计算机网络使用的通信线路分为两类,计算机网络 第3章_物理层.ppt

计算机网络 第3章_物理层

3.4基带传输技术 基带传输在基本不改变数字数据信号频带(即波形)的情况下直接传输数字信号，可以达到很高的数据传输速率与系统效率; 在基带传输数字数据信号的编码方式主要有： 非归零码NRZ； 曼彻斯特(manchester)编码； 差分曼彻斯特(difference manchester)编码。 * 1.非归零码NRZ NRZ码的缺点是无法判断一位的开始与结束，收发双方不能保持同步； 为保证收发双方的同步，必须在发送NRZ码的同时，用另一个信道同时传送同步信号； 如果信号中“1”与“0”的个数不相等时，存在直流分量。 * 2.曼彻斯特(manchester)编码 编码的规则： 每比特的周期T分为前T/2与后T/2两部分； 前T/2传送该比特的反码，通过后T/2传送该比特的原码； 优点： 每个比特的中间有一次电平跳变，两次电平跳变的时间间隔可以是T/2或T； 利用电平跳变可以产生收发双方的同步信号；曼彻斯特编码信号又称做“自含钟编码”信号，发送曼彻斯特编码信号时无需另发同步信号。(如何做到的？) * 曼彻斯特编码的同步 * 编码 正确同步 编码 正确同步 3.差分曼彻斯特(difference manchester)编码 差分曼彻斯特编码是对曼彻斯特编码的改进。 差分曼彻斯特编码与曼彻斯特编码不同点主要是： 每比特的中间跳变仅做同步之用； 每比特的值根据其开始边界是否发生跳变来决定; 一个比特开始处出现电平跳变表示传输二进制0,不发生跳变表示传输二进制1。 * 3.4.2脉冲编码调制方法 脉冲编码调制(Plus Code Modulation，PCM)方法是模拟数据数字化的主要方法。 包括采样、量化与编码三步 * * 奈奎斯特准则与香农定理 带宽与速率的关系 * 3.5 多路复用技术 在一个物理信道上开辟出多个逻辑信道的技术 * 多路复用技术的分类 时分多路复用TDM 频分多路复用FDM 波分多路复用WDM 码分多路复用CDMA与正交频分复用OFDM * 时分多路复用 时分多路复用是将信道用于传输的时间划分为若干个时间片； 每个用户分得一个时间片； 在其占有的时间片内，用户使用通信信道的全部带宽。 P87 图3-27 频分多路复用 每路信道的信号以不同的载波频率进行调制; 各个载波频率是不重叠的,那么一条通信线路就可以同时独立地传输多路信号 P89 图3-28 波分多路复用---光频段的频分多路复用 * 3.6 同步光纤网SONET与同步数字体系SDH * 3.7 接入技术 用户接入分为家庭接入、校园接入、机关与企业接入等，接入技术分为有线接入和无线接入 宽带接入技术主要有：数字用户线技术、光纤同轴电缆混合网技术、光纤接入技术、无线接入技术与局域网技术 数字用户线DSL技术：将电话线路改造为既能够通话又能够上网的技术 用户主要是下载，上传较少，因此上行信道的速率可以较小---非对称数字用户线ADSL技术 * 3.7 接入技术 光纤同轴电缆混合网HFC技术---对现有有线电视网的改造 光纤接入 移动通信接入：空中接口与3G/4G标准 移动通信中需要建立基站进行信号的发射与接收，移动台(手机)与基站通信的接口称为“空中接口” 一个基站需要通过多个空中接口接收多个手机的信号，如何同时为多个手机进行服务？ * CDMA的基本工作原理 在CDMA传输时，要给每位用户分配一个m(通常m取64或128)比特的码。该码就是用户的地址代号，称为码片序列或码片向量。 当要发送1时，就发送码片的原码，发送0时，就发送码片的反码 通过上述处理，可使得不同的站点(手机)可以在同一时刻、使用同一个信道而不互相干扰。 * * 1 0 0 1 码片序列原码 码片序列反码 数据码元比特序列 CDMA码片序列 一个码片 码片序列反码 码片序列原码 M=16，发送站码片序列为：1110001101010010 码片序列性质 * 为说明码片序列的性质，用+1表示1，用-1表示0 (1)任何一个码片向量的规格化内积都是1 (2)任何一个码片向量与之反码的规格化内积都是-1 为做到用户间不产生干扰，对码片序列的选择有两条原则： (1)每个站点分配的码片序列要各不相同； (2)两个不同站的码片序列必须互相正交，即它们的规格化内积为0。 例如，两个站的码片序列分别为S=(+1+1-1-1+1+1+1-1)T=(+1+1+1+1-1+1+1+1) 则S·T=0 同时，一个站点的码片序列与其他站点的码片序列的反码的规格化内积也为0. 1 i=1 S·T = — ∑(si×ti )= 0 m m 应用 当链路上有多路信号同时发送并且在用户数据上实现了同步传输，接收方只要知道了发送方的码片序列，就可