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通信网络/本地环路

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本地环路

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在电话通信中,本地环路是指从电话公司端局到客户住宅或小型企业的有线连接。它也被称为“最后一公里”,虽然它可以长达几英里。连接通常使用双绞铜线。该系统最初是为使用模拟传输技术的单一语音信道进行语音传输而设计的。计算机也可以通过这种模拟连接发送数字数据。为此,需要将数据从数字形式转换为模拟形式,以便它能够通过相同的本地环路传输。调制解调器和编解码器用于执行这种数据转换。在数据传输过程中,传输线主要遭受三种类型的损耗

(i) 衰减:-由于能量损失造成的损耗。

(ii) 失真:-由于传播速度与频率的关系。

(iii) 噪声:-来自除发射器以外的其他来源的不需要的能量。

调制解调器

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调制解调器(来自调制和解调)是一种将模拟载波信号调制以编码数字信息的设备,它也解调这种载波信号以解码传输的信息。目标是产生一种易于传输和解码以重现原始数字数据的信号。调制解调器接收一个位串作为输入,并产生一个由一种或多种不同调制技术调制的载波。


调制技术

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电话线使用交流信号,因为直流信号不适合,因为方波具有较宽的频谱,因此更容易受到强衰减和延迟失真的影响。

幅度调制:- 在幅度调制中,使用两种不同的幅度来表示 0 和 1。

频率调制/频率偏移键控:- 在 FM 中使用两种不同的音调。音调也被称为键。

相位调制 在 PM 中,载波以均匀间隔系统地偏移 0 度或 180 度。

所有先进的调制解调器都使用多种调制技术的组合来传输每个波特多个位。大多数情况下,多种幅度和相移组合在一起以传输多个位/符号。


为了获得更高的速度,我们不能只提高采样率。大多数调制解调器以每秒 2400 次或 2400 波特进行采样。波特是指每秒的采样次数。如果 n 是每个波特发送的位数,那么调制解调器的速率 = n*2400 bps。通过增加每个波特发送的位数,可以提高调制解调器的速率。

有多种方法可以将更多位打包到一个波特中,从而实现我们的目标。如果一个符号由 0 伏特表示逻辑 0,1 伏特表示逻辑 1,那么比特率为 2400 bps。


QPSK(正交相移键控) 在 QPSK 中,每个符号包含 2 位。其比特传输速率是波特率的两倍。因此,它通过 2400 波特线路传输 4800bps。

QAM-16(正交幅度调制) 在 QAM-16 中,每个符号包含 4 位,其比特传输速率是波特率的四倍。因此,它通过 2400 波特线路传输 9400bps。在其中使用四个幅度和四个相位,总共有 16 种不同的组合。这种调制技术可以传输每个符号 4 位。

QAM-64 一种使用幅度和相位编码来调制数字信号的方法。它可以用于下行,也可以用于上行。在 QAM-64 中,每个符号包含 6 位,其比特传输速率是波特率的四倍。因此,它通过 2400 波特线路传输 9400bps。

TCM(格形编码调制) 即使检测到的相位和幅度中存在少量噪声,也可能导致很大的误差和许多错误位。为了降低错误的可能性,高标准的调制解调器通过为每个样本添加额外的位来进行错误校正。

V.32 调制解调器标准使用 32 个星座点,以 2400 波特传输每个符号 4 个数据位和 1 个奇偶校验位,以实现 9400bps 并进行错误校正。

V.32 bis 调制解调器标准使用 128 个星座点,以 2400 波特传输每个符号 6 个数据位和 1 个奇偶校验位,以实现 14000bps 并进行错误校正。

V.34 以 2400 波特运行,速度为 28,800bps,每个符号包含 12 个数据位。

V.34 该系列中的最后一个调制解调器实现了 33600 的速度,它使用 2400 波特下的每个符号 14 位。

'V.90 提供 33.6K 上行(从用户到 ISP)和 56K 下行信道(从 ISP 到用户)。

V.92 如果线路能够处理,则可以在上行信道上提供 48 kbps。下行速率为 56Kbps。

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