接入網(wǎng)-接入網(wǎng)論文

摘要關鍵詞：3~5個AbstractKeywords：3~5個目錄緒論第一章接入網(wǎng)的根本概念接入網(wǎng)是整個電信網(wǎng)的一局部，是在電信網(wǎng)的用戶環(huán)路的根底上開展演變過來的，它不同于傳統(tǒng)的用戶環(huán)路，是一個較新的網(wǎng)絡概念，有著嚴格的定義和定界，并正在繼續(xù)開展演變中。本章將對接入網(wǎng)的根本概念、根本架構和相關技術做概括性的表達。第一節(jié)國際電信聯(lián)盟ITU-T對接入網(wǎng)的定義一、接入網(wǎng)的定義與定界國際電信聯(lián)盟標準部ITU-T1995年通過的建議G.902對接入網(wǎng)的定義為：接入網(wǎng)(AN-AccessNetwork)是由業(yè)務節(jié)點接口(SNI-ServiceNodeInterface)和相關用戶網(wǎng)絡接口(UNI-UsernetworkInterface)之間的一系列傳送實體〔諸如線路設施和傳輸設施，不包括用戶終端〕所組成的為傳送電信業(yè)務提供所需傳送承載能力的實施系統(tǒng)，可經(jīng)由Q3接口進行配置和管理(Q3接口是接入網(wǎng)網(wǎng)絡管理系統(tǒng)與電信管理網(wǎng)TMN－TelecommunicationmanagmentNetwork的接口)。圖1接入網(wǎng)的定界傳送實體提供必要的傳送承載能力，對用戶信令是透明的，不作解釋。換言之，接入網(wǎng)是由網(wǎng)絡側與用戶側之間的所有設備構成。二、接入網(wǎng)的物理模型如圖2所示：圖2接入網(wǎng)的物理參考模型三、接入網(wǎng)的特點目前接入網(wǎng)一般以雙絞線接入為主，由于其地理分布及技術特點具有以下特點：〔1〕業(yè)務密度低。核心網(wǎng)是高密度互連的網(wǎng)絡，可以應付很高密度的業(yè)務需求。通常他的話務量是很高的，而接入網(wǎng)的話務量卻相對較低，從統(tǒng)計結果來看，接入網(wǎng)的電路占用率鍬核心網(wǎng)的電路占用率低的多，因而，該網(wǎng)絡的經(jīng)濟效益就很差?！?〕缺乏規(guī)模經(jīng)濟，本錢較高。核心網(wǎng)的本錢至少有成千上萬個用戶來分擔，即便采用復雜昂貴的設備也能到達規(guī)模經(jīng)濟，迅速收回投資，而接入網(wǎng)那么相反，用戶接入線由個別用戶專用，對本錢特別敏感，難以由很多用戶共享，而且用戶較為分散，投資本錢就高，回收周期就長。〔3〕技術演進緩慢。眾所周知，在過去的幾十年間無論是交換設備還是傳輸設備有已經(jīng)經(jīng)歷了幾代的更新，然而傳統(tǒng)的接入網(wǎng)技術已經(jīng)使用了近一個世紀，現(xiàn)在才剛剛開始變化。第二節(jié)接入網(wǎng)的接口及其他相關功能實體圖3接入網(wǎng)的相關接口示意圖業(yè)務節(jié)點接口(SNI：ServiceNodeInterface)：接入網(wǎng)的業(yè)務側的接口。對不同的用戶業(yè)務，要提供對應的業(yè)務節(jié)點接口，分別與TDM交換機〔對于窄帶話音業(yè)務〕、ATM/IP交換機等連接。如：窄帶交換機和接入網(wǎng)是通過V5接口連接的。用戶網(wǎng)絡接口(UNI：UserNetworkInterface)：接入網(wǎng)的用戶側的接口。應支持各種業(yè)務的接入，包括模擬POTS接入、2B+D接入、ADSL接入、LAN接入以及數(shù)字專線業(yè)務的接入等。對不同的業(yè)務，采用不同的接入方式，對應不同的接口類型。在ITU－T建議中所定義的UNI在接入網(wǎng)中用于支持當前所提供的接入類型和業(yè)務。鑒于ITU－T對于PSTN沒有統(tǒng)一的關于UNI的信令協(xié)議方面的建議，于是需要采用有關PSTNUNI的國家標準。維護管理接口(Q3)：在接入網(wǎng)的局端設備上應能提供維護管理的端口以便對整個接入網(wǎng)進行有效的管理。該接口將來應符合協(xié)議標準，以便能接入TMN并實現(xiàn)多廠商環(huán)境下管理系統(tǒng)的兼容性。通過Q3接口，TMN可對用戶接入網(wǎng)實施操作。業(yè)務節(jié)點(SN：ServiceNode)：提供具體業(yè)務與效勞的實體，是一種可接入各種交換型或永久連接型電信業(yè)務的網(wǎng)元，包括各種本地交換機，播送電視業(yè)務節(jié)點等。電信管理網(wǎng)(TMN：TelecomManagementNetwork)：TMN可對接入網(wǎng)設備實施統(tǒng)一的操作維護，其中比擬重要的是分配功能，接入網(wǎng)的管理，資源配置和重新分配，檢測、定位和報告接入網(wǎng)的故障位置，監(jiān)視和報告接入網(wǎng)的性能〔如：比特誤碼率等〕，進行保密控制和資源管理等。第三節(jié)功能模型用戶接入網(wǎng)的功能模型如圖4所示。用戶接入網(wǎng)可分為五個功能組：用戶端口功能(UPF)、核心功能(CF)、傳送功能(TF)、業(yè)務端口功能(SPF)和接入網(wǎng)系統(tǒng)管理功能(AN-SMF)。分述如下：圖4用戶接入網(wǎng)功能結構模型一、用戶端口功能用戶端口功能(UPF：UserPortFunction)是使特定的UNI的要求適配到核心功能和管理功能。接入網(wǎng)可以支持多個不同的接入業(yè)務并要求特定功能的用戶網(wǎng)絡接口。具體的UNI要根據(jù)相應接口規(guī)定和接入承載能力的要求，即傳送信息和協(xié)議的承載體來確定。二、業(yè)務端口功能業(yè)務端口功能(SPF：ServicePortFunction)能使特定業(yè)務節(jié)點接口(SNI)規(guī)定的要求適配到公共承載體，以便在核心功能中能夠處理和選擇用于用戶接入網(wǎng)系統(tǒng)功能處理的有關信息。三、核心功能核心功能(CF：CoreFunction)處于UPF和SPF之間，使單個用戶端口的承載要求或業(yè)務端口的承載要求與公共傳送承載體相適配。包括依據(jù)所需協(xié)議進行適配及按照用戶接入網(wǎng)的傳送復用要求進行協(xié)議承載處理。在用戶接入網(wǎng)中可以對核心功能進行分配。第四節(jié)分層和接入類型、支持業(yè)務一、接入網(wǎng)的分層〔1〕電路層：直接為用戶提供各種業(yè)務，如電路模式、分組模式、幀中繼模式、ATM模式。〔2〕通道層：為電路層提供傳輸通道?！?〕傳輸媒體層：金屬線、光纖、無線。二、接入網(wǎng)的接入類型〔1〕PSTN、N-ISDN〔公共、窄帶綜合業(yè)務〕〔2〕B-ISDN〔寬帶ISDN〕〔3〕永久性租用線接入〔企業(yè)專線租用如金融〕〔4〕數(shù)據(jù)業(yè)務接入類型〔計算機寬帶數(shù)據(jù)〕〔5〕播送接入類型〔CATV〕〔6〕交互式電視圖像接入類型〔雙向數(shù)字電視〕三、接入網(wǎng)的支持業(yè)務〔1〕語音類；〔2〕數(shù)據(jù)類；〔3〕圖像通信類；〔4〕多媒體業(yè)務。第二章銅纜接入技術銅線接入技術最普遍應用于目前的固定網(wǎng)，通過傳統(tǒng)的程控交換機解決了用戶的接入問題。隨著技術的開展，出現(xiàn)了很多接入技術，如LAN、HFC、無線接入、光纖接入等。這些接入技術的涌現(xiàn)為用戶提供了豐富的接入種類，彌補了銅線接入的缺乏，但仍然無法替代傳統(tǒng)的銅線接入，銅線接入依然要在很長的一段時間內作為主要的接入手段。在我們國家，已經(jīng)非常普及，傳統(tǒng)的用戶銅線接入網(wǎng)構成了整個通信的重要局部，它分布面廣，所占比重大，如何利用好這局部資源來開發(fā)新的寬帶業(yè)務是接入網(wǎng)開展所面臨的重要任務。針對目前的現(xiàn)狀和國情，銅線接入技術在我國是接入網(wǎng)當中應用最廣的技術，它充分利用了原有的銅線〔用戶線〕這資源，采用各種高速調制和編碼技術，實現(xiàn)寬帶接入。銅線接入技術也在不斷進步。隨著xDSL技術的問世，銅線已經(jīng)從只能傳輸話音信和56Kbps的低速數(shù)據(jù)接入，開展到可以傳輸高達55Mbit/s的數(shù)據(jù)信號。目前流行的銅線接入技術主要是xDSL技術。DSL是“DigitalSubscriberLine”的縮寫，即所謂的數(shù)字用戶環(huán)路，DSL技術是基于普通線的寬帶接入技術，它在同一銅線上分別傳送數(shù)據(jù)和語音信號，數(shù)據(jù)信號并不通過交換機設備，減輕了交換機的負載；并且不需要撥號，一直在線，屬于專線上網(wǎng)方式，這意味著使用xDSL上網(wǎng)并不需要繳付另外的費。xDSL中的“x”代表了各種數(shù)字用戶環(huán)路技術，包括HDSL、SDSL、ADSL、RADSL、VDSL等等。下面分別介紹這幾種DSL技術。一、HDSL/SHDSL〔高速率數(shù)字用戶線〕技術

HDSL技術是一種對稱的DSL技術，即上下行速率一樣。HDSL利用現(xiàn)有用戶線的兩對來提供全雙工的1.544Mbps(T1)或2.048Mbps(E1)信號傳輸。傳輸距離可達3～5公里。HDSL的傳輸距離會受到線路環(huán)阻、線路質量和環(huán)境干擾的限制。這些都是由HDSL傳輸系統(tǒng)的不同的編碼方法決定的。HDSL系統(tǒng)線路編碼方法有多種，如2B1Q、2B2T、4B3T、QAM和CAPD等，目前常用的有兩種，即2B1Q編碼和CAP編碼。兩者都符合歐洲電信標準協(xié)會(ETST)的ETR152建議(即E1HDSL的技術標準)。目前市場上的主流產(chǎn)品應用以2B1Q為主，主要設備供給商如Alcatel、百令達、RAD、臺聯(lián)都選用了2B1Q作為編碼方式。SHDSL由于采用了TC-PAM的編碼方式，傳輸距離比HDSL產(chǎn)品要提高10%左右?？梢圆捎?對或2對雙絞線傳輸，有很強的頻譜兼容性和抗干擾性能，并具有速率自適應等傳輸特性。目前主要的設備廠家的HDSL設備和SHDSL設備都可以實現(xiàn)1對線或2對線應用，2對線應用相比1對線應用可以提供更遠的傳輸距離和更穩(wěn)定的信號質量。滿足了運營商和高端企業(yè)用戶的對稱性業(yè)務需求，適合于電信運營商和企業(yè)寬帶接入。從業(yè)務應用的角度來看，由于HDSL/SHDSL的對稱速率傳輸?shù)奶匦?，其更適合企業(yè)PBX的接入、專線、視頻會議、移動基站的互連。HDSL主要用在企事業(yè)單位，包括：會議電視線路、LAN互聯(lián)、PBX程控交換機互聯(lián)等，也可以解決少量用戶傳輸384Kbps和2048Kbps寬帶信號的要求。二、SDSL〔單線數(shù)字用戶環(huán)路〕技術目前還有一種在一對雙絞線上傳送T1/E1信號的HDSL產(chǎn)品，是HDSL的一種變化形式，常常稱為單線數(shù)字用戶環(huán)路SDSL。它只使用一條電纜線對，可提供從144Kb/s到1.5Mb/s的速度。采用2B1Q碼進行編碼。SDSL是速率自適應技術，和HDSL一樣，SDSL也不能同模擬共用線路。與ACCESS-SDSL路由器配合，作為用戶端設備。通過撥碼開關設置，一端作為局端設備，另一端作為用戶端設備，實現(xiàn)點到點的應用。注意局端和用戶端的ACCESS-SDSLModem設備速率設置必須一致，否那么無法通信。HDSL/SDSL的優(yōu)點是雙向對稱，速率比擬高，充分利用現(xiàn)有電纜實現(xiàn)擴容。其缺點是需要兩對線纜，住宅用戶難以使用，另外目前還不能傳輸2048Kbps以上的信息，傳輸距離限于6～10公里以內，費用也比擬高。

三、ADSL〔非對稱數(shù)字用戶環(huán)路〕技術

ADSL是一種非對稱的寬帶接入方式，用戶線的上行速率和下行速率不同。即提供用戶較高的下行速率，較低的上行速率，因此非常適合用做家庭和個人用戶的互聯(lián)網(wǎng)接入。這種寬帶接入技術與LAN接入方式相比，由于充分利用了現(xiàn)有的銅線資源，運營商不需要進行線纜鋪設而被廣泛采用。在調制方式上采用了頻分復用方式，在一對普通線上同時傳送一路高速下行單向數(shù)據(jù)、一路雙向較低速率的數(shù)據(jù)以及一路模擬信號，用戶在使用互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的同時不影響通話。

大家知道，互聯(lián)網(wǎng)用戶使用互聯(lián)網(wǎng)時用到最多的是多媒體業(yè)務，如視頻點播〔VOD〕、多媒體信息檢索和其他交互式業(yè)務，上行速率要求較低，下行速率要求那么比擬高。為此開發(fā)了ADSL解決這個問題。ADSL被歐美等興旺國家譽為“現(xiàn)代信息高速公路上的快車”，是繼HDSL之后進一步擴大雙絞銅線傳輸能力的新技術。ADSL不僅繼承了HDSL技術成果，而且在信號調制與編碼、相位均衡以及回波抵消等方面采用了更加先進的技術，性能更佳。ADSL典型的上行速率為16-640kbps，下行速率為，傳輸距離為3-6Km。

ADSL的優(yōu)點是能夠充分利用現(xiàn)有銅線資源、能夠與普通業(yè)務共享銅線，系統(tǒng)投資少；缺點是有選線率問題、帶寬速率低。由于ADSL的特點，ADSL主要用于Internet接入，居家購物，遠程醫(yī)療等。

四、RADSL〔速率自適應非對稱數(shù)字用戶環(huán)路〕技術

RADSL是自適應速率的ADSL技術，可以根據(jù)雙絞線質量和傳輸距離動態(tài)地提交640Kbps～22Mbps的下行速率，以及從272Kbps到1.088Mbps的上行速率。五、VDSL〔甚高速數(shù)字用戶環(huán)路〕技術VDSL技術是鑒于現(xiàn)有ADSL技術在提供圖像業(yè)務方面的帶寬十分有限以及經(jīng)濟上本錢偏高的弱點而開發(fā)的。VDSL是XDSL技術中最快的一種。在一對銅質雙絞線上，下行速率為13Mbps～52Mbps，上行速率為1.5Mbps～2.3Mbps。但VDSL的傳輸距離較短，一般只在幾百米以內。因此特別適合于光纖接入網(wǎng)中與用戶相連接的最后“一公里”，并且要求光網(wǎng)絡單元(ONU)盡量與用戶接近，其系統(tǒng)配置圖與ADSL類似，存在于用戶與本地ONU之間。VDSL可同時傳送多種寬帶業(yè)務，如高清晰度電視(HDTV)、清晰度圖像通信以及可視化計算等，其國際標準還正在制定。由于國內的一般小區(qū)在1Km以內，因此，如果使用VDSL技術，普通居民小區(qū)能夠在一二個中心點內集中管理所有的接入設備，對網(wǎng)絡管理、設備維護有重要的意義。另外，由于VDSL覆蓋的范圍比擬廣，能夠覆蓋足夠的初始用戶，初始投資少，也便于設備集中管理，也便于系統(tǒng)擴展。因此，使用VDSL技術的解決方案是適合中國實際情況的寬帶接入解決方案。六、其他xDSL技術〔1〕HDSL2〔第二代的高速率數(shù)字用戶環(huán)路〕技術HDSL2是ANSI發(fā)布的一項DSL標準，屬于第一代標準化的業(yè)務，類似于HDSL，但解決了HDSL的問題。為了增加傳輸距離并允許話音傳輸，HDSL2可使用CAP編碼方式。它采用OPTIS調制技術，線路碼是PAM2B1Q，串話干擾性能低于5分貝，適宜在最壞的環(huán)境中使用。在美國，傳統(tǒng)通信公司采用HDSL2解決高需求區(qū)銅線缺乏的問題，而新通信公司對HDSL2的興趣在于它可以節(jié)省本錢。另外，HDSL2可以與ITU-T發(fā)布的G.SHDSL標準兼容。由于此標準是ANSI提出并正向全球推廣，所以大多數(shù)電信效勞商目前還不提供HDSL2效勞，支持此標準的產(chǎn)品在中國市場比擬少見?！?〕MSDSL〔多速率單對數(shù)字用戶環(huán)路〕技術MSDSL源于SDSL(對稱DSL)，使用一對線纜，以亞T1速度運行，為全雙工對稱技術。早期SDSL速度為768kbps，現(xiàn)在短距離可達2Mbps，長距離速度略低。多重速率的SDSL不同于HDSL(或HDSL2)，它可提供多種速率。MSDSL使用CAP編碼，一般都有和數(shù)字PBX的接口。SDSL效勞只能在低于T1的速度下工作。MSDSL與HDSL是否可以并存尚不明朗。〔3〕TDD-EDSL〔時分雙工以太數(shù)字用戶線〕技術我國在今年年初推出了一項新的DSL與Ethernet技術相結合的IT寬帶接入網(wǎng)的技術，命名為：基于時分雙工的以太數(shù)字用戶線系統(tǒng)(TDD-EDSL)：可變長度幀傳送模式。TDD/EDSL是EthernetDigitalSubscriberLine(以太數(shù)字用戶線)的縮寫。它的特點就是在接入網(wǎng)范疇內實現(xiàn)了IP的直接傳送。與傳統(tǒng)DSL技術比擬，它克服了DSL技術的許多局限，如對線路的挑選、串擾等，并且增大了傳輸距離(8Km以上)，提高了傳輸效率，可應用于數(shù)字化城市和數(shù)字化社區(qū)建設的設施，能夠提供適合城市數(shù)字化、可持續(xù)開展的高性能的小區(qū)接入方式和終端解決方案。從接入市場的目前情況來看，是多種技術互相依存、互相補充，共存共生的關系。任何一種接入技術都無法完全替代其他接入技術，只能在資源最優(yōu)配置的情況下作為一種最適宜的選擇而存在。如光纖接入充分利用了光纖資源，大容量、高密度傳輸，信號質量穩(wěn)定，是在光纖可達的地區(qū)的首選，但又受到本錢高、工期長和地理環(huán)境的制約；HFC利用了有線電視網(wǎng)絡資源，但又面臨網(wǎng)絡改造和標準成熟度的限制；無線接入從3.5GHz、5.8GHz到LMDS近來在市場上有較大呼聲，具有投資小、見效快，但又有信號質量難以保證、受氣象條件影響較大等問題；LAN接入利用了流行的IP技術，在解決數(shù)據(jù)接入上有獨到之處，但對話音的兼顧還做的不夠，其開展也面臨著投資較大的壓力。而xDSL那么依托于現(xiàn)有的網(wǎng)絡，無須重新布線，只需在用戶端和局端添加相應的設備即可運行。這種方式對個人用戶和企業(yè)用戶來說，無疑是一種最為經(jīng)濟可行、簡單有效的接入手段。TDD-EDSL與其它xDSL技術相比優(yōu)越性：〔1〕同介質下比擬〔線纜〕：傳統(tǒng)的DSL技術由于采用固定比特率導致線纜間彼此干擾。而EDSL利用獨創(chuàng)的智能頻譜管理技術采用其中某一段頻譜，以避開其它用戶環(huán)路產(chǎn)生的干擾，同時也防止影響其它用戶環(huán)路。其調制方式采用QPSK或QAM。固定比特率技術受到回波串擾嚴重、通常情況下必須消除橋接、用戶不能自行安裝，而EDSL的“突發(fā)包”技術可以克服這些問題?！?〕距離與速度：大多數(shù)xDSL技術的傳輸距離在12，000到18，000英尺、EDSL的用戶在21，000到30，000英尺的距離內仍可得到可靠的效勞，TDD-EDSL通過流量的狀況自行調整上下行帶寬。表多種DSL技術的比擬：DSL類型描述數(shù)據(jù)速率下行/上行距離應用HDSL高速DSL雙絞線上全雙工1.554Mbps在24AWG的線路上傳3657.6米提供T1及E1效勞SDSL對稱DSL1.544Mbps全雙工(美國)；2.048Mbps(歐洲)單線上全雙工上下行在24AWG的線路上傳3657.6米與HDSL相同但是只需要一條雙絞線ADSL非對稱DSL1.544Mbp到6.1Mbps速率為1.544Mbps時可傳輸5486.4米；速率為2.048Mbps時可傳輸4876.8米；速率為6.312用于Internet和訪問Web，連續(xù)視頻點播，遠程LAN訪問RADSLWestell公司研制的自適應速率的DSL根據(jù)線路進行調節(jié)，下行速率640Kbps到2.2Mbps；上行速率從未提供與ADSL相同VDSL非常高速的DSL10Mbps下行/下行最遠傳輸1000米ATM網(wǎng)絡；光纖鋪至附近地區(qū)TDD-EDSL時分雙工以太數(shù)字用戶線上下行速率10Mbps最大距離8公里高速Internet訪問視頻點播，數(shù)據(jù)共享網(wǎng)上多媒體的應用第三章光纖接入網(wǎng)技術第一節(jié)光接入網(wǎng)定義定義：OpticalAccessNetwork，OAN光纖接入網(wǎng)。是一種以光纖作為主要傳輸媒介的接入網(wǎng)。泛指本地交換機或遠端模塊與用戶之間采用光纖通信或局部采用光纖通信的系統(tǒng)。通常，OAN指采用基帶數(shù)字傳輸技術并以傳輸雙向交互式業(yè)務為目的的接入傳輸系統(tǒng)，將來應能以數(shù)字或模擬技術升級傳輸寬帶播送式和交互式業(yè)務。一、概述從整個電信網(wǎng)的角度講，可以將全網(wǎng)劃分為公用網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)〔CPN〕兩大塊，其中CPN屬用戶所有，因而，通常意義的電信網(wǎng)指公用電信網(wǎng)局部。公用電信網(wǎng)又可以劃分為長途網(wǎng)、中繼網(wǎng)和接入網(wǎng)3局部。長途網(wǎng)和中繼網(wǎng)合并稱為核心網(wǎng)。相對于核心網(wǎng)，接入網(wǎng)介于本地交換機和用戶之間，主要完成使用戶接入到核心網(wǎng)的任務，接入網(wǎng)由業(yè)務節(jié)點接口〔SNI〕和用戶網(wǎng)絡接口〔UNI〕之間一系列傳送設備組成。近年來，以互聯(lián)網(wǎng)為代表的新技術革命正在深刻地改變傳統(tǒng)的電信概念和體系結構，隨著各國接入網(wǎng)市場的逐漸開放，電信管制政策的放松，競爭的日益加劇和擴大，新業(yè)務需求的迅速出現(xiàn)，有線技術〔包括光纖技術〕和無線技術的開展，接入網(wǎng)開始成為人們關注的焦點。在巨大的市場潛力驅動下，產(chǎn)生了各種各樣的接入網(wǎng)技術。光纖通信具有通信容量大、質量高、性能穩(wěn)定、防電磁干擾、保密性強等優(yōu)點。在干線通信中，光纖扮演著重要角色，在接入網(wǎng)中，光纖接入也將成為開展的重點。光纖接入網(wǎng)是開展寬帶接入的長遠解決方案。二、光纖接入網(wǎng)的根本構成光纖接入網(wǎng)(OAN)，是指用光纖作為主要的傳輸媒質，實現(xiàn)接入網(wǎng)的信息傳送功能。通過光線路終端(OLT)與業(yè)務節(jié)點〔SN〕相連，通過光網(wǎng)絡單元(ONU)與用戶連接。光纖接入網(wǎng)包括遠端設備——光網(wǎng)絡單元和局端設備——光線路終端，它們通過傳輸設備相連。系統(tǒng)的主要組成局部是OLT和遠端ONU。它們在整個接入網(wǎng)中完成從業(yè)務節(jié)點接口(SNI)到用戶網(wǎng)絡接口(UNI)間有關信令協(xié)議的轉換。于是，光接入網(wǎng)〔OAN〕可以定義為共享同樣網(wǎng)絡側接口且由光接入傳輸系統(tǒng)支持的一系列接入鏈路，由光線路終端〔OLT〕、光配線網(wǎng)〔ODN〕、光網(wǎng)絡單元〔ONU〕及適配功能〔AF〕組成，可能包含假設干與同一OLT相連的ODN。接入設備本身還具有組網(wǎng)能力，可以組成多種形式的網(wǎng)絡拓撲結構。同時接入設備還具有本地維護和遠程集中監(jiān)控功能，通過透明的光傳輸形成一個維護管理網(wǎng)，并通過相應的網(wǎng)管協(xié)議納入網(wǎng)管中心統(tǒng)一管理。光接入網(wǎng)參考配置如圖1所示：圖1光接入網(wǎng)參考配置OLT的作用：為接入網(wǎng)提供與本地交換機之間的接口，并通過光傳輸與用戶端的光網(wǎng)絡單元通信。它將交換機的交換功能與用戶接入完全隔開。光線路終端提供對自身和用戶端的維護和監(jiān)控，它可以直接與本地交換機一起放置在交換局端，也可以設置在遠端。ODN為OLT與ONU之間提供光傳輸手段，其主要功能是完成光信號功率的分配。ODN是由無源光元體〔諸如光纖光纜、光連接器和光分路器等〕組成的純無源的光配線網(wǎng)，呈樹形—分支結構。AF表示適配功能。ONU的作用：為接入網(wǎng)提供用戶側的接口。它可以接入多種用戶終端，同時具有光電轉換功能以及相應的維護和監(jiān)控功能。ONU的主要功能是終結來自OLT的光纖，處理光信號并為多個小企業(yè)，事業(yè)用戶和居民住宅用戶提供業(yè)務接口。ONU的網(wǎng)絡端是光接口，而其用戶端是電接口。因此ONU具有光/電和電/光轉換功能。它還具有對話音的數(shù)/模和模/數(shù)轉換功能。ONU通常放在距離用戶較近的地方，其位置具有很大的靈活性。光纖接入網(wǎng)〔OAN〕從系統(tǒng)分配上分為有源光網(wǎng)絡(AON，ActiveOpticalNetwork)和無源光網(wǎng)絡(PON，PassiveOpticalNetwork)兩類。前者采用光分路器分路，后者采用電復用器分路。第二節(jié)有源光纖接入網(wǎng)有源光網(wǎng)絡又可分為基于SDH的AON和基于PDH的AON。有源光網(wǎng)絡的局端設備〔CE〕和遠端設備〔RE〕通過有源光傳輸設備相連，傳輸技術是骨干網(wǎng)中已大量采用的SDH和PDH技術，但以SDH技術為主，本文主要討論SDH〔同步光網(wǎng)絡〕系統(tǒng)。一、基于SDH的有源光網(wǎng)絡SDH的概念最初于1985年由美國貝爾通信研究所提出，稱之為同步光網(wǎng)絡〔SynchronousOpticalNetwork，SONET〕。它是由一整套分等級的標準傳送結構組成的，適用于各種經(jīng)適配處理的凈負荷〔即網(wǎng)絡節(jié)點接口比特流中可用于電信業(yè)務的局部〕在物理媒質如光纖、微波、衛(wèi)星等上進行傳送。該標準于1986年成為美國數(shù)字體系的新標準。國際電信聯(lián)盟標準部〔ITU—T〕的前身國際電報咨詢委員會〔CCITT〕于1988年接受SONET概念，并與美國標準協(xié)會〔ANSI〕達成協(xié)議，將SONET修改后重新命名為同步數(shù)字系列〔SynchronousDigitalHierarchy，SDH〕，使之成為同時適應于光纖、微波、衛(wèi)星傳送的通用技術體制。SDH網(wǎng)是對原有PDH〔PlesiochronousDigitalHierarchy準同步數(shù)字系列〕網(wǎng)的一次革命。PDH是異步復接，在任一網(wǎng)絡節(jié)點上接入接出低速支路信號都要在該節(jié)點上進行復接、碼變換、碼速調整、定時、擾碼、解擾碼等過程，并且PDH只規(guī)定了電接口，對線路系統(tǒng)和光接口沒有統(tǒng)一規(guī)定，無法實現(xiàn)全球信息網(wǎng)的建立。隨著SDH技術引入，傳輸系統(tǒng)不僅具有提供信號傳播的物理過程的功能，而且提供對信號的處理、監(jiān)控等過程的功能。SDH通過多種容器C和虛容器VC以及級聯(lián)的復幀結構的定義，使其可支持多種電路層的業(yè)務，如各種速率的異步數(shù)字系列、DQDB、FDDI、ATM等，以及將來可能出現(xiàn)的各種新業(yè)務。段開銷中大量的備用通道增強了SDH網(wǎng)的可擴展性。通過軟件控制使原來PDH中人工更改配線的方法實現(xiàn)了交叉連接和分插復用連接，提供了靈活的上/下電路的能力，并使網(wǎng)絡拓撲動態(tài)可變，增強了網(wǎng)絡適應業(yè)務開展的靈活性和平安性，可在更大幾何范圍內實現(xiàn)電路的保護、高度和通信能力的優(yōu)化利用，從而為增強組網(wǎng)能力奠定根底，只需幾秒就可以重新組網(wǎng)。特別是SDH自愈環(huán)，可以在電路出現(xiàn)故障后，幾十毫秒內迅速恢復。SDH的這些優(yōu)勢使它成為寬帶業(yè)務數(shù)字網(wǎng)的根底傳輸網(wǎng)。在接入網(wǎng)中應用SDH〔同步光網(wǎng)絡〕的主要優(yōu)勢在于：SDH可以提供理想的網(wǎng)絡性能和業(yè)務可靠性；SDH固有的靈活性使對于開展極其迅速的蜂窩通信系統(tǒng)采用SDH系統(tǒng)尤其適合。當然，考慮到接入網(wǎng)對本錢的高度敏感性和運行環(huán)境的惡劣性，適用于接入網(wǎng)的SDH設備必須是高度緊湊，低功耗和低本錢的新型系統(tǒng)，其市場應用前景看好。接入網(wǎng)用SDH的最新開展趨勢是支持IP接入，目前至少需要支持以太網(wǎng)接口的映射，于是除了攜帶話音業(yè)務量以外，可以利用局部SDH凈負荷來傳送IP業(yè)務，從而使SDH也能支持IP的接入。支持的方式有多種，除了現(xiàn)有的PPP方式外，利用VC12的級聯(lián)方式來支持IP傳輸也是一種效率較高的方式?？傊鳛橐环N成熟可靠提供主要業(yè)務收入的傳送技術在可以預見的將來仍然會不斷改進支持電路交換網(wǎng)向分組網(wǎng)的平滑過渡。二、基于PDH的有源光網(wǎng)絡準同步數(shù)字系列〔PDH〕以其廉價的特性和靈活的組網(wǎng)功能，曾大量應用于接入網(wǎng)中。尤其近年來推出的SPDH設備將SDH概念引入PDH系統(tǒng)，進一步提高了系統(tǒng)的可靠性和靈活性，這種改進的PDH系統(tǒng)在相當長一段時間內，仍會廣泛應用。第三節(jié)無源光纖接入網(wǎng)絡無源光網(wǎng)絡〔PON〕，是指在OLT和ONU之間是光分配網(wǎng)絡(ODN)，沒有任何有源電子設備，它包括基于ATM的無源光網(wǎng)絡APON及基于IP的PON。APON的業(yè)務開發(fā)是分階段實施的，初期主要是VP專線業(yè)務。相對普通專線業(yè)務，APON提供的VP專線業(yè)務設備本錢低，體積小，省電、系統(tǒng)可靠穩(wěn)定、性能價格比有一定優(yōu)勢。第二步實現(xiàn)一次群和二次群電路仿真業(yè)務，提供企業(yè)內部網(wǎng)的連接和企業(yè)及數(shù)據(jù)業(yè)務。第三步實現(xiàn)以太網(wǎng)接口，提供互聯(lián)網(wǎng)上網(wǎng)業(yè)務和VLAN業(yè)務。以后再逐步擴展至其它業(yè)務，成為名副其實的全業(yè)務接入網(wǎng)系統(tǒng)。APON采用基于信元的傳輸系統(tǒng)，允許接入網(wǎng)中的多個用戶共享整個帶寬。這種統(tǒng)計復用的方式，能更加有效地利用網(wǎng)絡資源。APON能否大量應用的一個重要因素是價格問題。目前第一代的實際APON產(chǎn)品的業(yè)務供給能力有限，本錢過高，其市場前景由于ATM在全球范圍內的受挫而不確定，但其技術優(yōu)勢是明顯的。特別是綜合考慮運行維護本錢，在新建地區(qū)，高度競爭的地區(qū)或需要替代舊銅纜系統(tǒng)的地區(qū)，此時敷設PON系統(tǒng)，無論是FTTC，還是FTTB方式都是一種有遠見的選擇。在未來幾年能否將性能價格比改進到市場能夠接受的水平是APON技術生存和開展的關鍵。IPPON的上層是IP，這種方式可更加充分地利用網(wǎng)絡資源，容易實現(xiàn)系統(tǒng)帶寬的動態(tài)分配，簡化中間層的復雜設備?；赑ON的OAN不需要在外部站中安裝昂貴的有源電子設備，因此使效勞提供商可以高性價比地向企業(yè)用戶提供所需的帶寬。無源光網(wǎng)絡〔PON〕是一種純介質網(wǎng)絡，防止了外部設備的電磁干擾和雷電影響，減少了線路和外部設備的故障率，提高了系統(tǒng)可靠性，同時節(jié)省了維護本錢，是電信維護部門長期期待的技術。無源光接入網(wǎng)的優(yōu)勢具體表達在以下幾方面：〔1〕無源光網(wǎng)體積小，設備簡單，安裝維護費用低，投資相對也較小。〔2〕無源光設備組網(wǎng)靈活，拓撲結構可支持樹型、星型、總線型、混合型、冗余型等網(wǎng)絡拓撲結構?！?〕安裝方便，它有室內型和室外型。其室外型可直接掛在墻上，或放置于“H”桿上，無須租用或建造機房。而有源系統(tǒng)需進行光電、電光轉換，設備制造費用高，要使用專門的場地和機房，遠端供電問題不好解決，日常維護工作量大。〔4〕無源光網(wǎng)絡適用于點對多點通信，僅利用無源分光器實現(xiàn)光功率的分配?！?〕無源光網(wǎng)絡是純介質網(wǎng)絡，徹底防止了電磁干擾和雷電影響，極適合在自然條件惡劣的地區(qū)使用?！?〕從技術開展角度看，無源光網(wǎng)絡擴容比擬簡單，不涉及設備改造，只需設備軟件升級，硬件設備一次購置，長期使用，為光纖入戶奠定了根底，使用戶投資得到保證。AON和PON均在開展，但多數(shù)國家和國際電聯(lián)標準部〔ITU-T〕更注重推動PON的開展，ITU-T第15研究組已于1996年6月通過了第一個有關PON的國際建議G.982，不少國家也已開始或準備開始在接入網(wǎng)中大量引入OAN系統(tǒng)。目前商用的PON系統(tǒng)主要是窄帶PON〔2Mbit/s以下業(yè)務〕，寬帶PON〔BPON〕尚處于研究試驗階段。第四節(jié)光接入網(wǎng)的拓撲結構光纖接入網(wǎng)的拓撲結構，是指傳輸線路和節(jié)點的幾何排列圖形，它表示了網(wǎng)絡中各節(jié)點的相互位置與相互連接的布局情況。網(wǎng)絡的拓撲結構對網(wǎng)絡功能、造價及可靠性等具有重要影響。其三種根本的拓撲結構是：總線形、環(huán)形和星形，由此又可派生出總線—星形、雙星形、雙環(huán)形、總線—總線形等多種組合應用形式，各有特點、相互補充。一、總線形結構總線形結構是以光纖作為公共總線(母線)、各用戶終端通過某種耦合器與總線直接連接所構成的網(wǎng)絡結構。這種結構屬串聯(lián)型結構，特點是：共享主干光纖，節(jié)省線路投資，增刪節(jié)點容易，彼此干擾較小；但缺點是損耗累積，用戶接收機的動態(tài)范圍要求較高；對主干光纖的依賴性太強。二、環(huán)形結構環(huán)形結構是指所有節(jié)點共用一條光纖鏈路，光纖鏈路首尾相接自成封閉回路的網(wǎng)絡結構。這種結構的突出優(yōu)點是可實現(xiàn)網(wǎng)絡自愈，即無需外界干預，網(wǎng)絡即可在較短的時間里從失效故障中恢復所傳業(yè)務。三、星形結構星形結構是各用戶終端通過一個位于中央節(jié)點(設在端局內)具有控制和交換功能的星形耦合器進行信息交換，這種結構屬于并聯(lián)形結構。它不存在損耗累積的問題，易于實現(xiàn)升級和擴容，各用戶之間相對獨立，業(yè)務適應性強。但缺點是所需光纖代價較高，對中央節(jié)點的可靠性要求極高。星形結構又分為單星形結構、有源雙星形結構及無源雙星形結構三種。〔一〕單星形結構：該結構是用光纖將位于電信交換局的OLT與用戶直接相連，根本上都是點對點的連接，與現(xiàn)有銅纜接入網(wǎng)結構相似。每戶都有單獨的一對線，直接連到電信局，因此單星型可與原有的銅現(xiàn)網(wǎng)絡兼容；用戶之間互相獨立，保密性好；升級和擴容容易，只要兩端的設備更換就可以開通新業(yè)務，適應性強。缺點是本錢太高，每戶都需要單獨的一對光纖或一根光纖〔雙向波分復用〕，要通向千家萬戶，就需要上千芯的光纜，難于處理，而且每戶都需要專用的光源檢測器，相當復雜?！捕畴p星形結構：①有源雙星形結構：它在中心局與用戶之間增加了一個有源接點。中心局與有源接點共用光纖，利用時分復用〔TDM〕或頻分復用〔FDM〕傳送較大容量的信息，到有源接點再換成較小容量的信息流，傳到千家萬戶。其優(yōu)點是靈活性較強，中心局有源接點間共用光纖，光纜芯數(shù)較少，降低了費用。缺點是有源接點局部復雜，本錢高，維護不方便；另外，如要引入寬帶新業(yè)務，將系統(tǒng)升級，那么需將所有光電設備都更換，或采用波分復用疊加的方案，這比擬困難。②無源雙星形結構：這種結構保持了有源雙星形結構光纖共享的優(yōu)點，將有源接點換成了無源分路器，維護方便，可靠性高，本錢較低。由于采取了一系列措施，保密性也很好，是一種較好的接入網(wǎng)結構。第五節(jié)光纖接入網(wǎng)的形式根據(jù)光網(wǎng)絡單元〔ONU〕的位置，光纖接入方式可分為如下幾種：FTTB〔光纖到大樓〕；FTTC〔光纖到路邊〕；FTTZ〔光纖到小區(qū)〕；FTTH〔光纖到用戶〕；FTTO〔光纖到辦公室〕；FTTF〔光纖到樓層〕；FTTP〔光纖到電桿〕；FTTN〔光纖到鄰里〕；FTTD〔光纖到門〕；FTTR〔光纖到遠端單元〕；FTTCab〔光纖到交接箱〕。其中最主要的是FTTB〔光纖到大樓〕、FTTC〔光纖到路邊〕、FTTH〔光纖到用戶〕三種形式。FTTC主要是為住宅用戶提供效勞的，光網(wǎng)絡單元〔ONU〕設置在路邊，即用戶住宅附近，從ONU出來的電信號再傳送到各個用戶，一般用同軸電纜傳送視頻業(yè)務，用雙絞線傳送業(yè)務。FTTB的ONU設置在大樓內的配線箱處，主要用于綜合大樓、遠程醫(yī)療、遠程教育、及大型娛樂場所，為大中型企事業(yè)單位及商業(yè)用戶效勞，提供高速數(shù)據(jù)、電子商務、可視圖文等寬帶業(yè)務。FTTH是將ONU放置在用戶住宅內，為家庭用戶提供各種綜合寬帶業(yè)務，F(xiàn)TTH是光纖接入網(wǎng)的最終目標，但是每一用戶都需一對光纖和專用的ONU，因而本錢昂貴，實現(xiàn)起來非常困難。第六節(jié)光接入網(wǎng)的優(yōu)點與劣勢與其他接入技術相比，光纖接入網(wǎng)具有如下優(yōu)點：〔1〕光纖接入網(wǎng)能滿足用戶對各種業(yè)務的需求。人們對通信業(yè)務的需求越來越高，除了打、看電視以外，還希望有高速計算機通信、家庭購物、家庭銀行、遠程教學、視頻點播〔VOD〕以及高清晰度電視〔HDTV〕等。這些業(yè)務用銅線或雙絞線是比擬難實現(xiàn)的?！?〕光纖可以克服銅線電纜無法克服的一些限制因素。光纖損耗低、頻帶寬，解除了銅線徑小的限制。此外，光纖不受電磁干擾，保證了信號傳輸質量，用光纜代替銅纜，可以解決城市地下通信管道擁擠的問題?！?〕光纖接入網(wǎng)的性能不斷提高，價格不斷下降，而銅纜的價格在不斷上漲?！?〕光纖接入網(wǎng)提供數(shù)據(jù)業(yè)務，有完善的監(jiān)控和管理系統(tǒng)，能適應將來寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)的需要，打破“瓶頸”，使信息高速公路暢通無阻。第七節(jié)光纖接入網(wǎng)的目標與其它接入網(wǎng)技術相比，光纖接入網(wǎng)也存在一定的劣勢。最大的問題是本錢還比擬高。尤其是光節(jié)點離用戶越近，每個用戶分攤的接入設備本錢就越高。另外，與無線接入網(wǎng)相比，光纖接入網(wǎng)還需要管道資源。這也是很多新興運營商看好光纖接入技術，但又不得不選擇無線接入技術的原因?，F(xiàn)在，影響光纖接入網(wǎng)開展的主要原因不是技術，而是本錢，到目前為止，光纖接入網(wǎng)的本錢仍然太高。但是采用光纖接入網(wǎng)是光纖通信開展的必然趨勢，盡管目前各國開展光纖接入網(wǎng)的步驟各不相同，但光纖到戶是公認的接入網(wǎng)的開展目標。總體上看，目前的接入網(wǎng)仍然主要是銅纜網(wǎng)，約占94%左右，攜帶的業(yè)務主要是業(yè)務。銅纜網(wǎng)的故障率很高，維護運行本錢也很高，僅美國貝爾運營公司每年用于其用戶銅纜網(wǎng)維護運行和滿足新用戶增長要求的花費就達30億美元。在光通信時代，花費巨額費用去維護運行一個將要淘汰的銅纜網(wǎng)實在是迫不得已之舉。OAN和FITL概念的提出正是為了到達將上述大規(guī)模用戶接入網(wǎng)投資和花費逐漸轉向光纖的目的。總的看，在電信網(wǎng)中引入OAN或FITL的最根本的目標有兩條。首先是為了減少銅纜網(wǎng)的維護運行費用和故障率。據(jù)估算，采用光用戶接入網(wǎng)后，每年的維護運行和供給本錢可以比傳統(tǒng)銅纜網(wǎng)節(jié)約至少每線50美元。對于1億用戶線相當每年可以節(jié)約50億美元，20年累計可達1000億美元，已完全可以用這筆費用來彌補將銅纜網(wǎng)轉變?yōu)楣饫|網(wǎng)所需的新投資，當然故障率也可大大降低。其次是為了支持開發(fā)新業(yè)務，特別是多媒體和寬帶新業(yè)務，從而加強競爭力，增加新業(yè)務收入，補償建設光用戶接入網(wǎng)所需的新投資。近年來由于光器件價格的持續(xù)穩(wěn)定下降而銅纜價格的持續(xù)上升，光接入網(wǎng)的初裝費用也已經(jīng)可以與傳統(tǒng)銅纜網(wǎng)相比，在傳輸距離大約為〔2～3〕Km以上時已低于傳統(tǒng)銅纜網(wǎng)。除了上述兩個根本目標外，采用光接入網(wǎng)可以滿足用戶希望較快提供業(yè)務，改進業(yè)務質量和可用性的要求，也可以節(jié)約城市擁擠不堪的地下管道空間，延長傳輸覆蓋距離，適應擴大的本地交換區(qū)等其他目的，其結果當然也把接入網(wǎng)的數(shù)字化進一步推向了用戶。簡言之，采用光接入網(wǎng)已經(jīng)成為解決電信開展瓶頸的主要途徑，其應用場合，不僅最適合那些新建的用戶區(qū)，而且也是對需要更新的現(xiàn)有銅纜網(wǎng)的主要代替手段。OAN和FITL的主要設計目標有三條：首先主要是為小企事業(yè)單位和居民住宅用戶設計的，因而可以看作是一種小型的數(shù)字環(huán)路載波系統(tǒng)。這一點不僅與傳統(tǒng)的大容量點到點光纖傳輸系統(tǒng)不同，也與數(shù)字環(huán)路載波系統(tǒng)不同，從而引入了不少新的特點。其次光接入網(wǎng)的引入不應依賴于交換機的類型，既要能與現(xiàn)有模擬交換機或數(shù)字交換機兼容，也應能與新的數(shù)字交換機兼容，即能工作于多廠家，多類型交換機環(huán)境。最后光接入網(wǎng)必須能提供所有原來銅纜網(wǎng)所能提供的業(yè)務〔主要為2Mbit/S以下速率的業(yè)務〕，將來還應能升級提供圖像和數(shù)據(jù)等新的寬帶業(yè)務。綜上可知，OAN不是傳統(tǒng)的光纖傳輸系統(tǒng)，而是一種針對接入網(wǎng)環(huán)境所設計的特殊的光纖傳輸系統(tǒng)。盡管有人將之稱為小型數(shù)字環(huán)路載波系統(tǒng)(DLC)，其實兩者在設計思想、結構、本錢和應用環(huán)境等方面都有不少差異。第四章光纖/同軸電纜混合接入第一節(jié)參考配置和功能描述 一、參考配置參考配置見圖1。圖l混合光纖/同軸電纜網(wǎng)(HFC)系統(tǒng)參考配置在圖1中，無論是在光纖還是同軸電纜分配網(wǎng)中，各種業(yè)務信號均以副載波調制復用方式傳輸。上行和下行信號可以分別在不同的光纖中傳輸，也可以采用波分復用方式在一根光纖中傳輸。當上行和下行信號采用粗波分復用方式傳輸時，下行信號使用1550nm波長區(qū)，上行信號使用1310nm波長區(qū)。第二節(jié)功能描述一、局端設置HFC的局端設備位于HFC網(wǎng)絡與業(yè)務節(jié)點之間(相當于有線電視子前端的位置)，其主要功能是：a)終結SNI；b)支持SNI的測試和維護；c)數(shù)據(jù)業(yè)務信號的復用；d)光電轉換；e)下行各種業(yè)務射頻信號的混合；f〕上行和下行信號的混合與別離；g)會聚HFC各網(wǎng)元的管理信息。二、光節(jié)點光節(jié)點位于光纖與同軸電纜之間，其主要功能是：a)光電轉換；b)上行和下行信號的混合與別離；c)提供管理信息通路；d)向同軸網(wǎng)絡有源設備饋電(可選)。三、綜合業(yè)務單元(ISU)綜合業(yè)務單元(ISU)位于HFC網(wǎng)絡與用戶終瑞之間，其主要功能是：a)向各種業(yè)務的用戶終端提供相應的UNI接口；b)支持UNI的測試和維護并向網(wǎng)管報告相關信息；c)數(shù)據(jù)業(yè)務信號的復用；d)終結數(shù)據(jù)業(yè)務信號的射頻信號。四、供電節(jié)點供電節(jié)點負責向光節(jié)點、同軸電纜上的分配節(jié)點(可選)、放大器和綜合業(yè)務單元〔可選〕供電。五、業(yè)務能力HFC系統(tǒng)應支持以下的全部或局部業(yè)務：IP數(shù)據(jù)業(yè)務、模擬播送電視業(yè)務、調頻播送業(yè)務、數(shù)字播送電視業(yè)務和交互視頻業(yè)務。各種業(yè)務之間不能相互影響。六、HFC定時信號的獲取方式當HFC設備需要提取定時信號時，定時信號可以從以下信號中提?。篴)從數(shù)字同步網(wǎng)獲取；b)從承載有有效定時信號的業(yè)務流中獲??；當主定時信號失效時，可以采用后退策略，即先a)，再b)提取定時信號。七、HFC物理媒質要求〔1〕光纖和光纜HFC網(wǎng)絡中采用的光纖和光纜應符合YD/T981.1～981.3－1998的要求?！?〕同軸電纜HFC網(wǎng)絡中使用的同軸電纜應符合YD/T897.1-1997和YD/T897.2-1998的規(guī)定。八、射頻頻帶分配HFC的射頻頻帶分配見表1。表1HFC射頻頻帶分配頻率范圍〔MHz〕業(yè)務5～65上行業(yè)務65～87過渡帶87～108〔下行〕播送業(yè)務110～1000〔下行〕模擬電視、數(shù)字電視、數(shù)據(jù)業(yè)務注：下行數(shù)據(jù)業(yè)務推薦在606～862MHz的頻率范圍內傳輸。九、調制技術HFC網(wǎng)絡的局端設備和綜合業(yè)務單元應采用相同的調制技術。HFC網(wǎng)絡的局端設備和綜合業(yè)務單元推薦選用以下規(guī)定的調制技術的任一種。下行數(shù)據(jù)業(yè)務信號：256QAM或64QAM；上行數(shù)據(jù)業(yè)務信號：QPSK或16QAM。十、業(yè)務節(jié)點接口(SNI)〔1〕與數(shù)據(jù)業(yè)務節(jié)點之間的接口HFC與數(shù)據(jù)業(yè)務節(jié)點之間的接口可以是以下3種接口中的任一種：IPoverATM、IPoverIEEE802和IPoverEthernet。設備制造商應根據(jù)數(shù)據(jù)業(yè)務節(jié)點的情況提供相應的接口。HFC與數(shù)據(jù)業(yè)務節(jié)點之間的接口的網(wǎng)絡層協(xié)議應符合RFC0791的規(guī)定。1、IPoverATMIPoverATM協(xié)議棧見圖2。按照RFC1577的規(guī)定將IP包封裝到AAL5的幀格式中。圖2IPoverATM協(xié)議棧①.ATM適配層應符合YDN053.4-1997的規(guī)定。②.ATM層應符合YDN052-1997的規(guī)定。③.物理層可分為3種速率的接口：34.368kbit/s、155.520kbit/s、622.080kbit/s。34.368kbit/s電接口、155.520kbit/s電接口、155.520kbit/s光接口、622080kbit/s光接口應符合YD/T976-1998的規(guī)定。2、IPoverlEEE802IPoverIEEE802協(xié)議棧見圖3。圖3IPoverIEEE802協(xié)議棧按照RFC1042的規(guī)定將IP包封裝到IEEE802的幀格式中。數(shù)據(jù)鏈路層包括邏輯鏈路控制子層(LLC)、IEEE802.1D和媒介接入控制子層(MAC)。①.LLC子層應符合IEEE802.2的規(guī)定。②.MAC子層應符合IEEE802.3的規(guī)定。第五章無線接入網(wǎng)技術對于一些有地理障礙的地區(qū)〔山脈及河流湖泊等〕以及偏遠的分散用戶，無線接入是最自然合理的選擇。另外對于一些急需業(yè)務的開展中國家和地區(qū)，無線接入最能迅速滿足通信的需求。因而無線接入技術已成為新興網(wǎng)絡運營商迅速進入市場的有力手段之一。第一節(jié)無線接入網(wǎng)一、無線接入網(wǎng)組成1、定義無線接入網(wǎng)由業(yè)務結點接口和相關用戶網(wǎng)絡接口之間的系列傳送實體組成，為傳送用戶業(yè)務所需的傳送能力的設施全部或局部采用無線設施。2、網(wǎng)絡組成〔1〕用戶站：由無線通信設備與用戶終端組成，兩局部可合為整體或別離，可為固定、移動、便攜式。實例包括：GSM/CDMA、筆記本電腦參加通信〔802.11b〕、固定無線終端功能：無線傳輸、連接控制、信息處理〔2〕無線傳輸機：由一路或多路無線收發(fā)機構成，分為四個模塊，如圖所示：實例：基站BS(BaseStation，2G/SecondGeneration)，NodeB〔在第三代移動通信中/3GThirdGeneration〕?！?〕傳輸網(wǎng)：由無線或有線傳輸/交換設備構成的網(wǎng)絡。實例：(SDH)光纖、微波傳輸、雙絞線、同軸電纜IP、ATM、Ethernet交換機?！?〕接入網(wǎng)控制器：控制整個無線接入網(wǎng)系統(tǒng)的運行，連接控制，用戶定位與切換管理，用戶信息傳送，網(wǎng)絡管理等；控制假設干無線傳輸機，實現(xiàn)與外部網(wǎng)的互聯(lián)互通(IP、PSTN、Internet……)。實例：2G基站控制器BSC(BSController)，3G無線網(wǎng)絡控制器RNC(RadioNetworkController)。3、網(wǎng)絡接口〔1〕Umf接口(UserinterfaceforMobile/Fixedterminal)：用戶站與無線傳輸機之間的接口稱為Umf接口。不同的無線接口在多址方式、頻率和頻率間隔等方面標準不一，不能互通。GSM、WCDMA、CDMA2000，WLAN等?！?〕SNI接口：傳統(tǒng)意義上包括數(shù)字中繼接口(V5)和模擬接口(Z)，一般意義上應包括常用接口，如STM－N(IP分組、ATM信元)、Ethernet接口(100M、1G)、FR等?！?〕接入網(wǎng)控制器/無線傳輸機之間接口：每種網(wǎng)絡有其自身的標準接口，或是內部定義的接口。對于3G中的通用陸地無線接入網(wǎng)UTRAN(UniversalTerrestrialRadioAccessNetwork)(UE：UserEquipment)二、主要業(yè)務與技術1、固定無線接入〔1〕定義：從業(yè)務結點接口到用戶終端全部或局部采用無線方式，終端一般不含移動方式?！?〕頻率分配：450MHz、800/900MHz、1.8/1.9GHz、3.5GHz?！?〕應用：①．小型無線接入系統(tǒng)：〔1~4，8，16〕用戶，用于農村、山區(qū)等用戶密度底的地區(qū)；②．無線市話系統(tǒng)：國內小靈通，日本的PHS系統(tǒng)(PHS：PersonalHandSystem)；③．點——多點微波固定無線接入系統(tǒng)：工作頻率：1.5GHz，1.9GHz，2.4GHz；系統(tǒng)覆蓋：5~60Km，在中繼方式時可達600Km。④．其他系統(tǒng)：LMDS/MMDS(Local/Multi-channelMultipointDistributionSystem)。2、移動無線接入〔1〕定義：從業(yè)務結點到用戶終端全部或局部采用無線方式，終端一般處于低速〔10Km/h〕到高速〔500Km/h〕移動中?！?〕主要系統(tǒng)：衛(wèi)星系統(tǒng)、集群通信、移動通信系統(tǒng)、無線LAN、無線ATM、無線市話〔小靈通〕等?！?〕衛(wèi)星接入：①.工作波段：C〔4/6GHz〕、Ku〔11/14GHz〕、Ka〔20/30GHz〕②.分類：A、GEO：(GeostationaryEarthOrbit)地理固定地球軌道。同步軌道衛(wèi)星，36000Km，衛(wèi)星重量大，本錢高，時延大〔260ms〕，通信設備功率大，不能使用便攜移動臺。B、MediumEarthOrbit，離地約10000KmC、LowEarthOrbit，離地面700~1500Km，需衛(wèi)星20~70顆，衛(wèi)星重量通信設備功率小，傳輸時延小〔5~35ms〕，便攜設備本錢低。D、VAST：(VerySmallApertureTerminal)。主站天線3.5~8m(Ku)或7~13m〔C波段〕，用戶站天線2.4m。第二節(jié)無線局域網(wǎng)(WLAN)一、WLAN概述1、WLAN：WirelessLocalAreaNetwork，無線局域網(wǎng)。通過無線傳輸媒質連接的信息設備構成局域網(wǎng)，可實現(xiàn)雙向話音、視頻、數(shù)據(jù)等業(yè)務傳輸。2、傳輸方式：〔1〕無線電：A.直接序列擴頻(DSSS：DirectSequenceSpreadSpectrum)；B.跳頻擴頻(FHSS：FrequencyHoppedSS)；C.OFDM(OrthogonalFDM)，多載波調制技術；D.窄帶調制技術〔占用頻帶少，頻譜功率密度高〕。A、B、C為擴頻技術。〔2〕紅外線IR(Infra-Red)DSSS與FHSS使用ISM(IndustrialScientificMedical)波段(2.4GHz)，無需執(zhí)照。3、一般要求：〔1〕可靠性：無線信道誤碼率應到達10-4-10-5〕，分喪失率應小于10-8；〔2〕兼容性：在應用方面與現(xiàn)有局域網(wǎng)兼容；〔3〕數(shù)據(jù)速率：至少到達1Mbps以上；〔4〕通信保密：傳輸階段保證(DSSS)、口令認證、據(jù)加密等；〔5〕支持移動：具有盡可能好的移動通信性能；〔6〕節(jié)能管理：不工作時處于休眠狀態(tài)；〔7〕電磁環(huán)境頻段：電磁波對人體的損害、EMC〔電磁兼容〕。4、幾種主要技術：〔1〕IEEE802.11①.傳統(tǒng)802.11：單載波，Barker，2.4GHz，用于辦公室、校園網(wǎng)等處數(shù)據(jù)傳輸(1Mbps、2Mbps)，＜100m；②.802.11b：單載波，Barker，2.4GHz，CCK(互補碼鍵控ComplimentaryCodeKeying)，可選分組二進制卷積碼PBCC〔PacketBinaryConventionalCode〕，〔1，2，5.5，11〕Mbps，圖像數(shù)據(jù)應用，＜100m；③.802.11a：多載波，OFDM，〔6，9，12，18，36，48，54〕Mbps，5GHz，支持語音、圖像、數(shù)據(jù)，5～10Km；④.802.11g：單載波或多載波，CCK，PBCC，OFDM，〔5.5，6，9，11，12，18，22，24，33，36，48，54〕Mbps，一個用戶站可以支持多個用戶終端，支持語音、數(shù)據(jù)、圖像，2.4/5.2GHz，(outstandingfeature)與802.11b兼容?！?〕HIPERLAN(HighPerformanceRadioLAN)由ETSI〔EuropeanTelecommunicationStandardInstitute〕提出并標準化，支持Asynchronous&BoundedTimeServices。HiperLAN〔type1〕HiperLAN〔type2〕HiperAccessHiperLink應用(W-Wireless)WEthernetWATMWLocalLoop、WPoint-to-Point頻段〔GHz〕55517數(shù)據(jù)頻率〔Mbps〕23.5~20~20~115〔3〕Bluetooth頻帶：2.4GHz〔ISM〕；數(shù)據(jù)速率：1.152Mbps/piconet(微微蜂窩區(qū))；范圍：10m～100m，8用戶/piconet，語音數(shù)據(jù)。〔4〕HomeRF頻帶：2.4GHz，支持數(shù)據(jù)、語音；MAC：數(shù)據(jù)采用CSMA/CA，語音TDMA；范圍：50～100m；數(shù)據(jù)率：1～2Mbps～11Mbps；IEEE802.11特性列表如表所示：IEEE802.11特性列表標準頻率〔RF〕紅外線〔IR〕傳輸機制最大速率〔Mb/s〕802.112.4GHzDSSS2802.112.4GHzFHSS2802.11850-950nmDiffuseIR2802.11a5GHzOFDM54802.11b2.4GHzDSSS11802.11g2.4GHz/5GHz與802.11b/a兼容OFDM，DSSS54IEEE在WLAN方面的進展，關注802.16〔稱WiMAX：WorldInteroperabilityforMicrowaveAccess，WirelessMAN〕二、802.11局域網(wǎng)物理層1、參考模型〔1〕PMD：(PhysicalMediaDependent)物理媒質相關，無線媒質中的數(shù)據(jù)傳輸(Modem)?！?〕PLCP：(PhysicalLayerConvergenceProtocol)實現(xiàn)MAC-PDU與PMD-PDU間轉換，盡量減少MAC與PMD子層間的關聯(lián)(PLCP：物理層會聚協(xié)議〕?！?〕MAC：(MediaAccessControl)實現(xiàn)共享媒質信道接入。〔4〕LLC：(LogicLinkControl，specifiedbyIEEE802.2)，asubsetofHDLC2、PMD傳輸技術：DSSS、FHSS、OFDM〔1〕CCK：〔單載波，M-aryOrthogonalKeyingModulation，I/OModulation，用Barker碼字擴頻〕主要優(yōu)點是抗多徑干擾；〔2〕FHSS：跳頻擴頻，保密性能好；〔3〕OFDM：正交FDM，傳輸速率高。3、PLCP〔1〕通用格式Preamble：與物理層相關的同步前導〔解調，bit同步〕；StartFrameDelimiter：(起始幀定界符〕幀定位；Signal：指明速率信息；Length：MAC-PDU長度?！?〕DSSS和HR/DSSS的PLCP〔HighRate〕SYNC：128bits的擾碼“1”bit〔Scrambled〕SFD：0XF3A(StartFrameDelimiter〕Signal：0X0A1Mbps0X142Mbps0X375.5Mbps0X6E11MbpsCRC：對PLCP局部校驗MPDU：MACPDU〔3〕FHSS的PLCPPSDU：PHYServiceDataUnit〔MACPDU的一局部或假設干個MACPDUs〕SYNC：80bits0－1交替，開始于0，結束1SFD：0000110010111101PLW：PSDULengthWordPSF：PLCPSignalingField，標明數(shù)據(jù)率，1～4.5Mbps，一個階梯0.5Mbps〔4〕OFDM的PLCPPreamble：包括10個短符號和2個長符號Rate：包含調制方式和代碼速率信息Tail：保證控制字段為ByteAlignment〔對齊、排列〕Ratecode：10111111101011101001110110001100Mbps：69121824364854三、802.11MAC1、網(wǎng)絡組成結構ESS〔extendedservicesset〕系統(tǒng)〔1〕無線移動自組網(wǎng)〔adhocnetwork〕BSS(BasicServiceSet，根本業(yè)務區(qū))：由兩個或多個無線結點〔站〕組成，站間可相互認識并建立通信。adhocnetwork或IBSS(IndependentBasicServiceSet，獨立根本業(yè)務組)：在一個覆蓋小區(qū)內，站間可直接、平等地相互通信〔peer-to-peer〕。AP/RAP〔R