計算機網絡（第5版）第2章物理層2/1/2023遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件第2章物理層2.1物理層的基本概念2.2數據通信的基礎知識

2.2.1數據通信系統的模型

2.2.2有關信道的幾個基本概念

2.2.3信道的極限容量2.3物理層下面的傳輸媒體

2.3.1導向傳輸媒體

2.3.2非導向傳輸媒體2/1/20232遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件第2章物理層（續）2.4信道復用技術

2.4.1頻分復用、時分復用和統計時分復用

2.4.2波分復用

2.4.3碼分復用2.5數字傳輸系統2.6寬帶接入技術

2.6.1xDSL技術

2.6.2光纖同軸混合網(HFC網)2.6.3FTTx

技術2/1/20233遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件2.1物理層的基本概念物理層考慮的是怎樣在連接各種計算機的傳輸媒體上傳輸比特流，屏蔽不同硬件設備、傳輸媒體和通信方式所帶來的各種差異。物理層的主要任務：確定與傳輸媒體的接口的一些特性，即：

機械特性指明接口所用接線器的形狀和尺寸、引腳數目和排列、固定和鎖定裝置等等。電氣特性指明在接口電纜的各條線上出現的電壓范圍功能特性指明某條線上出現的某一電平的電壓表示何種意義。過程特性指明對于不同功能的各種可能事件的出現順序2/1/20234遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件2.2數據通信的基礎知識

2.2.1數據通信系統的模型

傳輸系統輸入信息輸入數據發送的信號接收的信號輸出數據源點終點發送器接收器調制解調器PC機公用電話網調制解調器數字比特流數字比特流模擬信號模擬信號輸入漢字顯示漢字數據通信系統源系統目的系統傳輸系統輸出信息PC機數據通信系統的模型2/1/20235遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件幾個術語數據(data)—信息的數據化形式。信號(signal)—數據電氣的或電磁的表現，或數據的物理量編碼。模擬信號—在時間域上幅度取值連續的信號數字信號—在時間域上幅度取值離散的信號碼元(code)—在使用時間域(或簡稱為時域)的波形表示數字信號時，代表不同離散數值的基本波形。2/1/20236遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件

模擬信號、數字信號和碼元ta)模擬信號tb)數字信號t碼元1碼元2碼元3碼元4碼元5信號2/1/20237遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件

2.2.2有關信道的幾個基本概念信道和通信電路不同根據通信雙方信息交換的方式，通信方式可以分為以下三種：單向通信(單工通信)——只能有一個方向的通信而沒有反方向的交互。雙向交替通信(半雙工通信)——通信的雙方都可以發送信息，但不能雙方同時發送(當然也就不能同時接收)。雙向同時通信(全雙工通信)——通信的雙方可以同時發送和接收信息。2/1/20238遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件

基帶信號和帶通信號

基帶信號(基本頻帶信號)——來自信源的信號。像計算機輸出的代表各種文字或圖像文件的數據信號都屬于基帶信號。基帶信號往往包含有較多的低頻成分，甚至有直流成分，而許多信道并不能傳輸這種低頻分量或直流分量。因此必須對基帶信號進行調制(modulation)。調制分為兩大類。一類是僅僅對基帶信號的波形進行變換，使它能夠與信道特性相適應。變換后的信號仍然屬于基帶信號。這類調制稱為基帶調制。2/1/20239遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件帶通信號和幾種最基本調制方法

另一類需要使用載波(carrier)進行調制，把基帶信號的頻率范圍搬移到較高的頻段以便在信道中傳輸。這類調制稱為帶通調制。經載波調制后的信號稱為帶通信號(即僅在一段頻率范圍內能夠通過信道)。最基本的帶通調制方法有以下幾種：調幅(AM，幅度調制，幅移鍵控):載波的振幅隨基帶數字信號而變化。調頻(FM):載波的頻率隨基帶數字信號而變化。調相(PM):載波的初始相位隨基帶數字信號而變化

2/1/202310遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件對基帶數字信號的幾種調制方法

010011100基帶信號調幅調頻調相正交調幅QAM2/1/202311遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件第1章內容回憶(4)1.7計算機網絡的體系結構實體、協議、服務、服務原語和服務訪問點；TCP/IP的體系結構；everythingoverIP、IPovereverything2.1物理層的基本概念—物理層的主要任務2.2數據通信的基礎知識數據通信系統的模型；幾個術語(數據、信號、模擬信號、數字信號、碼元)；三種通信方式；基帶信號和帶通信號；基帶調制和帶通調制；四種帶通調制的方法；2/1/202312遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件2.2.3信道的極限容量

任何實際的信道都不是理想的，在傳輸信號時會產生各種失真。數字信號的優點：在接收端只要能從失真的波形識別出原來的信號，那么這種失真對通信質量就沒有影響。碼元傳輸的速率越高，或信號傳輸的距離越遠，或噪聲干擾越大，或傳輸媒體質量越差，在信道輸出端的波形的失真就越嚴重。

2/1/202313遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件數字信號通過實際的信道

有失真，但可識別失真大，無法識別

實際的信道（帶寬受限、有噪聲、干擾和失真）發送信號波形接收信號波形發送信號波形實際的信道（帶寬受限、有噪聲、干擾和失真）接收信號波形2/1/202314遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件信道能夠通過的頻率范圍碼間串擾：如果信號中的高頻分量在傳輸時受到衰減，那么接收端收到的波形前沿和后沿就變得不那么陡峭了，每個碼元所占的時間界限不再很明確，前后都拖了“尾巴”。也就是說，擴散了的碼元波形所占的時間變得更寬了。這樣，在接收端收到的信號波形就失去了碼元之間的清晰界限。1924年，奈奎斯特(Nyquist)推導出了著名的奈氏準則。他給出了在假定的理想條件下，為了避免碼間串擾，碼元的傳輸速率的上限值。在任何信道中，碼元傳輸的速率是有上限的，否則就會出現碼間串擾的問題，使接收端對碼元的判決(即識別)成為不可能如果信道的頻帶越寬，也就是能夠通過的信號高頻分量越多，那么就可以用更高的速率傳送碼元而不出現碼間串擾。

2/1/202315遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件(2)信噪比

噪聲存在于所有的電子設備和通信信道中。同時噪聲是隨機的；噪聲的影響是相對的。信噪比S/N1dB=10log10(S/N)香農(Shannon)用信息論的理論推導出了香農公式。香農公式指出：信道的極限信息傳輸速率(極限容量)C可表達為

C=Wlog2(1+S/N)b/s

W為信道的帶寬(以Hz為單位)；S為信道內所傳信號的平均功率；N為信道內部的高斯噪聲功率。

2/1/202316遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件香農公式的含義

信道的帶寬或信道中的信噪比越大，則信道的極限傳輸速率C就越高。只要信息傳輸速率低于信道的極限信息傳輸速率，就一定可以找到某種辦法來實現無差錯的傳輸。若信道帶寬

W

或信噪比

S/N

沒有上限(當然實際信道不可能是這樣的)，則信道的極限信息傳輸速率

C

也就沒有上限。實際信道上能夠達到的信息傳輸速率要比香農的極限傳輸速率低不少。2/1/202317遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件注意

對于頻帶寬度已確定的信道，如果信噪比不能再提高了，并且碼元傳輸速率也達到了上限值，那么還有辦法提高信息的傳輸速率嗎？這就是用編碼的方法讓每一個碼元攜帶更多比特的信息量。也就是說，若以同樣的速率發送碼元，則同樣的時間所傳送的信息量就提高了。

因此，自香農公式發表后，各種新的信號處理和調制方法不斷出現，其目的都是為了盡可能地接近香農公式給出的傳輸速率極限。2/1/202318遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件2.3物理層下面的傳輸媒體傳輸媒體也稱為傳輸介質或傳輸媒介，是數據傳輸系統中在發送器和接收器之間的物理線路。傳輸媒體分為兩大類：導向傳輸媒體和非導向傳輸媒體。在導向傳輸媒體中，電磁波被導向沿著固定媒體(銅線或光纖)傳播；非導向傳輸媒體就是指自由空間，在非導向傳輸媒體中電磁波的傳輸常稱為無線傳輸。2/1/202319遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件2.3.1導向傳輸媒體雙絞線(雙扭線)把兩根相互絕緣的銅導線并排放在一起，然后用規則的方法絞合起來，就構成了雙絞線。絞合度越大，抗電磁干擾能力越強。使用雙絞線最多的地方是電話系統。其通信距離一般為幾到幾十公里，距離太長需使用放大器或中繼器。另外，導線越粗，其通信距離越遠。雙絞線的分類屏蔽雙絞線STP(ShieldedTwistedPair)和無屏蔽雙絞線UTP(UnshieldedTwistedPair)

3類、4類、5類、超5類、6類、7類雙絞線2/1/202320遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件雙絞線和同軸電纜銅線銅線聚氯乙烯套層聚氯乙烯套層屏蔽層絕緣層絕緣層外導體屏蔽層絕緣層絕緣保護套層內導體無屏蔽雙絞線UTP屏蔽雙絞線STP同軸電纜同軸電纜具有很好的抗干擾特性，被廣泛應用于傳輸較高速率的數據。目前同軸電纜主要用于有線電視網的居民小區。2/1/202321遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件光纖和光纜光纖通信就是利用光導纖維(簡稱光纖)傳遞光脈沖來進行通信。因此，光纖是光纖通信的傳輸媒體。光纖通常由非常透明的石英玻璃拉成細絲，由纖芯和包層構成，直徑僅有8至100um。光波通過纖芯傳導。由于光纖非常細，因此必須將光纖做成很結實的光纜。一根光纜少則只有一根光纖，多則可包括數十至數百根光纖，再加上加強芯和填充物提高其機械強度。2/1/202322遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件光線在光纖中的折射

折射角入射角包層（低折射率的媒體）包層（低折射率的媒體）纖芯（高折射率的媒體）包層纖芯2/1/202323遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件光纖的工作原理高折射率(纖芯)低折射率(包層)光線在纖芯中傳輸的方式是不斷地全反射2/1/202324遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件輸入脈沖輸出脈沖單模光纖多模光纖與單模光纖輸入脈沖輸出脈沖多模光纖多模光纖只適合近距離傳輸；單模光纖適合遠距離傳輸2/1/202325遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件光纖的特點和缺點特點通信容量非常大傳輸損耗小，對遠距離傳輸特別經濟抗雷電和電磁干擾性能好無串音干擾，保密性好，不易被竊聽和截取數據體積小，重量輕缺點將兩根光纖精確地連接需要專用設備光接口連接器較貴2/1/202326遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件2.3.2非導向傳輸媒體

若通信線路要通過一些高山或島嶼；在城市中挖開馬路鋪設電纜，都不是一件很容易的事。無線傳輸所使用的頻段很廣。短波通信(高頻通信)主要是靠電離層的反射，但短波信道的通信質量較差。微波在空間主要是直線傳播。

地面微波接力通信衛星通信

2/1/202327遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件2.4信道復用技術

2.4.1頻分復用、時分復用和統計時分復用

復用(multiplexing)是通信技術中的基本概念，即多個信息源共享一個公共信道。復用的目的在于提高線路利用率。信道A1A2B1B2C1C2信道信道共享信道A1A2B1B2C1C2復用器分用器(a)不使用復用技術(b)使用復用技術2/1/202328遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件頻分復用FDM

(FrequencyDivisionMultiplexing)

原理：整個傳輸頻帶被劃分為若干個頻帶，每路信號占用一個頻帶進行傳輸。頻帶之間留有防護頻帶以防相互干擾。用戶在分配到一定的頻帶后，在通信過程中自始至終都占用這個頻帶。因此，頻分復用的所有用戶在同樣的時間占用不同的帶寬資源。

頻分復用適用于模擬信號的傳輸。頻率時間頻帶1頻帶2頻帶3頻帶4頻帶52/1/202329遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件時分復用TDM

(TimeDivisionMultiplexing)

時分復用原理：將時間劃分為一段段等長的時分復用幀(TDM幀)。每一個時分復用的用戶在每一個TDM幀中占用固定序號的時隙。每一個用戶所占用的時隙是周期性地出現(其周期就是TDM幀的長度)。因此TDM信號也稱為等時(isochronous)信號。時分復用的所有用戶是在不同的時間占用同樣的頻帶寬度。時分復用適合于數字信號的傳輸。2/1/202330遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件時分復用(同步時分復用)

頻率時間BCDBCDBCDBCDAAAAA在

TDM

幀中的位置不變TDM幀TDM幀TDM幀TDM幀…TDM幀B、C、D在TDM幀中的位置也不變2/1/202331遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件時分復用系統傳輸計算機數據

ABCDaabbcdbcattttt4個時分復用幀#1④③②①acbcd時分復用#2#3#4用戶使用時分復用系統傳送計算機數據時，由于計算機數據的突發性質，用戶對分配到的子信道的利用率一般是不高的。

2/1/202332遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件統計時分復用STDM(StatisticTDM)

用戶ABCDabcdttttt3個STDM

幀#1④③②①acbabbcacd#2#3統計時分復用集中器各用戶有了數據就隨時發往集中器的輸入緩存，然后集中器按順序依次掃描輸入緩存，把緩存中的輸入數據放入STDM幀中，對于沒有數據的緩存就跳過去。優點和缺點2/1/202333遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件2.4.2波分復用WDM

2.4.3碼分復用CDM

波分復用就是光的頻分復用。即在一根光纖上復用多路波長接近的光載波信號。碼分復用：各用戶使用經過特殊挑選的不同碼型，使得各用戶之間不會造成干擾。因此，每個用戶可以在同樣的時間使用同樣的頻帶進行通信。碼分復用系統現在廣泛用在民用的移動通信中。采用CDMA(碼分多址)可提高通信的話音質量和數據傳輸的可靠性，減少干擾對通信的影響，增大通信容量(是GSM的4~5倍)，降低手機的平均發射功率等等。2/1/202334遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件2.5數字傳輸系統

1.脈碼調制PCM體制

脈碼調制PCM(PulseCodeModulation)體制最初是為了在電話局之間的中繼線上傳送多路話音。由于歷史上的原因，PCM有兩個互不兼容的國際標準，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標準。E1的速率是2.048Mb/s，而T1的速率是1.544Mb/s。當需要有更高的數據率時，可采用復用的方法。2/1/202335遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件電話信號轉變為數字信號的過程首先必須對電話信號采樣，采樣頻率不低于電話信號最高頻率的2倍，這樣可以從采樣脈沖信號無失真地恢復出原來的電話信號。連續的電話信號經采樣后成為離散脈沖信號。經模數變換后，每個脈沖信號編碼為二進制碼元。為了有效地利用傳輸線路，通常將許多個話路的PCM信號用時分復用TDM的方法裝成幀(TDM幀)，然后再送往線路上一幀一幀地傳輸。E1的時分復用幀共劃分為32個時隙，其中有2個時隙用于幀同步和傳送信令。2/1/202336遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件第2章內容回憶(1)2.2數據通信的基礎知識信道的極限容量(香農公式)；2.3物理層下面的傳輸媒體傳輸媒體的分類；雙絞線的分類；光纖和光纜；光纖的工作原理；光纖的分類；光纖的特點和缺點；非導向傳輸媒體2.4信道復用技術2.5數字傳輸系統脈碼調制PCM2/1/202337遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件

2.同步光纖網和同步數字系列舊的數字傳輸系統存在著許多缺點。其中最主要的是以下兩個方面：速率標準不統一PCM一次群數字傳輸速率有兩個標準；高次群有三個標準。如果不對高次群的數字傳輸速率進行標準化，國際范圍的高速數據傳輸就很難實現。

不是同步傳輸在過去相當長的時間，為了節約經費，各國的數字網主要是采用準同步方式，給復用和分用帶來許多麻煩。2/1/202338遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件同步光纖網SONET同步光纖網

SONET(SynchronousOpticalNetwork)由美國提出，其各級時鐘都來自一個非常精確的主時鐘。SONET為光纖傳輸系統定義了同步傳輸的線路速率等級結構，其傳輸速率以51.84Mb/s為基礎。此速率對于電信號稱為第1級同步傳送信號STS-1(SynchronousTransportSignal)；對于光信號則稱為第1級光載波OC-1，OC表示OpticalCarrier。

2/1/202339遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件

同步數字系列SDH

ITU-T以美國標準SONET為基礎，制訂出國際標準同步數字系列

SDH(SynchronousDigitalHierarchy)一般可認為SDH與SONET是同義詞，主要不同點是：SDH的基本速率為155.52Mb/s，稱為第1級同步傳遞模塊

(SynchronousTransferModule)，即STM-1，相當于SONET體系中的OC-3速率。SONET標準定義了四個光接口層，自下而上分別為：光子層、斷層、線路層、路徑層。其中前兩層是必須有的，后兩層是可供選擇的。2/1/202340遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件線路速率(Mb/s)SONET符號ITU-T符號表示線路速率的常用近似值

51.840OC-1/STS-1

155.520OC-3/STS-3STM-1155Mb/s

466.560OC-9/STS-9STM-3

622.080OC-12/STS-12STM-4622Mb/s

933.120OC-18/STS-18STM-61244.160OC-24/STS-24STM-82488.320OC-48/STS-48STM-162.5Gb/s4976.640OC-96/STS-96STM-329953.280OC-192/STS-192STM-6410Gb/s39813.120

OC-768/STS-768

STM-256

40Gb/s

SONET的OC級/STS級與SDH的STM級的對應關系

2/1/202341遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件

四個光接口層

的作用光子層(PhotonicLayer)處理跨越光纜的比特傳送，并負責電信號和光信號之間的轉換。段層(SectionLayer)在光纜上傳送STS-N幀，有組裝成幀和差錯校驗功能。線路層(LineLayer)負責路徑層的同步和復用，以及交換的自動保護。路徑層(PathLayer)處理路徑端接設備PTE(PathTerminatingElement)之間的業務的傳輸。

2/1/202342遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件2.6寬帶接入技術

2.6.1xDSL技術xDSL

技術就是用數字技術對現有的模擬電話用戶線進行改造，使它能夠承載寬帶業務。雖然標準模擬電話信號的頻帶被限制在300~3400Hz

(P56)的范圍內，但用戶線本身實際可通過的信號頻率仍然超過1MHz。xDSL

技術就把0~4kHz低端頻譜留給傳統電話使用，而把原來沒有被利用的高端頻譜留給用戶上網使用。DSL就是數字用戶線(DigitalSubscriberLine)的縮寫。而DSL的前綴x則表示在數字用戶線上實現的不同寬帶方案。2/1/202343遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件xDSL

的幾種類型

ADSL(AsymmetricDigitalSubscriberLine)：非對稱數字用戶線HDSL(HighspeedDSL)：高速數字用戶線SDSL(Single-lineDSL)：1對線的數字用戶線VDSL(VeryhighspeedDSL)：甚高速數字用戶線DSL：綜合業務數字網ISDN用戶線。RADSL(Rate-AdaptiveDSL)：速率自適應DSL，是ADSL的一個子集，可自動調節線路速率。2/1/202344遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件xDSL

的極限傳輸距離xDSL

的極限傳輸距離與數據率以及用戶線的線徑都有很大的關系。例如，0.5毫米線徑的用戶線，傳輸速率為1.5~2.0Mb/s時可傳送5.5公里，但當傳輸速率提高到6.1Mb/s時，傳輸距離就縮短為3.7公里。如果把用戶線的線徑減小到0.4毫米，那么在6.1Mb/s的傳輸速率下就只能傳送2.7公里。用戶線越細，傳輸速率越大，信號傳輸時的衰減就越大，傳輸距離就越短。2/1/202345遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件ADSL的特點上行和下行帶寬不對稱。上行指從用戶到ISP，而下行指從ISP到用戶。ADSL在用戶線(銅線)的兩端各安裝一個ADSL調制解調器。我國目前采用的ADSL調制解調器的實現方案是離散多音調DMT(DiscreteMulti-Tone)調制技術。這里的“多音調”就是“多載波”或“多子信道”的意思。2/1/202346遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件DMT技術DMT調制技術采用頻分復用的方法，把40kHz以上一直到1.1MHz的高端頻譜劃分為許多的子信道，其中25

個子信道用于上行信道，而249個子信道用于下行信道。每個子信道占據4kHz帶寬(嚴格講是4.3125kHz)，并使用不同的載波(即不同的音調)進行數字調制。這種做法相當于在一對用戶線上使用許多小的調制解調器并行地傳送數據。2/1/202347遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件DMT技術的頻譜分布

…頻譜頻率上行信道傳統電話04下行信道…(kHz)~40~138~11002/1/202348遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件ADSL的數據率由于用戶線的具體條件往往相差很大(距離、線徑、受到相鄰用戶線的干擾程度等都不同)，因此ADSL采用自適應調制技術使用戶線能夠傳送盡可能高的數據率。當ADSL啟動時，用戶線兩端的ADSL調制解調器就測試可用的頻率、各子信道受到的干擾情況，以及在每一個頻率上測試信號的傳輸質量。ADSL不能保證固定的數據率。對于質量很差的用戶線甚至無法開通

ADSL。通常向用戶承諾的ADSL數據率：下行數據率在32kb/s到6.4Mb/s之間，而上行數據率在32kb/s到640kb/s之間。2/1/202349遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件第二代ADSL

通過提高調制效率得到了更高的數據率。采用了無縫速率自適應技術

SRA(SeamlessRateAdaptation)，可在運營中不中斷通信和不產生誤碼的情況下，根據線路的實時情況，自適應地調整數據率。改善了線路質量評測和故障定位功能，這對提高網絡的運行維護水平具有非常重要的意義。2/1/202350遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件2.6.2光纖同軸混合網

HFC(HybridFiberCoax)HFC網是在目前覆蓋面很廣的有線電視網CATV

的基礎上開發的一種居民寬帶接入網。HFC網除可傳送CATV外，還提供電話、數據和其他寬帶交互型業務。現有的CATV網是樹形拓撲結構的同軸電纜網絡，它采用模擬技術的頻分復用對電視節目進行單向傳輸。而HFC網則需要對CATV網進行改造。2/1/202351遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件HFC的主要特點

(1)HFC網的主干線路采用光纖HFC網將原CATV網中的同軸電纜主干部分改換為光纖，并使用模擬光纖技術。在模擬光纖中采用光的振幅調制AM，這比使用數字光纖更為經濟。模擬光纖從頭端連接到光纖結點(fibernode)，即光分配結點ODN(OpticalDistributionNode)。在光纖結點光信號被轉換為電信號。在光纖結點以下就是同軸電纜。2/1/202352遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件(2)HFC網采用結點體系結構

同軸電纜頭端模擬光纖放大器引入線分路器光纖結點服務區服務區服務區從頭端到各個光纖結點用模擬光纖連接，構成星形網；光纖結點以下是樹形網。采用結點體系結構的優點是提高了網絡的可靠性。2/1/202353遼寧工程技術大學軟件學院《計算機網絡》課件(3)HFC網具有比CATV網更寬的頻譜，且具有雙向傳輸功能