计算机通信与网络2 物理层.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 统计时分复用 STDM(Statistic TDM) 用户 A B C D a b c d t t t t t 3 个 STDM 帧 #1 ④ ③ ② ① a c b a b b c a c d #2 #3 统计时分复用 1550 nm 0 1551 nm 1 1552 nm 2 1553 nm 3 1554 nm 4 1555 nm 5 1556 nm 6 1557 nm 7 0 1550 nm 1 1551 nm 2 1552 nm 3 1553 nm 4 1554 nm 5 1555 nm 6 1556 nm 7 1557 nm 2.4.2 波分复用 WDM(Wavelength Division Multiplexing) 波分复用就是光的频分复用。 8 ? 2.5 Gb/s 1310 nm 20 Gb/s 复 用 器 分 用 器 EDFA 120 km 光调制器 光解调器 2.4.3 码分复用 CDM(Code Division Multiplexing) 常用的名词是码分多址 CDMA (Code Division Multiple Access)。 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。 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。 每一个比特时间划分为 m 个短的间隔，称为码片(chip)。 码片序列(chip sequence) 每个站被指派一个唯一的 m bit 码片序列。 如发送比特 1，则发送自己的 m bit 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 8 bit 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 S 站的码片序列：(–1 –1 –1 +1 +1 –1 +1 +1) CDMA 的重要特点 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(orthogonal)。 在实用的系统中是使用伪随机码序列。 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(inner product)都是 0： (2-3) 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。 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 。 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 CDMA 的工作原理 S 站的码片序列 S 1 1 0 t t t t t t m 个码片 t S 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 2.5 数字传输系统 脉码调制 PCM 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。 由于历史上的原因，PCM 有两个互不兼容的国际标准，即北美的 24 路 PCM（简称为 T1）和欧洲的 30 路 PCM（简称为 E1）。我国采用的是欧洲的 E1 标准。 E1 的速率是 2.048 Mb/s，而 T1 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。 旧的数字传输系统存在着许多缺点 最主要的是以下两个方面： 速率标准不统一。 如果不对高次群的数字传输速率进行标准化，国际范围的高速数据传输就很难实现。 不是同步传输。 在过去相当长的时间，为了节约经费，各国的数字网主要是采用准同步方式。 同步光纤网 SONET 同步光纤网 SONET (Synchronous Optical Network) 的各级时钟