通工專業(yè)(卓越)-現(xiàn)代通信網(wǎng)B-第八章-寬帶接入網(wǎng)

1、第第8章章 寬帶接入網(wǎng)寬帶接入網(wǎng)（Broadband Access Network） 接入網(wǎng)是現(xiàn)代通信網(wǎng)的重要組成部分。接入網(wǎng)是現(xiàn)代通信網(wǎng)的重要組成部分。2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications內(nèi)容內(nèi)容8.1 接入網(wǎng)的基本概念8.2 寬帶有線接入網(wǎng)技術(shù)lxDSL接入技術(shù)lADSL接入網(wǎng)l光纖接入網(wǎng)lHFC接入網(wǎng)8.3 寬帶無線接入網(wǎng)技術(shù)l固定無線接入網(wǎng)l3.5GHz固定無線接入lLMDS接入技術(shù)lWiMAX技術(shù)l無線局域網(wǎng)接入技術(shù)2021-11-12Xian University of Posts and Telecom

2、munications8.1 接入網(wǎng)的基本概念接入網(wǎng)的基本概念8.1.1 接入網(wǎng)在電信網(wǎng)中的位置用戶用戶終端終端接接入入網(wǎng)網(wǎng)核心網(wǎng)核心網(wǎng)(交換交換/傳輸傳輸)接接入入網(wǎng)網(wǎng)用戶用戶終端終端UNIUNISNISNIUNIUNISNISNI接入網(wǎng)是用戶到核心網(wǎng)的承載電信業(yè)務(wù)的一系列實體2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.1 接入網(wǎng)的基本概念接入網(wǎng)的基本概念8.1.2 接入網(wǎng)的定義和定界1、接入網(wǎng)的定義lG.902的定義：接入網(wǎng)(AN)是由業(yè)務(wù)節(jié)點接口(SNI)和用戶網(wǎng)絡(luò)接口(UNI)之間的一系列傳送實體所組成的為傳送電

3、信業(yè)務(wù)、提供所需傳送承載能力的實施系統(tǒng)，并可通過Q3接口進行配置和管理。l通常包含用戶線傳輸系統(tǒng)、復(fù)用設(shè)備、數(shù)字交叉連接設(shè)備和用戶網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備。2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.1 接入網(wǎng)的基本概念接入網(wǎng)的基本概念進一步理解接入網(wǎng)的定義l接入網(wǎng)組成：由線纜裝置、傳輸設(shè)施等實體構(gòu)成的一個實施系統(tǒng)l接入網(wǎng)目的：為承載電信業(yè)務(wù)提供傳送能力l接入網(wǎng)管理：經(jīng)由Q3進行配置和管理l主要功能：交叉連接、復(fù)用、傳輸，但一般不包括交換功能，并且獨立于交換機2021-11-12Xian University of Posts an

4、d Telecommunications8.1 接入網(wǎng)的基本概念接入網(wǎng)的基本概念接入網(wǎng)的主要設(shè)計目標l支持綜合業(yè)務(wù)接入l開放、標準化SNI接口l獨立于SN的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.1 接入網(wǎng)的基本概念接入網(wǎng)的基本概念2、接入網(wǎng)的定界l用戶網(wǎng)絡(luò)接口UNI：User Network Interfacel業(yè)務(wù)節(jié)點接口SNI：Service Node Interfacel電信管理接口：Q3 電信管理網(wǎng)電信管理網(wǎng)UNIUNISNISNIQ3Q3Q3Q3業(yè)務(wù)節(jié)點業(yè)務(wù)節(jié)點SN2021-11-12Xian

5、 University of Posts and Telecommunications8.1 接入網(wǎng)的基本概念接入網(wǎng)的基本概念l業(yè)務(wù)節(jié)點接口l連接接入網(wǎng)與業(yè)務(wù)節(jié)點之間的接口l分為支持單一接入的SNI和綜合接入的SNIl典型的SNI：模擬Z接口，數(shù)字V接口l用戶網(wǎng)絡(luò)接口l連接用戶與接入網(wǎng)之間的接口l分為單一UNI和共享UNIl典型的UNI：Z 接口、ISDN基本速率接口、ISDN 基群 速率接口、 ATM 接口等2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.1 接入網(wǎng)的基本概念接入網(wǎng)的基本概念lQ3接口l連接電信管理網(wǎng)與電信

6、網(wǎng)其他部分的標準接口l電信管理網(wǎng)通過Q3接口實施對接入網(wǎng)的管理與協(xié)調(diào)2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.1 接入網(wǎng)的基本概念接入網(wǎng)的基本概念3、接入網(wǎng)的一般物理結(jié)構(gòu)接入網(wǎng)從物理上可分為饋線段、配線段和引入線段。局端設(shè)備饋線段業(yè)務(wù)節(jié)點SNI配線段遠端設(shè)備引入線UNI2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.1 接入網(wǎng)的基本概念接入網(wǎng)的基本概念8.1.3 主要功能和協(xié)議參考模型1、接入網(wǎng)的功能模型AN-SMFUPFCFTFCFSPF2021-

7、11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.1 接入網(wǎng)的基本概念接入網(wǎng)的基本概念五大主要功能l用戶口功能UPF：將特定的UNI的要求適配到CF和AN-SMFl業(yè)務(wù)口功能SPF：將特定的SNI的要求與公共承載相適配，以便CF處理l核心功能CF：將用戶或業(yè)務(wù)端口的承載要求與公共傳送承載相適配l傳送功能TF：在AN的不同位置之間為傳送提供通道和傳輸介質(zhì)lAN系統(tǒng)管理功能AN-SMF：協(xié)調(diào)各功能的指配、操作和維護2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.1 接入網(wǎng)

8、的基本概念接入網(wǎng)的基本概念2、接入網(wǎng)的參考模型2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.1 接入網(wǎng)的基本概念接入網(wǎng)的基本概念分層模型l接入承載處理功能：主要用于用戶承載體、用戶信令及控制與管理。l電路層：面向電路層接入點之間信息的承載模式，如電路模式、分組模式、幀中繼模式、ATM模式等。l通道層：定義通道層接入點之間信息的傳遞方式，并為電路層提供透明的通道。l傳輸媒介層：為通道層提供點到點的信息傳輸。2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.1

9、 接入網(wǎng)的基本概念接入網(wǎng)的基本概念8.1.4 接入網(wǎng)的分類 銅線接入網(wǎng) 高比特數(shù)字用戶線（HDSL） 非對稱數(shù)字用戶線（ADSL） 甚高比特數(shù)字用戶線（VDSL） 光纖接入網(wǎng) 光纖到路邊（FTTC） 光纖到大樓（FTTB） 光纖到戶（FTTH） 接 入 網(wǎng) 有線 接入網(wǎng) 混合光纖/同軸電纜接入網(wǎng)（HFC） 微波 微波一點多址（DRMA） 本 地 多 點 分 配 業(yè) 務(wù)（LMDS） 固定無線接入網(wǎng) 衛(wèi)星 甚 小 型 天 線 地 球 站（VSAT） 直播衛(wèi)星（DBS） 無線 接入網(wǎng) 移動接入網(wǎng) 蜂窩移動電話 衛(wèi)星移動通信 2021-11-12Xian University of Posts and

10、 Telecommunications內(nèi)容內(nèi)容8.1 接入網(wǎng)的基本概念8.2 寬帶有線接入網(wǎng)技術(shù)lxDSL接入技術(shù)lADSL接入網(wǎng)l光纖接入網(wǎng)lHFC接入網(wǎng)8.3 寬帶無線接入網(wǎng)技術(shù)l固定無線接入網(wǎng)l3.5GHz固定無線接入lLMDS接入技術(shù)lWiMAX技術(shù)l無線局域網(wǎng)接入技術(shù)2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.2.1 xDSL接入技術(shù)接入技術(shù)1、概述lxDSL是一系列利用現(xiàn)有電話銅線進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶拵Ы尤爰夹g(shù)。lxDSL工作頻段大多高于話帶。l不同DSL技術(shù)的差異主要表現(xiàn)在速率、傳輸距離、編碼技術(shù)、上下行速率的

11、對稱性等方面。2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.2.1 xDSL接入技術(shù)接入技術(shù)2、xDSL技術(shù)比較2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications內(nèi)容內(nèi)容8.1 接入網(wǎng)的基本概念8.2 寬帶有線接入網(wǎng)技術(shù)lxDSL接入技術(shù)lADSL接入網(wǎng)l光纖接入網(wǎng)lHFC接入網(wǎng)8.3 寬帶無線接入網(wǎng)技術(shù)l固定無線接入網(wǎng)l3.5GHz固定無線接入lLMDS接入技術(shù)lWiMAX技術(shù)l無線局域網(wǎng)接入技術(shù)2021-11-12Xian University of Po

12、sts and Telecommunications8.2.2 ADSL接入網(wǎng)接入網(wǎng)lADSL的概念于1989年提出，1998年開始廣泛用于因特網(wǎng)接入。lITU-T技術(shù)標準：l 第一代ADSL技術(shù)l G.992.1-1999，也稱G.dmt規(guī)范，定義ADSL收發(fā)器l G.992.2-1999，也稱G.lite規(guī)范，定義無分離器ADSL收發(fā)器l 第二代ADSL技術(shù)l G.992.3-2002，也稱ADSL2，定義ADSL2收發(fā)器l G.992.4-2002，定義無分離器的ADSL2收發(fā)器l G.992.5-2003，也稱ADSL2+，定義增強功能的ADSL2收發(fā)器2021-11-12Xian U

13、niversity of Posts and Telecommunications8.2.2 ADSL接入網(wǎng)接入網(wǎng)1、 ADSL基本特征l在現(xiàn)有的電話銅線上提供高速數(shù)字業(yè)務(wù)，不干擾POTS業(yè)務(wù)lADSL只使用PSTN的用戶接入段，不進入程控交換機，直接進入數(shù)據(jù)網(wǎng)， ADSL業(yè)務(wù)不交電話費l與POTS業(yè)務(wù)共享同一電話線，采用FDM實現(xiàn)數(shù)話同傳l傳輸速率：最高上行768Kb/s，最高下行8Mb/sl傳輸距離：36kml業(yè)務(wù)類型：語音、數(shù)據(jù)、圖像l上下行速率不對稱，特別適合Internet的接入2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunicat

14、ions8.2.2 ADSL接入網(wǎng)接入網(wǎng)2、ADSL接入?yún)⒖寄Ｐ虳ata NetworkADSLModem分離器分離器分離器分離器機架機架局端接入設(shè)備局端接入設(shè)備PSTN用戶端接入設(shè)備用戶端接入設(shè)備用戶線用戶線ATU-CATU-RADSLAMATU-C2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.2.2 ADSL接入網(wǎng)接入網(wǎng)l用戶端接入設(shè)備lADSL Modem：對數(shù)據(jù)信號進行調(diào)制/解調(diào)，實現(xiàn)ADSL數(shù)據(jù)的正確收發(fā)l分離器：由低通濾波器和高通濾波器組成，實現(xiàn)POTS與ADSL業(yè)務(wù)的分路l局端接入設(shè)備l分離器機架：由多個分離

15、器構(gòu)成，將分離后的話音接入程控交換機，將分離的數(shù)據(jù)接入數(shù)據(jù)交換機lADSL接入復(fù)用器(ADSLAM)：實現(xiàn)各路ADSL數(shù)據(jù)的復(fù)用和解復(fù)用2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.2.2 ADSL接入網(wǎng)接入網(wǎng)3、ADSL的頻譜劃分l04kHz， POTS業(yè)務(wù)l25138KHz，可雙向配置，主要用于ADSL上行數(shù)據(jù)傳輸l1381104KHz，用于ADSL下行數(shù)據(jù)傳輸4KHz 25KHz138KHzPOTS上上行行信信道道 下行信道下行信道 振振幅幅 頻率頻率 1104KHz2021-11-12Xian University

16、 of Posts and Telecommunications8.2.2 ADSL接入網(wǎng)接入網(wǎng)4、ADSL的調(diào)制技術(shù)lADSL提出采用三種基本的調(diào)制技術(shù)l QAM：Quadrature Amplitude Modulation，正交幅度調(diào)制l DMT：Discrete multi-Tone，離散多音l CAP：Carrierless Amplitude-Phase Modulation，無載波幅相調(diào)制lITU-T G.992.1（即ITU-T G.DMT）采用DMT調(diào)制技術(shù)2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.2

17、.2 ADSL接入網(wǎng)接入網(wǎng)DMT調(diào)制技術(shù)lADSL將01.1MHz的頻帶分成256個互不重疊的子信道，每子信道帶寬4.3125kHzl每個子信道分別進行QAM調(diào)制l根據(jù)信噪比自適應(yīng)分配子信道承載的比特率P1.1MHz總共總共256個子信道個子信道f4.3125KHz2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.2.2 ADSL接入網(wǎng)接入網(wǎng)5、ADSL.Litel標準ADSL需要在用戶端安裝無源分離器l增大了安裝工作量、成本、時間l輕型ADSL：ADSL-litel無需安裝用戶端分離器l數(shù)據(jù)傳輸率較低：1.5Mbps/512

18、kbpsl傳輸距離：最長可至7kml因無分離器濾波作用，POTS業(yè)務(wù)與ADSL業(yè)務(wù)之間相互干擾 2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.2.2 ADSL接入網(wǎng)接入網(wǎng)ADSL.Lite的結(jié)構(gòu)Data NetworkADSLModem分離器分離器機架機架局端接入設(shè)備局端接入設(shè)備PSTN用戶端接入設(shè)備用戶端接入設(shè)備用戶線用戶線ATU-CATU-RADSLAMATU-C2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.2.2 ADSL接入網(wǎng)接入網(wǎng)6、ADSL

19、的應(yīng)用l主要應(yīng)用領(lǐng)域：個人住宅用戶的Internet接入l也可用于遠端LAN、小型辦公室/企業(yè)Internet接入等。2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.2.2 ADSL接入網(wǎng)接入網(wǎng)ADSL的應(yīng)用個人接入2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.2.2 ADSL接入網(wǎng)接入網(wǎng)ADSL的應(yīng)用集團接入2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications內(nèi)容內(nèi)容8.1 接入網(wǎng)的基本概念

20、8.2 寬帶有線接入網(wǎng)技術(shù)lxDSL接入技術(shù)lADSL接入網(wǎng)l光纖接入網(wǎng)lHFC接入網(wǎng)8.3 寬帶無線接入網(wǎng)技術(shù)l固定無線接入網(wǎng)l3.5GHz固定無線接入lLMDS接入技術(shù)lWiMAX技術(shù)l無線局域網(wǎng)接入技術(shù)2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.2.3 光纖接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)1、 概念 光纖接入網(wǎng)指采用光纖傳輸技術(shù)的接入網(wǎng)，一般指本地交換機與用戶之間采用光纖或部分采用光纖通信的接入系統(tǒng)。2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.2.3 光纖接

21、入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)2、光纖接入網(wǎng)的參考配置SNV 參考點OLTODNONUONUa 參考點T 參考點SNI網(wǎng)管系統(tǒng)R/S(光發(fā)送/接收參考點)R/S(光發(fā)送/接收參考點)UNIAF2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.2.3 光纖接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)的參考配置l光線路終端OLT：具有光電轉(zhuǎn)換、傳輸復(fù)用、數(shù)字交叉連接及管理維護等功能，實現(xiàn)接入網(wǎng)到SN的連接。l光網(wǎng)絡(luò)單元ONU：具有光電轉(zhuǎn)換、傳輸復(fù)用等功能，實現(xiàn)與用戶端設(shè)備的連接。l光配線網(wǎng)ODN：具有光功率分配、復(fù)用/分路、濾波等功能，為OLT和ONU提供傳輸手段

22、。2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.2.3 光纖接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)3、光纖接入網(wǎng)的類型l根據(jù)光配線網(wǎng)是采用有源或無源設(shè)備，分為：l 有源光網(wǎng)絡(luò)(AON)： Active Optical Network lODN全部由有源器件組成l特點：傳輸容量大、傳輸距離遠、技術(shù)成熟l 無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)： Passive Optical NetworklODN不含任何電子器件及電子電源lAPON、EPON和GPON2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunication

23、s8.2.3 光纖接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)4、光纖接入網(wǎng)的應(yīng)用類型l光纖到路邊FTTCl光纖到大樓FTTBl光纖到戶FTTHONUOBD中中心心局局ONUONUBuildingOBDOBD FTTFTTC C FTT FTTB B FTTFTTH H homeOLT2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.2.3 光纖接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)FTTC： Fiber To The Curb/CablONU設(shè)在交接箱處l用戶到ONU之間（引入線）仍用雙絞線或同軸電纜連接l一個ONU可為一個或多個用戶提供接入l通常采用FTTC+xDSL技術(shù)

24、ONUOBD中中心心局局OLT光接入網(wǎng)光接入網(wǎng)2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.2.3 光纖接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)FTTB： Fiber To The BuildinglONU設(shè)在辦公樓或居民住宅樓內(nèi)的某個公共地方l用戶到ONU之間用UTP5類線（或更高等級線）連接l一個ONU為多個用戶提供接入l通常采用FTTB+Ethernet技術(shù)OBD中中心心局局OLT光接入網(wǎng)光接入網(wǎng)ONUBuddingEthernet2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunicatio

25、ns8.2.3 光纖接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)FTTH： Fiber To The HomelONU直接放在用戶家里l中心局到用戶之間全部為光連接和光傳輸l接入網(wǎng)無任何有源設(shè)備，是一個真正的透明網(wǎng)絡(luò)l是用戶接入網(wǎng)的長遠目標OBD中中心心局局OLT光接入網(wǎng)光接入網(wǎng)ONUhome2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.2.3 光纖接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)5、APONlATM Passive optical network，ATM無源光網(wǎng)絡(luò)l在ONU與OLT之間傳送ATM信元l物理層采用PON，鏈路層采用ATMl標準規(guī)范：ITU-T G.9

26、832021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.2.3 光纖接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)APON模型結(jié)構(gòu)2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.2.3 光纖接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)APON工作原理1ONU1TE2ONU2TE3ONU3TE1 2 31 2 31231 2 3無源光分路器53字節(jié)ATM信元下行信道: 1550nm, TDMOLT1ONU1TE2ONU2TE3ONU3TE2131 2 3無源光分路器上行信道: 1310nm, TDMAOLT2021-1

27、1-12Xian University of Posts and Telecommunications8.2.3 光纖接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)APON工作原理lAPON采用無源雙星結(jié)構(gòu)，分路比為1:32l支持對稱和非對稱工作方式l 對稱方式： 雙向 155.520Mb/sl 非對稱方式：上、下行分別為155.520Mb/s、622.080Mb/sl雙向通信l 可用兩條光纖，波長1310nm區(qū)l 或一條光纖，異波長雙工(上行：1310nm區(qū),下行：1550nm區(qū))l無放大器最大距離：20km2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications

28、8.2.3 光纖接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)測距l(xiāng)原因：從各節(jié)點發(fā)出的ATM信元傳輸路徑不同，到達接收機也是不同步的。l目的：補償因ONU與OLT之間的距離不同而引起的傳輸時延差異，使所有ONU到OLT的邏輯距離相同。2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.2.3 光纖接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)6、EPONlEPON：Ethernet Passive optical networkl在PON上傳送Ethernet幀l基于Ethernet技術(shù)和PON技術(shù)l速率l 下行：千兆，廣播方式l 上行：千兆，共享2021-11-12Xian Univ

29、ersity of Posts and Telecommunications8.2.3 光纖接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)EPON模型結(jié)構(gòu)2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.2.3 光纖接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)EPON工作原理1ONUTE2ONUTE3ONUTE123123123123無源光分路器可變長分組，IEEE 802.3 幀格式OLT1ONUTE2ONUTE3ONUTE213123無源光分路器OLT2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.2.3 光纖

30、接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)EPON工作原理l拓撲結(jié)構(gòu)多為星型或樹型分支結(jié)構(gòu)l上、下行信息速率均為1 Gb/sl下行方向采用廣播方式，每一個ONU將接收到所有下行信息，根據(jù)其MAC地址提取有用信號l上行方向采用時分方式共享系統(tǒng)2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.2.3 光纖接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)EPON產(chǎn)品示例OLT2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.2.3 光纖接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)EPON產(chǎn)品示例OLT2021-11-12Xian University

31、 of Posts and Telecommunications8.2.3 光纖接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)EPON產(chǎn)品示例分光器l1:2、1:4、1:8、1:16、1:32等多種室內(nèi)型無源分光器l1:16、1:32等室外型無源分光器，可滿足多樣化的組網(wǎng)需求。2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.2.3 光纖接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)EPON產(chǎn)品示例ONU2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.2.3 光纖接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)7、GPONlGPON： Gigabi

32、t-capable Passive Optical NetworksATMAPONBPONEthernetEPONGPON2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.2.3 光纖接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)l保留了APON的許多優(yōu)點，與APON有很多相同之處，但更高效、高速l支持上、下行不對稱速率：下行2.488Gb/s，上行1.244Gb/sl標準規(guī)范：ITU-T G.984l支持多業(yè)務(wù)、多承載（包括ATM業(yè)務(wù)、TDM業(yè)務(wù)以及IP/Ethernet業(yè)務(wù)），提供明確的服務(wù)質(zhì)量保證和服務(wù)級別，具有電信級的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測和業(yè)務(wù)管理能力。202

33、1-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.2.3 光纖接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)lGPON系統(tǒng)采用WDM技術(shù)，實現(xiàn)單纖雙向傳輸1490nm1310nm2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications內(nèi)容內(nèi)容8.1 接入網(wǎng)的基本概念8.2 寬帶有線接入網(wǎng)技術(shù)lxDSL接入技術(shù)lADSL接入網(wǎng)l光纖接入網(wǎng)lHFC接入網(wǎng)8.3 寬帶無線接入網(wǎng)技術(shù)l固定無線接入網(wǎng)l3.5GHz固定無線接入lLMDS接入技術(shù)lWiMAX技術(shù)l無線局域網(wǎng)接入技術(shù)2021-11-12Xian Uni

34、versity of Posts and Telecommunications8.2.4 HFC接入網(wǎng)接入網(wǎng)1、CATV網(wǎng)絡(luò)l有線電視運營商最重要、最普及的入戶基礎(chǔ)設(shè)施l最初只使用50550MHz頻段提供單向廣播電視業(yè)務(wù)l采用新技術(shù)后，可使用其他剩余頻段2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.2.4 HFC接入網(wǎng)接入網(wǎng)CATV系統(tǒng)結(jié)構(gòu)信信號號分分配配器器分支器分支器配線網(wǎng)配線網(wǎng)頭端頭端干線網(wǎng)干線網(wǎng)單向放大器單向放大器15km15km下引線下引線主配線主配線視頻信號視頻信號 接收機接收機 合合路路器器 2021-11-

35、12Xian University of Posts and Telecommunications8.2.4 HFC接入網(wǎng)接入網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)說明l頭端l信號的接收與處理中心l接收來自各種信號源的電視信號（衛(wèi)星、本地）l將接收到的各路信號調(diào)制到一個6（8）MHz頻道l通過FDM合路器下傳到干線，最終送到千家萬戶l干線(網(wǎng))l連接頭端和信號分配點之間的電纜與設(shè)備（含信號分配器、同軸電纜、放大器、分支器)l距離一般為15km2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.2.4 HFC接入網(wǎng)接入網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)說明l信號分配器：將干線信號分

36、成幾路，覆蓋更大范圍l配線：連接信號分配點與分支器，中間有放大器l分支器：用戶的接入點l下引線（引入線）：用戶接入線纜l放大器：對信號放大，使信號能達到更大的范圍2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.2.4 HFC接入網(wǎng)接入網(wǎng)CATV網(wǎng)絡(luò)的局限性l業(yè)務(wù)單一：視頻l單向通信：只能下行通信，不能雙向交互l網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)脆弱：魚骨形結(jié)構(gòu)，只要一個地方或設(shè)備故障，可能導(dǎo)致中斷對眾多用戶的服務(wù) 傳統(tǒng)的CATV已不能滿足現(xiàn)代業(yè)務(wù)（交互式、綜合業(yè)務(wù)）的要求，雙向改造勢在必行2021-11-12Xian University of Po

37、sts and Telecommunications8.2.4 HFC接入網(wǎng)接入網(wǎng)2、HFC接入網(wǎng)lHFC ：Hybrid Fiber Coax，混合光纖同軸電纜l在原有CATV基礎(chǔ)上進行雙向改造l干線部分：光傳輸系統(tǒng)代替CATV中的同軸電纜l配線網(wǎng)：仍保留同軸電纜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，但放大器改成雙向的l可提供業(yè)務(wù)l保留原有CATV單向電視廣播業(yè)務(wù)l利用剩余頻帶提供寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.2.4 HFC接入網(wǎng)接入網(wǎng)HFC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)頭端頭端因特網(wǎng)因特網(wǎng) 雙向雙向 放大器放大器 視頻視頻 信號信號光纖光纖

38、同軸電纜同軸電纜服務(wù)區(qū)服務(wù)區(qū)光纖光纖干線網(wǎng)干線網(wǎng)光節(jié)點光節(jié)點50050020002000用戶用戶配線網(wǎng)配線網(wǎng)下引線下引線 2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.2.4 HFC接入網(wǎng)接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)說明l頭端l 信號的接收與處理中心l 接收來自各種信號源的電視信號（衛(wèi)星、本地）l 接入到PSTN、Internetl光纖干線網(wǎng)l 頭端到服務(wù)區(qū)光節(jié)點之間的部分（光纖）l 拓撲結(jié)構(gòu)為星形l配線網(wǎng)和下引線l 完全同CATV（放大器除外）l 配線網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)為樹形2021-11-12Xian University of Post

39、s and Telecommunications8.2.4 HFC接入網(wǎng)接入網(wǎng)工作原理l利用Cable Modem進行雙向數(shù)據(jù)傳輸l采用副載波頻分復(fù)用方式將各種圖像、數(shù)據(jù)、話音信號調(diào)制到相互區(qū)分的不同頻段l為支持雙向數(shù)據(jù)通信，將同軸帶寬分為上行通道和下行通道l 下行通道：占用50750MHz之間的一個6MHz的頻段，一般采用64/256 QAM調(diào)制方式，速率可達3040Mb/sl 上行通道：占用542MHz之間的一個2003200kHz的頻段，一般采用QPSK調(diào)制方式，速率可達32010Mb/s2021-11-12Xian University of Posts and Telecommuni

40、cations8.2.4 HFC接入網(wǎng)接入網(wǎng)HFC頻譜安排參考方案上行信道60 路模擬 CATVVOD、CATV 或其他交互數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)54250550750 MHz2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.2.4 HFC接入網(wǎng)接入網(wǎng)Cable Modem的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)InternetRouterRouterHFC CMTS: Cable Modem Termination System，頭端電纜調(diào)制解調(diào)器 CM: Cable Modem，電纜調(diào)制解調(diào)器2021-11-12Xian University of Posts an

41、d Telecommunications8.2.4 HFC接入網(wǎng)接入網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)說明lCM: 電纜調(diào)制解調(diào)器l連接用戶的PC與HFC網(wǎng)絡(luò)l對網(wǎng)絡(luò)和用戶數(shù)據(jù)進行調(diào)制/解調(diào)，并傳輸l實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與用戶數(shù)據(jù)的雙向交互lCMTS: 頭端設(shè)備l連接數(shù)據(jù)網(wǎng)與HFC l對數(shù)據(jù)的調(diào)制/解調(diào)與傳輸，對所有CM的接入進行控制（認證許可）l給CM分配帶寬并進行管理2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.2.4 HFC接入網(wǎng)接入網(wǎng)HFC應(yīng)用領(lǐng)域及特點l應(yīng)用領(lǐng)域：依托有線電視網(wǎng)，目前主要提供Internet訪問、IP電話、視頻會議、VOD、遠程教育

42、、網(wǎng)絡(luò)游戲等業(yè)務(wù)。l優(yōu)點：傳輸頻帶較寬，是銅線接入無法比擬的；系統(tǒng)成本較低。l缺點：用戶共享帶寬，當(dāng)多個用戶同時接入 Internet時，速率會下降。由于采用共享總線式的接入方式，在進行交互式通信時必須注意安全性和可靠性問題。2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications內(nèi)容內(nèi)容8.1 接入網(wǎng)的基本概念8.2 寬帶有線接入網(wǎng)技術(shù)lxDSL接入技術(shù)lADSL接入網(wǎng)l光纖接入網(wǎng)8.3 寬帶無線接入網(wǎng)技術(shù)l固定無線接入網(wǎng)l3.5GHz固定無線接入lLMDS接入技術(shù)lWiMAX技術(shù)l無線局域網(wǎng)接入技術(shù)2021-11-12Xian Un

43、iversity of Posts and Telecommunications8.3.1 固定無線接入網(wǎng)固定無線接入網(wǎng)1、概念l無線接入：用戶終端到網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的傳輸設(shè)施，部分或全部采用無線傳輸l固定無線接入：用戶終端位置基本固定的無線接入2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.3.1 固定無線接入網(wǎng)固定無線接入網(wǎng)2、特點l用戶終端不具備移動性l對某一特定地域的固定用戶提供接入l沒有越區(qū)切換和漫游的功能l工作頻率高，在微波波段l提供高的傳輸容量和多業(yè)務(wù)2021-11-12Xian University of Pos

44、ts and Telecommunications8.3.1 固定無線接入網(wǎng)固定無線接入網(wǎng)3、基本結(jié)構(gòu)l一般采用有中心的結(jié)構(gòu)，中心站稱為基站l中心站控制所有用戶站的接入，同時接入有線網(wǎng)l所有用戶站之間不能直接通信，必須通過基站轉(zhuǎn)發(fā)用用戶戶終終端端用 戶用 戶單單 元元基基 站站運營商運營商網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.3.1 固定無線接入網(wǎng)固定無線接入網(wǎng)4、典型的固定無線接入技術(shù)l3.5 GHz固定無線接入lLMDS：Local Multipoint Distribution ServicelMMD

45、S：Multichannel Multipoint Distribution Servicel高軌衛(wèi)星接入l最新技術(shù)： 802.16（WiMAX）2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications內(nèi)容內(nèi)容8.1 接入網(wǎng)的基本概念8.2 寬帶有線接入網(wǎng)技術(shù)lxDSL接入技術(shù)lADSL接入網(wǎng)l光纖接入網(wǎng)8.3 寬帶無線接入網(wǎng)技術(shù)l固定無線接入網(wǎng)l3.5GHz固定無線接入lLMDS接入技術(shù)lWiMAX技術(shù)l無線局域網(wǎng)接入技術(shù)2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications

46、8.3.2 3.5GHz固定無線接入固定無線接入l是一種點對多點的系統(tǒng)l上行頻段：34003430 MHzl下行頻段：35003530 MHzl可用帶寬：30 MHzl上下行鏈路均采用頻分雙工方式l典型接入速率：810 Mb/s2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications3.5GHz固定無線接入系統(tǒng)的組成固定無線接入系統(tǒng)的組成PCPCPCEthernet switchRouterODUIDU單位用戶ODUIDUPC個人用戶ODUIDU核心網(wǎng)網(wǎng)管中心BSODUIDUBSODUIDUPC個人用戶空中接口RS2021-11-12X

47、ian University of Posts and Telecommunications8.3.2 3.5GHz固定無線接入固定無線接入3.5GHz固定無線接入技術(shù)優(yōu)缺點l優(yōu)點：建網(wǎng)速度快、覆蓋范圍較廣，可達510km，甚至更高，雨衰對3.5 GHz固定無線接入技術(shù)的影響不嚴重。l缺點：系統(tǒng)容量仍然有限，可用帶寬只有30MHz，對于用戶密集的服務(wù)區(qū)，提供寬帶能力有限，尤其是類似VOD等的業(yè)務(wù)很難開展。2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications內(nèi)容內(nèi)容8.1 接入網(wǎng)的基本概念8.2 寬帶有線接入網(wǎng)技術(shù)lxDSL接入技術(shù)l

48、ADSL接入網(wǎng)l光纖接入網(wǎng)8.3 寬帶無線接入網(wǎng)技術(shù)l固定無線接入網(wǎng)l3.5GHz固定無線接入lLMDS接入技術(shù)lWiMAX技術(shù)l無線局域網(wǎng)接入技術(shù)2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.3.3 LMDS接入技術(shù)接入技術(shù)lLMDS：本地多點分配業(yè)務(wù)l采用點到多點微波傳輸技術(shù)l傳輸頻段：微波范圍 20GHz40GHzl帶寬：1.3GHz，享有“無線光纖”之稱l覆蓋：35km（單基站覆蓋半徑）l通信速率：n64Kbps155Mbpsl支持業(yè)務(wù)：話音、數(shù)據(jù)、視頻、多媒體綜合業(yè)務(wù)2021-11-12Xian Universi

49、ty of Posts and Telecommunications8.3.3 LMDS接入技術(shù)接入技術(shù)LMDS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)用戶站用戶站基站基站LMDS中心局中心局PSTN用戶站用戶站基站基站傳輸傳輸骨干網(wǎng)骨干網(wǎng)Internet2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.3.3 LMDS接入技術(shù)接入技術(shù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)說明l系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：是一種蜂窩通信結(jié)構(gòu)l 將提供業(yè)務(wù)的地區(qū)劃分為若干服務(wù)區(qū)l 每個服務(wù)區(qū)內(nèi)設(shè)立基站作為中心站l 基站通過點到多點無線鏈路與區(qū)內(nèi)用戶站通信l 基站不提供跨服務(wù)小區(qū)用戶的切換l系統(tǒng)組成：用戶站、基站l 基站位于

50、服務(wù)區(qū)中央，覆蓋服務(wù)區(qū)用戶l 基站上連LMDS中心局、再連接到業(yè)務(wù)網(wǎng)2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.3.3 LMDS接入技術(shù)接入技術(shù)LMDS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基站覆蓋（a）單扇區(qū)基站 （b）多扇區(qū)基站2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.3.3 LMDS接入技術(shù)接入技術(shù)LMDS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)用戶站接入l一個LMDS用戶站可為多個用戶終端提供業(yè)務(wù)l用戶站設(shè)備含：天線、收發(fā)信機、網(wǎng)絡(luò)接口單元網(wǎng)絡(luò)接口單元網(wǎng)絡(luò)接口單元收發(fā)信機收發(fā)信機HUBPBX用戶端設(shè)

51、備用戶端設(shè)備中中心心站站空中接口空中接口PSTNPSTNATMATMIPIPE1E1POSTPOST10Base-T10Base-TATMATM用用戶戶站站接入示意圖接入示意圖2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.3.3 LMDS接入技術(shù)接入技術(shù)LMDS技術(shù)特點l集中控制，便于用戶接入管理（基站控制）l上下行不對稱：下行帶寬為1GHz，上行為300MHzl雙工通信：FDD/TDDl多路訪問： TDM/TDMA、FDM/FDMAl系統(tǒng)容量大：帶寬大（1.3GHz），提供容量大l可擴容性強2021-11-12Xian

52、University of Posts and Telecommunications8.3.3 LMDS接入技術(shù)接入技術(shù)LMDS缺點l單基站覆蓋范圍有限l需采用多蜂窩覆蓋城域，系統(tǒng)復(fù)雜性高l受雨衰影響大2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications內(nèi)容內(nèi)容8.1 接入網(wǎng)的基本概念8.2 寬帶有線接入網(wǎng)技術(shù)lxDSL接入技術(shù)lADSL接入網(wǎng)l光纖接入網(wǎng)8.3 寬帶無線接入網(wǎng)技術(shù)l固定無線接入網(wǎng)l3.5GHz固定無線接入lLMDS接入技術(shù)lWiMAX技術(shù)l無線局域網(wǎng)接入技術(shù)2021-11-12Xian University of

53、Posts and Telecommunications8.3.4 WiMAX技術(shù)技術(shù)1、背景l(fā)WiMAX：Worldwide Interoperability for Microwave Access，全球互通微波存取，另一個名字是802.16l1999年7月，IEEE成立了802.16工作組來專門研究寬帶無線接入技術(shù)規(guī)范，目標是要建立一個全球統(tǒng)一的寬帶無線接入標準l2007年10月19日，WiMAX正式被ITU批準為第四個3G標準2021-11-12Xian University of Posts and TelecommunicationsIEEE802.16系列協(xié)議系列協(xié)議標準號相對應(yīng)

54、的技術(shù)領(lǐng)域802.1610-66GHz 固定寬帶無線接入系統(tǒng)空中接口802.16a2-11GHz 固定寬帶接入系統(tǒng)空中接口802.16c10-66GHz 固定寬帶接入系統(tǒng)的兼容性802.16d2-66GHz 固定寬帶接入系統(tǒng)空中接口802.16e2-6GHz固定和移動寬帶無線接入系統(tǒng)空中接口管理信息庫802.16f固定寬帶無線接入系統(tǒng)空中接口管理信息庫要求802.16g固定和移動寬帶無線接入系統(tǒng)空中接口管理平面流程和服務(wù)要求2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.3.4 WiMAX技術(shù)技術(shù)2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)l點到多點：PM

55、Pl網(wǎng)格狀：mesh協(xié)議中重點基于PMP形式，Mesh作為可選項2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.3.4 WiMAX技術(shù)技術(shù)PMP結(jié)構(gòu)l組成l一個或多個基站BS、可選的中繼站RS，多個用戶站SS，內(nèi)部鏈路等l通過G接口連接數(shù)據(jù)終端，F(xiàn)接口連接核心網(wǎng)絡(luò)l一個基站控制多個用戶站l用戶站只能直接與基站（或中繼站）通信l用戶站之間的通信必須經(jīng)過基站轉(zhuǎn)發(fā)2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.3.4 WiMAX技術(shù)技術(shù)PMP結(jié)構(gòu)2021-11-

56、12Xian University of Posts and TelecommunicationsPMP結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)l基站BSl蜂窩結(jié)構(gòu)、一個或多個扇區(qū)l一個802.16系統(tǒng)可有多個BS（擴大范圍）l用戶站SSl用戶側(cè)接入設(shè)備，可由多個用戶終端共享l多個SS共享到BS的無線信道l中繼站RSl可選，目的是擴大覆蓋范圍l接口lG接口：連接SS與TE，如以太接口等lF接口：連接802.16網(wǎng)絡(luò)與核心網(wǎng)2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.3.4 WiMAX技術(shù)技術(shù)mesh結(jié)構(gòu)l多跳無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)l網(wǎng)絡(luò)節(jié)點功能l路由l存儲與轉(zhuǎn)發(fā)

57、2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.3.4 WiMAX技術(shù)技術(shù)mesh結(jié)構(gòu)2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunicationsmesh結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)l各SS之間有直接通信的無線接口lSS具有中繼/轉(zhuǎn)發(fā)功能lSS之間通過無線鏈路形成mesh結(jié)構(gòu)l接入范圍明顯增大，盡量避免接入孤點2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.3.4 WiMAX技術(shù)技術(shù)3、WiMAX應(yīng)用舉例l智能大廈固定用戶

58、的無線寬帶接入l大廈固定用戶通過以太網(wǎng)互連共享用戶站l密集小區(qū)樓棟用戶的無線寬帶接入l樓棟用戶通過以太網(wǎng)互連共享用戶站l游牧用戶的無線寬帶接入l便攜機在一個BS覆蓋范圍的慢移動接入2021-11-12Xian University of Posts and TelecommunicationsWiMAX應(yīng)用應(yīng)用PMPBackboneNetwork) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) 網(wǎng)吧網(wǎng)吧1網(wǎng)吧網(wǎng)吧2網(wǎng)吧網(wǎng)吧3網(wǎng)吧網(wǎng)吧n) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) 2021-11-12Xian Uni

59、versity of Posts and TelecommunicationsWiMAX應(yīng)用應(yīng)用教育系統(tǒng)教育系統(tǒng)2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications內(nèi)容內(nèi)容8.1 接入網(wǎng)的基本概念8.2 寬帶有線接入網(wǎng)技術(shù)lxDSL接入技術(shù)lADSL接入網(wǎng)l光纖接入網(wǎng)8.3 寬帶無線接入網(wǎng)技術(shù)l固定無線接入網(wǎng)l3.5GHz固定無線接入lLMDS接入技術(shù)lWiMAX技術(shù)l無線局域網(wǎng)接入技術(shù)2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.3.5 無線局域網(wǎng)接入技術(shù)無線

60、局域網(wǎng)接入技術(shù)1、概述l功能：為小范圍內(nèi)固定或移動站點提供無線數(shù)據(jù)通信服務(wù)l技術(shù)標準： IEEE802.11系列l(wèi)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：ad-hoc（無中心）、AP（有中心）l頻段： 2.4GHz（ISM頻段），5GHzl標準機構(gòu)及組織： IEEE802.11工作組、 Wi-Fi聯(lián)盟2021-11-12Xian University of Posts and Telecommunications8.3.5 無線局域網(wǎng)接入技術(shù)無線局域網(wǎng)接入技術(shù)WLAN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)ad-hoc結(jié)構(gòu)A AB BC CD DE E頻率頻率fl所有移動站點都處于平等地位l無中心站，所有站點間可直接通信無需中繼l所有站點共享同一信道，競