北京郵電大學(xué)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第一章：-物理層(編輯修改稿)
2024-09-03 11:11 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 a c b c d 時(shí)分復(fù)用 2 3 4 用戶 使用時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)傳送計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)時(shí)， 由于計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的突發(fā)性質(zhì)，用戶對(duì) 分配到的子信道的利用率一般是不高的。 33 統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用 STDM (Statistic TDM) 用戶 A B C D a b c d t t t t t 3 個(gè) STDM 幀 1 ④ ③ ② ① a c b a b b c a c d 2 3 統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用 34 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 波分復(fù)用 WDM (Wavelength Division Multiplexing) ? 波分復(fù)用就是光的頻分復(fù)用。 8 ? Gb/s 1310 nm 20 Gb/s 復(fù) 用 器 分 用 器 EDFA 120 km 光調(diào)制器 光解調(diào)器 35 碼分復(fù)用 CDM (Code Division Multiplexing) ? 常用的名詞是 碼分多址 CDMA (Code Division Multiple Access)。 ? 各用戶使用經(jīng)過特殊挑選的不同碼型，因此彼此不會(huì)造成干擾。 ? 這種系統(tǒng)發(fā)送的信號(hào)有很強(qiáng)的抗干擾能力，其頻譜類似于白噪聲，不易被敵人發(fā)現(xiàn)。 ? 每一個(gè)比特時(shí)間劃分為 m 個(gè)短的間隔，稱為 碼片 (chip)。 36 碼片序列 (chip sequence) ? 每個(gè)站被指派一個(gè)唯一的 m bit 碼片序列。 ? 如發(fā)送比特 1，則發(fā)送自己的 m bit 碼片序列。 ? 如發(fā)送比特 0，則發(fā)送該碼片序列的二進(jìn)制反碼。 ? 例如， S 站的 8 bit 碼片序列是 00011011。 ? 發(fā)送比特 1 時(shí)，就發(fā)送序列 00011011， ? 發(fā)送比特 0 時(shí)，就發(fā)送序列 11100100。 ? S 站的碼片序列： (–1 –1 –1 +1 +1 –1 +1 +1) 37 CDMA 的重要特點(diǎn) ? 每個(gè)站分配的碼片序列不僅必須各不相同，并且還必須互相 正交 (orthogonal)。 ? 在實(shí)用的系統(tǒng)中是使用 偽隨機(jī)碼序列 。 38 碼片序列的正交關(guān)系 ? 令向量 S 表示站 S 的碼片向量，令 T 表示其他任何站的碼片向量。 ? 兩個(gè)不同站的碼片序列正交，就是向量 S 和T 的規(guī)格化 內(nèi)積 (inner product)都是 0： 011??? ??miiiTSmTS(23) 39 碼片序列的正交關(guān)系舉例 ? 令向量 S 為 (–1 –1 –1 +1 +1 –1 +1 +1)，向量 T 為 (–1 –1 +1 –1 +1 +1 +1 –1)。 ? 把向量 S 和 T 的各分量值代入 (23)式就可看出這兩個(gè)碼片序列是正交的。 40 ? 任何一個(gè)碼片向量和該碼片向量自己的規(guī)格化內(nèi)積都是 1 。 ? 一個(gè)碼片向量和該碼片反碼的向量的規(guī)格化內(nèi)積值是 –1。 正交關(guān)系的另一個(gè)重要特性 ? ??? ????????mimiimiii mSmSSm1 12211)1(111SS41 CDMA 的工作原理 S 站的碼片序列 S 1 1 0 t t t t t t m 個(gè)碼片 t S 站發(fā)送的信號(hào) Sx T 站發(fā)送的信號(hào) Tx 總的發(fā)送信號(hào) Sx + Tx 規(guī)格化內(nèi)積 S ? Sx 規(guī)格化內(nèi)積 S ? Tx 數(shù)據(jù)碼元比特 發(fā) 送 端 接 收 端 42 補(bǔ)充 ? 一般來說，同步時(shí)分復(fù)用、頻分復(fù)用、碼分復(fù)用用于電路交換 ? 異步時(shí)分復(fù)用用于分組交換 ? 另外一種特殊的復(fù)用方法：回波抵消復(fù)用 ? 空間復(fù)用實(shí)際上是多個(gè)獨(dú)立信道，空分交換也是多個(gè)不同信道間的交換 43 同步通信和異步通信 ? 數(shù)據(jù)通信可分為同步通信和異步通信兩大類： ? 同步通信要求接收端時(shí)鐘頻率和發(fā)送端時(shí)鐘頻率一致。發(fā)送端發(fā)送連續(xù)的比特流。 ? 異步通信時(shí)不要求接收端時(shí)鐘和發(fā)送端時(shí)鐘同步。發(fā)送端發(fā)送完一個(gè)字節(jié)后，可經(jīng)過任意長的時(shí)間間隔再發(fā)送下一個(gè)字節(jié)。（由起始位標(biāo)識(shí)字節(jié)的開始） ? 異步通信的通信開銷較大，但接收端可使用廉價(jià)的、具有一般精度的時(shí)鐘來進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。 ? 需要規(guī)定字節(jié)的格式（波特率、比特?cái)?shù)、校驗(yàn)位、停止位等） 44 數(shù)字傳輸系統(tǒng) 1. 脈碼調(diào)制 PCM 體制 ? 脈碼調(diào)制 PCM 體制最初是為了在電話局之間的中繼線上傳送多路的電話。 ? 由于歷史上的原因， PCM 有兩個(gè)互不兼容的國際標(biāo)準(zhǔn)，即北美的 24 路 PCM（簡稱為 T1）和歐洲的 30 路 PCM（簡稱為 E1）。我國采用的是歐洲的 E1 標(biāo)準(zhǔn)。 ? E1 的速率是 Mb/s，而 T1 的速率是 Mb/s。 ? 當(dāng)需要有更高的數(shù)據(jù)率時(shí)，可采用復(fù)用的方法。 45
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