S

Tx

内积

一定是0.

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S

Sx规格化内积S

Tx数据码元比特发送接收所有站使用相巾的频率S为(–1–1–1+1+1–1+1+1)，向量T为(–1–1+1–1+1+1+1–1)S的扩频T的扩频第一百三十四页，共185页。CDMA

接收CDMA接收时，接收站从空中收到多站发送信号后的线性叠加码片序列的和。将其与某一发送站码片序列进行归一化内积运算，则可恢复出该站发送的数据。假定X站要接收S站发送的数据，需将收到的信号（各站发送的码片序列之和）与码片向量S求内积结果是：（1）其他站的信号都被过滤掉，只剩下S站发送的信号；（2）当S站发送比特1，内积=+1；（3）当S站发送比特0，内积=-1。第一百三十五页，共185页。CDMA举例1S站的码片序列S110ttttm

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则规格化内积S

(Sx+

Tx)数据码元比特发送接收110

若接收S站发送的数据，所有站使用相巾的频率S为(–1–1–1+1+1–1+1+1)，向量T为(–1–1+1–1+1+1+1–1)第一百三十六页，共185页。CDMA举例2－发送第一百三十七页，共185页。CDMA举例2－接收-1,-1,-3,+1-1,-1,-3,+1第一百三十八页，共185页。计算:有4个站进行码分复用CDMA通信。4个站的码片序列为：A：（－1－1－1＋1＋1－1＋1＋1）B：（－1－1＋1－1＋1＋1＋1－1）C：（－1