宽带通信网原理1.ppt

宽 带 网 “宽带”这个词当前被广泛地应用在各种不同的场合，成为描述超过200kbit/s的速率的最常用词。 然而，这是很狭隘的一种描述，因为宽带实际上代表了通向新的可能性的一个入口。它意味着我们通过宽带可以获得新的保持实时通信的方法，宽带是让我们可以自由地获取信息以及通向新的商业和娱乐形态的永远畅通的媒介。 什么是宽带 所谓宽带，是指某种传输媒介的宽频带特性及其同时传输多种信号和业务的能力。这样的媒介可以是同轴线、光纤、双绞线或是无线的。有了宽带，在传送信息时就有很大的频率范围可以应用。这就使得可能是不同业务类型的多个信号通过不同的频率或信道同时传送，而同时发送的信息量也随之加大。 在速度方面，FCC(Federal Communications committee，联邦通信委员会)定义宽带应当在最后一英里支持超过200kbit/s的上行(用户到服务供应商)和下行(供应商到用户)速率。这个定义是基于如下观点，即200kbit/s或更高的速率足以满足用户在网上冲浪时象阅读普通书籍那样翻页或者用来传送含有丰富运动画面的视频。 宽带和基带 计算机和通信产业在一开始是各有特色而相互独立的。20世纪70年代末，当计算机开始利用本地网络作为媒介进行通信时，两者开始融合。这样的融合引发了关于哪一种是更有效的布线技术的争论，因为可供选择的布线应用有基带和宽带两种。 基带是基于以太网的发展，使用的是20MHz、50Ω的电缆。以太网设计成半双工方式工作，允许用户以最高可达10Mbit/s特每秒)的速率进行传输。这比使用双绞线、上限是1Mbit/s的电话线要好得多。需要这种新媒介的另外一个原因是所有要传送的信号都是数字调制的而非模拟的。这些数据以数值方式通过直流信号加到传输线上。 宽带是另外一种选择，通过在75Ω电缆上应用频分多路复用(Frequency Division Multiplexing,FDM)技术，它的带宽可达350MHz。作为有线电视信号的传送方式，这一技术早已广为人知。此外，宽带已经投入使用多年，因而使用其传输具有商业价值。它的容量在技术上也有很大的争论。 基带局域网 在电信术语中，基带描述的是信息可以以数字形式在单一信道中传输的通信系统，而这样的信道占有传输媒介的整个带宽。换句话说，这是一种单信道频带。以太网、令牌环网都是基带网络的例子。在这几个例子中，数据信息被直接放置到传输线上，而传输媒介的全部带宽都得到了利用。 正因为如此，在每个给定的线路中，每次只有一个站点对媒介拥有接入权，图1-1对此作了示例。基带网络典型操作是半双工模式，也就是说，在任意特定的时刻，数据流向是单一的。通过给每个站点分配到交换机的专用媒介以消除对进程的争夺，原始以太网的很多改进型现在可以允许全双工操作。 宽带局域网 尽管在数目上远远少于基带局域网，宽带网还是在多种服务(例如数据和闭路电视信号)需要同时通过同一基础设施传输的场合找到了它的市场。工厂和校园就是拥有这种设备的例子。宽带网络的运作方式可以用公路系统来打比方。公路有着有限的宽度和容量，但是它可以分为多条车道以容纳不同类型的车辆，快车使用外面的车道，慢车用里面的。宽带网络的运作方式与此类似。线路的宽度以赫兹（hertz）来计量，这是表征每秒的周期数（频率）的单位。高频端与低频端的差距越大，线路的带宽和容量就越大。 频分多路复用（FDM）技术 在电缆上使用不同的频率创建不同的信道，跟公路上的多车道是类似的。将各种服务分配到独立的信道可以使不同类型的信号在一条电缆中共存且向相反方向传播，而不必担心它们互相干扰。 作为一项模拟技术，FDM需要一个调制解调器将数字信号转换成模拟信号，并在另一端进行模拟到数字的转换。与基带线路直接承载数字信号不同，宽带网络先将数字信号转换为模拟信号，并将模拟信号置于特定的信道或设置一组频率，这就使得不同的业务类型通过同一条电缆传输而不产生相互干扰。应用一组频率，一部分作为接收，另一部分作为发射，这种能力也是宽带区别于基带的显著特征。这样的能力使其可以采用全双工工作方式。同时进行接收和发送数据。基带线路占用了全部带宽，因此一次只能有一台设备进行数据传输。 传统通信技术简介 1、多路复用技术 2、交换技术 多路复用技术 所谓多路复用技术就是用一条公共信道来建立多条独立传输信道的通信方式。在通信网中主要采用以下四种复用技术： （1）频分复用 频分复用是把不同用户的不同信息调制在不同的载波频率上，在同一条线路中传输，每一个载波代表一个信道，传输一路信息。普通有线电视分配系统就采用这种频分复用方式。它最大的优点是设备简单．但它对设备和传输链路的线性要求高，容易受外界的干扰，致使其传输质量不很好。 (2)空分复用