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

第8章寬帶接入網(wǎng)

（Broadband

Access

Network）

接入網(wǎng)是現(xiàn)代通信網(wǎng)的重要組成部分，是一個獨立于具體電信業(yè)務的信息傳送平臺。通過接入網(wǎng)，用戶可以靈活地接入到不同的電信業(yè)務節(jié)點上，透明地傳送電信業(yè)務。接入網(wǎng)是現(xiàn)代通信網(wǎng)的重要組成部分。2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications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xDSL接入技術ADSL接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)HFC接入網(wǎng)8.3寬帶無線接入網(wǎng)技術固定無線接入網(wǎng)3.5GHz固定無線接入LMDS接入技術WiMAX技術無線局域網(wǎng)接入技術2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.1接入網(wǎng)的基本概念8.1.1接入網(wǎng)在電信網(wǎng)中的位置用戶終端接入網(wǎng)核心網(wǎng)(交換/傳輸)接入網(wǎng)用戶終端UNISNIUNISNI接入網(wǎng)是用戶到核心網(wǎng)的承載電信業(yè)務的一系列實體2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.1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G.902的定義：接入網(wǎng)(AN)是由業(yè)務節(jié)點接口(SNI)和用戶網(wǎng)絡接口(UNI)之間的一系列傳送實體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)，并可通過Q3接口進行配置和管理。通常包含用戶線傳輸系統(tǒng)、復用設備、數(shù)字交叉連接設備和用戶網(wǎng)絡接口設備。2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.1接入網(wǎng)的基本概念進一步理解接入網(wǎng)的定義接入網(wǎng)組成：由線纜裝置、傳輸設施等實體構成的一個實施系統(tǒng)接入網(wǎng)目的：為承載電信業(yè)務提供傳送能力接入網(wǎng)管理：經(jīng)由Q3進行配置和管理主要功能：交叉連接、復用、傳輸，但一般不包括交換功能，并且獨立于交換機2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.1接入網(wǎng)的基本概念接入網(wǎng)的主要設計目標支持綜合業(yè)務接入開放、標準化SNI接口獨立于SN的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.1接入網(wǎng)的基本概念2、接入網(wǎng)的定界用戶網(wǎng)絡接口UNI：UserNetworkInterface業(yè)務節(jié)點接口SNI：ServiceNodeInterface電信管理接口：Q3

電信管理網(wǎng)

接入網(wǎng)ANUNISNIQ3Q3業(yè)務節(jié)點SN2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.1接入網(wǎng)的基本概念業(yè)務節(jié)點接口連接接入網(wǎng)與業(yè)務節(jié)點之間的接口分為支持單一接入的SNI和綜合接入的SNI典型的SNI：模擬Z接口，數(shù)字V接口用戶網(wǎng)絡接口連接用戶與接入網(wǎng)之間的接口分為單一UNI和共享UNI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2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.1接入網(wǎng)的基本概念Q3接口連接電信管理網(wǎng)與電信網(wǎng)其他部分的標準接口電信管理網(wǎng)通過Q3接口實施對接入網(wǎng)的管理與協(xié)調(diào)2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.1接入網(wǎng)的基本概念3、接入網(wǎng)的一般物理結構接入網(wǎng)從物理上可分為饋線段、配線段和引入線段。2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.1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SNIAN-SMFUPFCFTFCFSPFUNIQ3AN2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.1接入網(wǎng)的基本概念五大主要功能用戶口功能UPF：將特定的UNI的要求適配到CF和AN-SMF業(yè)務口功能SPF：將特定的SNI的要求與公共承載相適配，以便CF處理核心功能CF：將用戶或業(yè)務端口的承載要求與公共傳送承載相適配傳送功能TF：在AN的不同位置之間為傳送提供通道和傳輸介質AN系統(tǒng)管理功能AN-SMF：協(xié)調(diào)各功能的指配、操作和維護2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.1接入網(wǎng)的基本概念2、接入網(wǎng)的參考模型2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.1接入網(wǎng)的基本概念分層模型接入承載處理功能：主要用于用戶承載體、用戶信令及控制與管理。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。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。傳輸媒介層：為通道層提供點到點的信息傳輸。2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.1接入網(wǎng)的基本概念8.1.4接入網(wǎng)的分類2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications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xDSL接入技術ADSL接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)HFC接入網(wǎng)8.3寬帶無線接入網(wǎng)技術固定無線接入網(wǎng)3.5GHz固定無線接入LMDS接入技術WiMAX技術無線局域網(wǎng)接入技術2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.1xDSL接入技術1、概述xDSL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。xDSL工作頻段大多高于話帶。不同DSL技術的差異主要表現(xiàn)在速率、傳輸距離、編碼技術、上下行速率的對稱性等方面。2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.1xDSL接入技術2、xDSL技術比較2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications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xDSL接入技術ADSL接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)HFC接入網(wǎng)8.3寬帶無線接入網(wǎng)技術固定無線接入網(wǎng)3.5GHz固定無線接入LMDS接入技術WiMAX技術無線局域網(wǎng)接入技術2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.2ADSL接入網(wǎng)ADSL的概念于1989年提出，1998年開始廣泛用于因特網(wǎng)接入。ITU-T技術標準：第一代ADSL技術

G.992.1-1999，也稱G.dmt規(guī)范，定義ADSL收發(fā)器

G.992.2-1999，也稱G.lite規(guī)范，定義無分離器ADSL收發(fā)器第二代ADSL技術

G.992.3-2002，也稱ADSL2，定義ADSL2收發(fā)器

G.992.4-2002，定義無分離器的ADSL2收發(fā)器

G.992.5-2003，也稱ADSL2+，定義增強功能的ADSL2收發(fā)器2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.2ADSL接入網(wǎng)1、ADSL基本特征在現(xiàn)有的電話銅線上提供高速數(shù)字業(yè)務，不干擾POTS業(yè)務ADSL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)務不交電話費與POTS業(yè)務共享同一電話線，采用FDM實現(xiàn)數(shù)話同傳傳輸速率：最高上行768Kb/s，最高下行8Mb/s傳輸距離：3～6km業(yè)務類型：語音、數(shù)據(jù)、圖像上下行速率不對稱，特別適合Internet的接入2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.2ADSL接入網(wǎng)2、ADSL接入?yún)⒖寄Ｐ虳ataNetworkADSLModem分離器分離器機架局端接入設備PSTN用戶端接入設備用戶線ATU-CATU-RADSLAMATU-C2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.2ADSL接入網(wǎng)用戶端接入設備ADSLModem：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)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)務的分路局端接入設備分離器機架：由多個分離器構成，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ADSL接入復用器(ADSLAM)：實現(xiàn)各路ADSL數(shù)據(jù)的復用和解復用2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.2ADSL接入網(wǎng)3、ADSL的頻譜劃分0～4kHz，POTS業(yè)務25～138KHz，可雙向配置，主要用于ADSL上行數(shù)據(jù)傳輸138～1104KHz，用于ADSL下行數(shù)據(jù)傳輸4KHz

25KHz138KHzPOTS上行信道

下行信道

振幅

頻率

1104KHz2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.2ADSL接入網(wǎng)4、ADSL的調(diào)制技術ADSL提出采用三種基本的調(diào)制技術

QAM：QuadratureAmplitudeModulation，正交幅度調(diào)制

DMT：Discretemulti-Tone，離散多音

CAP：CarrierlessAmplitude-PhaseModulation，無載波幅相調(diào)制ITU-TG.992.1（即ITU-TG.DMT）采用DMT調(diào)制技術2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.2ADSL接入網(wǎng)DMT調(diào)制技術ADSL將0－1.1MHz的頻帶分成256個互不重疊的子信道，每子信道帶寬4.3125kHz每個子信道分別進行QAM調(diào)制根據(jù)信噪比自適應分配子信道承載的比特率P1.1MHz總共256個子信道f4.3125KHz2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.2ADSL接入網(wǎng)5、ADSL.Lite標準ADSL需要在用戶端安裝無源分離器增大了安裝工作量、成本、時間輕型ADSL：ADSL-lite無需安裝用戶端分離器數(shù)據(jù)傳輸率較低：1.5Mbps/512kbps傳輸距離：最長可至7km因無分離器濾波作用，POTS業(yè)務與ADSL業(yè)務之間相互干擾2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.2ADSL接入網(wǎng)ADSL.Lite的結構DataNetworkADSLModem分離器機架局端接入設備PSTN用戶端接入設備用戶線ATU-CATU-RADSLAMATU-C2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.2ADSL接入網(wǎng)6、ADSL的應用主要應用領域：個人住宅用戶的Internet接入也可用于遠端LAN、小型辦公室/企業(yè)Internet接入等。2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.2ADSL接入網(wǎng)ADSL的應用——個人接入2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.2ADSL接入網(wǎng)ADSL的應用——集團接入2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications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xDSL接入技術ADSL接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)HFC接入網(wǎng)8.3寬帶無線接入網(wǎng)技術固定無線接入網(wǎng)3.5GHz固定無線接入LMDS接入技術WiMAX技術無線局域網(wǎng)接入技術2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)1、概念光纖接入網(wǎng)指采用光纖傳輸技術的接入網(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)。2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)2、光纖接入網(wǎng)的參考配置2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)的參考配置光線路終端OLT：具有光電轉換、傳輸復用、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。光網(wǎng)絡單元ONU：具有光電轉換、傳輸復用等功能，實現(xiàn)與用戶端設備的連接。光配線網(wǎng)ODN：具有光功率分配、復用/分路、濾波等功能，為OLT和ONU提供傳輸手段。2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)3、光纖接入網(wǎng)的類型根據(jù)光配線網(wǎng)是采用有源或無源設備，分為：

有源光網(wǎng)絡(AON)：ActiveOpticalNetwork

ODN全部由有源器件組成特點：傳輸容量大、傳輸距離遠、技術成熟

無源光網(wǎng)絡(PON)：PassiveOpticalNetworkODN不含任何電子器件及電子電源APON、EPON和GPON2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)4、光纖接入網(wǎng)的應用類型光纖到路邊FTTC光纖到大樓FTTB光纖到戶FTTHONUOBD中心局ONUONUBuildingOBDOBD

FTTC

FTTB

FTTH

homeOLT2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)FTTC：FiberToTheCurb/CabONU設在交接箱處用戶到ONU之間（引入線）仍用雙絞線或同軸電纜連接一個ONU可為一個或多個用戶提供接入通常采用FTTC+xDSL技術ONUOBD中心局OLT光接入網(wǎng)2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)FTTB：FiberToTheBuildingONU設在辦公樓或居民住宅樓內(nèi)的某個公共地方用戶到ONU之間用UTP5類線（或更高等級線）連接一個ONU為多個用戶提供接入通常采用FTTB+Ethernet技術OBD中心局OLT光接入網(wǎng)ONUBuddingEthernet2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)FTTH：FiberToTheHomeONU直接放在用戶家里中心局到用戶之間全部為光連接和光傳輸接入網(wǎng)無任何有源設備，是一個真正的透明網(wǎng)絡是用戶接入網(wǎng)的長遠目標OBD中心局OLT光接入網(wǎng)ONUhome2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)5、APONATMPassiveopticalnetwork，ATM無源光網(wǎng)絡在ONU與OLT之間傳送ATM信元物理層采用PON，鏈路層采用ATM標準規(guī)范：ITU-TG.9832023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)APON模型結構2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)APON工作原理2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)APON工作原理APON采用無源雙星結構，分路比為1:32支持對稱和非對稱工作方式

對稱方式：雙向155.520Mb/s

非對稱方式：上、下行分別為155.520Mb/s、622.080Mb/s雙向通信可用兩條光纖，波長1310nm區(qū)或一條光纖，異波長雙工(上行：1310nm區(qū),下行：1550nm區(qū))無放大器最大距離：20km2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)測距原因：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。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。2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)6、EPONEPON：EthernetPassiveopticalnetwork在PON上傳送Ethernet幀基于Ethernet技術和PON技術速率下行：千兆，廣播方式上行：千兆，共享2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)EPON模型結構2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)EPON工作原理2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)EPON工作原理拓撲結構多為星型或樹型分支結構上、下行信息速率均為1

Gb/s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地址提取有用信號上行方向采用時分方式共享系統(tǒng)2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)EPON產(chǎn)品示例——OLT2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)EPON產(chǎn)品示例——OLT2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)EPON產(chǎn)品示例—分光器1:2、1:4、1:8、1:16、1:32等多種室內(nèi)型無源分光器1:16、1:32等室外型無源分光器，可滿足多樣化的組網(wǎng)需求。2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)EPON產(chǎn)品示例——ONU2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)7、GPONGPON：Gigabit-capablePassiveOpticalNetworksATMAPONBPONEthernetEPONGPON2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)保留了APON的許多優(yōu)點，與APON有很多相同之處，但更高效、高速支持上、下行不對稱速率：下行2.488Gb/s，上行1.244Gb/s標準規(guī)范：ITU-TG.984支持多業(yè)務、多承載（包括ATM業(yè)務、TDM業(yè)務以及IP/Ethernet業(yè)務），提供明確的服務質量保證和服務級別，具有電信級的網(wǎng)絡監(jiān)測和業(yè)務管理能力。2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)GPON系統(tǒng)采用WDM技術，實現(xiàn)單纖雙向傳輸1490nm1310nm2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications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xDSL接入技術ADSL接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)HFC接入網(wǎng)8.3寬帶無線接入網(wǎng)技術固定無線接入網(wǎng)3.5GHz固定無線接入LMDS接入技術WiMAX技術無線局域網(wǎng)接入技術2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.4HFC接入網(wǎng)1、CATV網(wǎng)絡有線電視運營商最重要、最普及的入戶基礎設施最初只使用50—550MHz頻段提供單向廣播電視業(yè)務采用新技術后，可使用其他剩余頻段2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.4HFC接入網(wǎng)CATV系統(tǒng)結構信號分配器分支器配線網(wǎng)頭端干線網(wǎng)單向放大器15km下引線主配線視頻信號接收機

合路器

2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.4HFC接入網(wǎng)系統(tǒng)結構說明頭端信號的接收與處理中心接收來自各種信號源的電視信號（衛(wèi)星、本地）將接收到的各路信號調(diào)制到一個6（8）MHz頻道通過FDM合路器下傳到干線，最終送到千家萬戶干線(網(wǎng))連接頭端和信號分配點之間的電纜與設備（含信號分配器、同軸電纜、放大器、分支器)距離一般為15km2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.4HFC接入網(wǎng)系統(tǒng)結構說明信號分配器：將干線信號分成幾路，覆蓋更大范圍配線：連接信號分配點與分支器，中間有放大器分支器：用戶的接入點下引線（引入線）：用戶接入線纜放大器：對信號放大，使信號能達到更大的范圍2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.4HFC接入網(wǎng)CATV網(wǎng)絡的局限性業(yè)務單一：視頻單向通信：只能下行通信，不能雙向交互網(wǎng)絡結構脆弱：魚骨形結構，只要一個地方或設備故障，可能導致中斷對眾多用戶的服務

傳統(tǒng)的CATV已不能滿足現(xiàn)代業(yè)務（交互式、綜合業(yè)務）的要求，雙向改造勢在必行2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.4HFC接入網(wǎng)2、HFC接入網(wǎng)HFC：HybridFiberCoax，混合光纖同軸電纜在原有CATV基礎上進行雙向改造干線部分：光傳輸系統(tǒng)代替CATV中的同軸電纜配線網(wǎng)：仍保留同軸電纜網(wǎng)絡結構，但放大器改成雙向的可提供業(yè)務保留原有CATV單向電視廣播業(yè)務利用剩余頻帶提供寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.4HFC接入網(wǎng)HFC網(wǎng)絡結構頭端因特網(wǎng)

雙向放大器

視頻信號光纖同軸電纜服務區(qū)光纖干線網(wǎng)光節(jié)點500～2000用戶配線網(wǎng)下引線2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.4HFC接入網(wǎng)網(wǎng)絡結構說明頭端信號的接收與處理中心接收來自各種信號源的電視信號（衛(wèi)星、本地）接入到PSTN、Internet光纖干線網(wǎng)頭端到服務區(qū)光節(jié)點之間的部分（光纖）拓撲結構為星形配線網(wǎng)和下引線完全同CATV（放大器除外）配線網(wǎng)的拓撲結構為樹形2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.4HFC接入網(wǎng)工作原理利用CableModem進行雙向數(shù)據(jù)傳輸采用副載波頻分復用方式將各種圖像、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下行通道：占用50～750MHz之間的一個6MHz的頻段，一般采用64/256QAM調(diào)制方式，速率可達30～40Mb/s

上行通道：占用5～42MHz之間的一個200～3200kHz的頻段，一般采用QPSK調(diào)制方式，速率可達320～10Mb/s2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.4HFC接入網(wǎng)HFC頻譜安排參考方案2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.4HFC接入網(wǎng)CableModem的系統(tǒng)結構InternetRouterCMTSCMHFCCMTS:CableModemTerminationSystem，頭端電纜調(diào)制解調(diào)器CM:CableModem，電纜調(diào)制解調(diào)器2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.4HFC接入網(wǎng)系統(tǒng)結構說明CM:電纜調(diào)制解調(diào)器連接用戶的PC與HFC網(wǎng)絡對網(wǎng)絡和用戶數(shù)據(jù)進行調(diào)制/解調(diào)，并傳輸實現(xiàn)網(wǎng)絡與用戶數(shù)據(jù)的雙向交互CMTS:頭端設備連接數(shù)據(jù)網(wǎng)與HFC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）給CM分配帶寬并進行管理2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.4HFC接入網(wǎng)HFC應用領域及特點應用領域：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、網(wǎng)絡游戲等業(yè)務。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。缺點：用戶共享帶寬，當多個用戶同時接入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。2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications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xDSL接入技術ADSL接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)8.3寬帶無線接入網(wǎng)技術固定無線接入網(wǎng)3.5GHz固定無線接入LMDS接入技術WiMAX技術無線局域網(wǎng)接入技術2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.3.1固定無線接入網(wǎng)1、概念無線接入：用戶終端到網(wǎng)絡節(jié)點之間的傳輸設施，部分或全部采用無線傳輸固定無線接入：用戶終端位置基本固定的無線接入2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.3.1固定無線接入網(wǎng)2、特點用戶終端不具備移動性對某一特定地域的固定用戶提供接入沒有越區(qū)切換和漫游的功能工作頻率高，在微波波段提供高的傳輸容量和多業(yè)務2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.3.1固定無線接入網(wǎng)3、基本結構一般采用有中心的結構，中心站稱為基站中心站控制所有用戶站的接入，同時接入有線網(wǎng)所有用戶站之間不能直接通信，必須通過基站轉發(fā)用戶終端用戶單元基站運營商網(wǎng)絡2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.3.1固定無線接入網(wǎng)4、典型的固定無線接入技術3.5GHz固定無線接入LMDS：LocalMultipointDistributionServiceMMDS：MultichannelMultipointDistributionService高軌衛(wèi)星接入最新技術：802.16（WiMAX）2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications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xDSL接入技術ADSL接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)8.3寬帶無線接入網(wǎng)技術固定無線接入網(wǎng)3.5GHz固定無線接入LMDS接入技術WiMAX技術無線局域網(wǎng)接入技術2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.3.23.5GHz固定無線接入是一種點對多點的系統(tǒng)上行頻段：3400～3430MHz下行頻段：3500～3530MHz可用帶寬：30MHz上下行鏈路均采用頻分雙工方式典型接入速率：8～10Mb/s2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications3.5GHz固定無線接入系統(tǒng)的組成2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.3.23.5GHz固定無線接入3.5GHz固定無線接入技術優(yōu)缺點優(yōu)點：建網(wǎng)速度快、覆蓋范圍較廣，可達5～10km，甚至更高，雨衰對3.5GHz固定無線接入技術的影響不嚴重。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區(qū)，提供寬帶能力有限，尤其是類似VOD等的業(yè)務很難開展。2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications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xDSL接入技術ADSL接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)8.3寬帶無線接入網(wǎng)技術固定無線接入網(wǎng)3.5GHz固定無線接入LMDS接入技術WiMAX技術無線局域網(wǎng)接入技術2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.3.3LMDS接入技術LMDS：本地多點分配業(yè)務采用點到多點微波傳輸技術傳輸頻段：微波范圍20GHz～40GHz帶寬：1.3GHz，享有“無線光纖”之稱覆蓋：3～5km（單基站覆蓋半徑）通信速率：n×64Kbps～155Mbps支持業(yè)務：話音、數(shù)據(jù)、視頻、多媒體綜合業(yè)務2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.3.3LMDS接入技術LMDS系統(tǒng)結構用戶站基站LMDS中心局PSTN用戶站基站傳輸骨干網(wǎng)Internet2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.3.3LMDS接入技術系統(tǒng)結構說明系統(tǒng)結構：是一種蜂窩通信結構將提供業(yè)務的地區(qū)劃分為若干服務區(qū)每個服務區(qū)內(nèi)設立基站作為中心站基站通過點到多點無線鏈路與區(qū)內(nèi)用戶站通信基站不提供跨服務小區(qū)用戶的切換系統(tǒng)組成：用戶站、基站

基站位于服務區(qū)中央，覆蓋服務區(qū)用戶基站上連LMDS中心局、再連接到業(yè)務網(wǎng)2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.3.3LMDS接入技術LMDS系統(tǒng)結構——基站覆蓋（a）單扇區(qū)基站（b）多扇區(qū)基站2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.3.3LMDS接入技術LMDS系統(tǒng)結構——用戶站接入一個LMDS用戶站可為多個用戶終端提供業(yè)務用戶站設備含：天線、收發(fā)信機、網(wǎng)絡接口單元網(wǎng)絡接口單元收發(fā)信機HUBPBX用戶端設備中心站空中接口PSTNATMIPE1POST10Base-TATM用戶站接入示意圖2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.3.3LMDS接入技術LMDS技術特點集中控制，便于用戶接入管理（基站控制）上下行不對稱：下行帶寬為1GHz，上行為300MHz雙工通信：FDD/TDD多路訪問：TDM/TDMA、FDM/FDMA系統(tǒng)容量大：帶寬大（1.3GHz），提供容量大可擴容性強2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.3.3LMDS接入技術LMDS缺點單基站覆蓋范圍有限需采用多蜂窩覆蓋城域，系統(tǒng)復雜性高受雨衰影響大2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications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xDSL接入技術ADSL接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)8.3寬帶無線接入網(wǎng)技術固定無線接入網(wǎng)3.5GHz固定無線接入LMDS接入技術WiMAX技術無線局域網(wǎng)接入技術2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.3.4WiMAX技術1、背景WiMAX：WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess，全球互通微波存取，另一個名字是802.161999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2007年10月19日，WiMAX正式被ITU批準為第四個3G標準2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunicationsIEEE802.16系列協(xié)議標準號相對應的技術領域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要求2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.3.4WiMAX技術2、系統(tǒng)結構點到多點：PMP網(wǎng)格狀：mesh協(xié)議中重點基于PMP形式，Mesh作為可選項2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.3.4WiMAX技術PMP結構組成一個或多個基站BS、可選的中繼站RS，多個用戶站SS，內(nèi)部鏈路等通過G接口連接數(shù)據(jù)終端，F(xiàn)接口連接核心網(wǎng)絡一個基站控制多個用戶站用戶站只能直接與基站（或中繼站）通信用戶站之間的通信必須經(jīng)過基站轉發(fā)2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.3.4WiMAX技術PMP結構2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunicationsPMP結構基站BS蜂窩結構、一個或多個扇區(qū)一個802.16系統(tǒng)可有多個BS（擴大范圍）用戶站SS用戶側接入設備，可由多個用戶終端共享多個SS共享到BS的無線信道中繼站RS可選，目的是擴大覆蓋范圍接口G接口：連接SS與TE，如以太接口等F接口：連接802.16網(wǎng)絡與核心網(wǎng)2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.3.4WiMAX技術mesh結構多跳無線網(wǎng)絡結構網(wǎng)絡節(jié)點功能路由存儲與轉發(fā)2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.3.4WiMAX技術mesh結構2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunicationsmesh結構各SS之間有直接通信的無線接口SS具有中繼/轉發(fā)功能SS之間通過無線鏈路形成mesh結構接入范圍明顯增大，盡量避免接入孤點2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.3.4WiMAX技術3、WiMAX應用舉例智能大廈固定用戶的無線寬帶接入大廈固定用戶通過以太網(wǎng)互連共享用戶站密集小區(qū)樓棟用戶的無線寬帶接入樓棟用戶通過以太網(wǎng)互連共享用戶站游牧用戶的無線寬帶接入便攜機在一個BS覆蓋范圍的慢移動接入2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunicationsWiMAX應用——PMPBackboneNetwork)))))))))))

網(wǎng)吧1網(wǎng)吧2網(wǎng)吧3網(wǎng)吧n)))))))))))

)))))))))))

)))))))))))

2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunicationsWiMAX應用——教育系統(tǒng)2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications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xDSL接入技術ADSL接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)8.3寬帶無線接入網(wǎng)技術固定無線接入網(wǎng)3.5GHz固定無線接入LMDS接入技術WiMAX技術無線局域網(wǎng)接入技術2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.3.5無線局域網(wǎng)接入技術1、概述功能：為小范圍內(nèi)固定或移動站點提供無線數(shù)據(jù)通信服務技術標準：IEEE802.11系列網(wǎng)絡結構：ad-hoc（無中心）、AP（有中心）頻段：2.4GHz（ISM頻段），5GHz標準機構及組織：IEEE802.11工作組、Wi-Fi聯(lián)盟2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.3.5無線局域網(wǎng)接入技術WLAN網(wǎng)絡結構—ad-hoc結構ABCDE頻率f所有移動站點都處于平等地位無中心站，所有站點間可直接通信無需中繼所有站點共享同一信道，競爭同一信