淺談寬帶接入網(wǎng)絡(luò)的調(diào)制技術(shù)

淺談寬帶接入網(wǎng)絡(luò)的調(diào)制技術(shù)

信息時代的到來使得人們對寬帶業(yè)務(wù)的需求日益強(qiáng)烈，因而大大推動了各種寬帶接入技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)今，人們可以通過ISDN、XDSL、有線電視網(wǎng)絡(luò)的Cable Modem以及無線技術(shù)，如局域性多點分布服務(wù) LDMS 等多種連接途徑接至家庭的網(wǎng)絡(luò)，享受寬帶服務(wù)。無論采用何種寬帶接入方案，人們都希望在Internet網(wǎng)上傳送更多的多媒體信息，視頻信號的傳輸無疑是多媒體信息傳輸?shù)暮诵模�而如何將視頻信號高效的送入傳輸媒體，信號調(diào)制技術(shù)是一個重要的技術(shù)基礎(chǔ)，本文主要從寬帶接入的角度，談?wù)剬拵��?shù)據(jù)傳輸最基本的問題--調(diào)制技術(shù)。
一、調(diào)制技術(shù)是寬帶接入的技術(shù)基礎(chǔ)
傳輸信息有兩種方式：基帶傳輸和調(diào)制傳輸。由信源直接生成的信號，無論是模擬信號還是數(shù)字信號，都是基帶信號，其頻率比較低。所謂基帶傳輸就是把信源生成的數(shù)字信號直接送入線路進(jìn)行傳輸，如音頻市話、計算機(jī)間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)取］d波傳輸則是用原信號去改變載波的某一參數(shù)實現(xiàn)頻譜的搬移，如果載波是正弦波，則稱為正弦波或連續(xù)波調(diào)制。
調(diào)制技術(shù)是改變一個恒定波形的各種特性，例如幅度、頻率和相位，編制成為與信息一致的唯一的碼。通過任何媒體（金屬線、光纖或無線）的數(shù)字傳輸都需要使用編碼方案，將數(shù)字傳輸信息送入傳輸媒體。編碼方案按照各種不同的社區(qū)寬帶接入方式所提供的業(yè)務(wù)速度、要求的媒體質(zhì)量、抗噪聲干擾和復(fù)雜程度而不同，因此對于寬帶接入，可以認(rèn)為調(diào)制是價格的代名詞。當(dāng)前調(diào)制始終是專家討論的熱點話題，許多性質(zhì)相反的開發(fā)與研究方案仍然在進(jìn)行中。
二、當(dāng)前寬帶接入使用的主要調(diào)制方案
目前，寬帶接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中使用的`一些重要調(diào)制方案主要有：
●開關(guān)鍵控（OOK）；
●2B1Q；
●正交相移鍵控（QPSK）；
●正交調(diào)幅（QAM）；
●離散多音（DMT）。

1、開關(guān)鍵控
開關(guān)鍵控（OOK）是用在光纖傳輸?shù)闹庇^的簡單調(diào)制方案。當(dāng)發(fā)射器想發(fā)送二進(jìn)制的"1"，激光器打開（光被發(fā)射出去），對于二進(jìn)制的"0"，激光器關(guān)閉。發(fā)送任意的二進(jìn)制序列，發(fā)射機(jī)只需簡單地轉(zhuǎn)換它的發(fā)射激光器的開或關(guān)，顯然開/關(guān)非常地快。激光器開或關(guān)的時間周期稱為符號時間（見圖1）：

圖1 開關(guān)鍵控示例

每單元時間符號的數(shù)量稱為符號率。當(dāng)符號率非常的快（每秒數(shù)十億個符號）保持收發(fā)同步的時鐘恢復(fù)問題是一個重要的工程問題。但是相對低的符號率（每秒數(shù)千至數(shù)百萬），以光纖和電子的電流狀態(tài)恢復(fù)時鐘便可穩(wěn)定地傳輸。
2、2B1Q
開關(guān)鍵控，每個符號傳送一個邏輯比特�？墒怯貌煌�的符號，每個符號可傳送更多的比特，例如2B1Q（2比特1組四電平碼），有4級振幅（電壓）用于2位編碼。因為有4級，每個符號代表2比特。示意如下表：

2B1Q是幅度調(diào)制技術(shù)，在美國用于綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）和高數(shù)據(jù)率用戶線（HDSL）業(yè)務(wù)。2B1Q的定義于1998年由美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會（ANSI）和T.601規(guī)范。
2B1Q每個符號產(chǎn)生2比特，因此它和每符號傳送1比特的其他調(diào)制方案相比，2B1Q能傳送兩倍的數(shù)據(jù)。如果希望每個符號傳送更多的比特，則必須用更多的電壓電平。在每個符號時間內(nèi)對k比特編碼，需要2k級電壓電平。當(dāng)速度增加時，它增加了困難，因為接收機(jī)要精確地區(qū)分很多電壓電平。2B1Q頻譜效率限制了它在高比特率的使用，包括社區(qū)寬帶網(wǎng)的應(yīng)用，例如視頻和高速數(shù)據(jù)檢索。無論如何，2B1Q在已知的調(diào)制方案中是有優(yōu)勢的，它價格相對低廉，抵抗電話設(shè)備中觀察到的干擾能力較強(qiáng)，因此有很適當(dāng)?shù)氖褂谩?