接入網(wǎng)基礎(chǔ)理論教材

1、接入網(wǎng)基礎(chǔ)理論中國電信接入網(wǎng)維護(hù)及裝維技能競(jìng)賽教材編寫小組編制目錄1.概述 - 3 -1.1接入網(wǎng)的基本概念 - 3 -1.2接入網(wǎng)的分類 - 7 -1.3接入網(wǎng)提供的綜合接入業(yè)務(wù) - 10 -2. 銅線接入技術(shù) - 12 -2.1 不對(duì)稱數(shù)字用戶線（ ADSL ）接入技術(shù) - 12 -2.2 甚高速數(shù)字用戶線（ VDSL ）接入技術(shù) - 18 -3 光纖接入技術(shù) - 22 -3.1 無源光網(wǎng)絡(luò)（ PON ）接入技術(shù) - 22 -3.2 以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)（ EPON ）接入技術(shù) - 30 -4 無線接入技術(shù) - 34 -4.1 無線接入信道的電波傳播 - 34 -4.2 無線接入的基本技術(shù) -

2、 34 -5 接入網(wǎng)網(wǎng)管技術(shù) - 39 -5.1 網(wǎng)絡(luò)管理的概念 - 39 -5.2 接入網(wǎng)網(wǎng)管的管理功能 - 42 -1. 概述1.1接入網(wǎng)的基本概念1.1.1 接入網(wǎng)的定義與定界1接入網(wǎng)的定義從整個(gè)電信網(wǎng)的角度， 可以將全網(wǎng)劃分為公 用電信網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)（Customer Premises Netwo, CPN）兩大塊，其中 CPN屬用戶所有，故通常電 信網(wǎng)指公用電信網(wǎng)部分。公用電信網(wǎng)又可劃分為三部分，即：長途網(wǎng)（長途端局 以上部分）、中繼網(wǎng)（即長途端局與市話局之間以及市話局之間的部分）和接入 網(wǎng)（即端局至用戶之間的部分） 。按照 ITU-T G.902 的定義，接入網(wǎng)（ AN ）是由業(yè)務(wù)

3、節(jié)點(diǎn)接口（ Service NodeIn terface, SNI）和相關(guān)用戶網(wǎng)絡(luò)接口（ User Network In terface, UNI ）之間的一 系列傳送實(shí)體 （諸如線路設(shè)施和傳輸設(shè)施） 所組成的， 它是一個(gè)為傳送電信業(yè)務(wù) 提供所需傳送承載能力的實(shí)施系統(tǒng)。2接入網(wǎng)的定界接入網(wǎng)所覆蓋的范圍可由三個(gè)接口來定界，即網(wǎng)絡(luò)側(cè)經(jīng)由 SNI 與業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)（Service Node SN）相連，用戶側(cè)經(jīng)由UNI與用戶相連，管理方面則經(jīng) Q3接口與電信管理網(wǎng)（Telecommunications Management Netwo，TMN ）相連。業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)（SN）是提供業(yè)務(wù)的實(shí)體，可提供規(guī)定業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)

4、節(jié)點(diǎn)有本地交 換機(jī)、租用線業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)或特定配臵的點(diǎn)播電視和廣播電視業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)等。業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口（ SNI）是接入網(wǎng)（AN ）和業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)（SN）之間的接口。用戶網(wǎng)絡(luò)接口（UNI ）是用戶和網(wǎng)絡(luò)之間的接口。在單個(gè)UNI的情況下，ITU-T所規(guī)定的 UNI （包括各種類型的公用電話網(wǎng)和 ISDN 的 UNI ）應(yīng)該用于 AN 中， 以便支持目前所提供的接入類型和業(yè)務(wù)。接入網(wǎng)與用戶間的 UNI 接口能夠支持目前網(wǎng)絡(luò)所能提供的各種接入類型和 業(yè)務(wù)，但接入網(wǎng)的發(fā)展不應(yīng)限制在現(xiàn)有的業(yè)務(wù)和接入類型。1.1.2 接入網(wǎng)的功能結(jié)構(gòu)一、通用協(xié)議參考模型接入網(wǎng)的功能結(jié)構(gòu)是以ITU-T建議G.803的分層模型為基礎(chǔ)的，利用該

5、分層 模型可以對(duì)AN內(nèi)同等層實(shí)體間的交互作明確的規(guī)定。 G.803的分層模型將網(wǎng)絡(luò) 劃分為電路層（Circuit Layer， CL）、傳輸通道層（TransmissionPath layer，TP） 和傳輸介質(zhì)層（Transmission Media layer TM），其中TM又可以進(jìn)一步劃分為段 層和物理媒質(zhì)層。根據(jù)接入網(wǎng)框架結(jié)構(gòu)和體制要求，接入網(wǎng)的重要特征可歸納為如下幾點(diǎn)。（1）接入網(wǎng)對(duì)于所接入的業(yè)務(wù)提供承載能力，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的透明傳送。（2）接入網(wǎng)對(duì)用戶信令是透明的，除了一些用戶信令格式轉(zhuǎn)換外，信令和 業(yè)務(wù)處理的功能依然在業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)中。（3）接入網(wǎng)的引入不應(yīng)限制現(xiàn)有的各種接入類型和業(yè)務(wù)，接

6、入網(wǎng)應(yīng)通過有 限個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的接口與業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)相連。（4） 接入網(wǎng)有獨(dú)立于業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱網(wǎng)管系統(tǒng)），該網(wǎng)管系 統(tǒng)通過標(biāo)準(zhǔn)化接口連接電信管理網(wǎng)（ TMN）。 TMN 實(shí)施對(duì)接入網(wǎng)的操作、維護(hù) 和管理。、主要功能接入網(wǎng)主要有5項(xiàng)功能，即用戶口功能(User Port Function, UPF)、業(yè)務(wù)口 功能(Service Port Function, SPF)、核心功能(Core Function, CF)、傳送功能 (Transfort Function, TF )和 AN 系統(tǒng)管理功能(System Management Functio, SMF)。1用戶口功能( UPF)( 1)

7、終結(jié) UNI 功能。( 2) A/D 轉(zhuǎn)換和信令轉(zhuǎn)換。(3) UNI 的激活/ 去激活。(4) 處理 UNI 承載通路 /容量。( 5) UNI 的測(cè)試和 UPF 的維護(hù)。( 6)管理和控制功能。2業(yè)務(wù)口功能( SPF)( 1)終結(jié) SNI 功能。( 2)將承載通路的需要和即時(shí)的管理以及操作需要映射進(jìn)核心功能。( 3)特定 SNI 所需要的協(xié)議映射。(4)SNI的測(cè)試和SPF的維護(hù)。( 5)管理和控制功能。3核心功能( CF)( 1)接入承載通路處理。( 2)承載通路集中。3)信令和分組信息復(fù)用（ 4） ATM 傳送承載通路的電路模擬。（5）管理和控制功能。4傳送功能（ TF）（1）復(fù)用功能。

8、（ 2）交叉連接功能（包括疏導(dǎo)和配臵） 。（3）管理功能。（4）物理媒介功能。5AN 系統(tǒng)管理功能（ AN-SMF）（1）配臵和控制。（2）指配協(xié)調(diào)。（3）故障檢測(cè)和指示。（4）用戶信息和性能數(shù)據(jù)收集。（5）安全控制。（6）協(xié)調(diào)UPF和SN （經(jīng)SNI）的即時(shí)管理和操作功能。（ 7）資源管理。1.1.3 接入網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指組成網(wǎng)絡(luò)的物理的或邏輯的布局形狀和結(jié)構(gòu)構(gòu)成， 可以進(jìn)一 步分為物理配臵結(jié)構(gòu)和邏輯配臵結(jié)構(gòu)。 物理配臵結(jié)構(gòu)指實(shí)際網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和傳輸鏈路 的布局或幾何排列，反映了網(wǎng)絡(luò)的物理形狀和物理上的連接性。1星型結(jié)構(gòu)當(dāng)涉及通信的所有點(diǎn)中有一個(gè)特殊點(diǎn) （即樞紐點(diǎn)） 與其他所有點(diǎn)直

9、接相連， 而其 余點(diǎn)之間不能直接相連時(shí)，就構(gòu)成了星型結(jié)構(gòu)，又稱單星型或大星型結(jié)構(gòu)。2雙星型結(jié)構(gòu)在光纖接入網(wǎng)環(huán)境中，將傳統(tǒng)電纜接入網(wǎng)的交接箱換成遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)或遠(yuǎn)端設(shè)備( Remote Node/Remote Terminal，RN/RT )，將饋線電纜改用光纜后即成為雙星 型結(jié)構(gòu)，有人稱之為分布式星型結(jié)構(gòu)。3總線結(jié)構(gòu)(鏈型或 T 型結(jié)構(gòu)) 當(dāng)涉及通信的所有點(diǎn)串聯(lián)起來并使首末兩個(gè)點(diǎn)開放時(shí)就形成了鏈型結(jié)構(gòu)； 當(dāng)中間 各個(gè)點(diǎn)可以有上下業(yè)務(wù)時(shí)又稱為總線結(jié)構(gòu)，也稱為 T 型結(jié)構(gòu)。4環(huán)型結(jié)構(gòu) 當(dāng)涉及通信的所有點(diǎn)串聯(lián)起來， 而且首尾相連， 沒有任何點(diǎn)開放時(shí)就形成了環(huán)型 結(jié)構(gòu)。5樹型結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)的有線電視( Cable

10、 TeleVision/Community Antenna TeleVision，CATV )網(wǎng)往 往采用樹型 -分支結(jié)構(gòu)，很適于單向廣播式業(yè)務(wù)。1.2接入網(wǎng)的分類接入網(wǎng)通常是按其所用傳輸介質(zhì)的不同來進(jìn)行分類的。1.2.1 銅線接入網(wǎng)端局與交接箱之間可以有遠(yuǎn)端交換模塊(Remote SwitchingUnit, RSU)或遠(yuǎn) 端( Remote Termina，l RT)。端局本地交換機(jī)的主配線架( Main Distribution Frame， MDF )經(jīng)大線徑、大 對(duì)數(shù)的饋線電纜(數(shù)百數(shù)千對(duì))連至分路點(diǎn)轉(zhuǎn)向不同方向。由交接箱開始經(jīng)較小線徑較小對(duì)數(shù)的配線電纜(每組幾十對(duì))連至分線盒。由分

11、線盒開始通常是若干單對(duì)或雙對(duì)雙絞線直接與用戶終端處的網(wǎng)路接口( Network Interface，NI )相連，用戶引入線為用戶專用， NI 為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和用戶 設(shè)備的分界點(diǎn)。銅線用戶環(huán)路的作用是把用戶話機(jī)連接到電話局的交換機(jī)上。1.2.2 光纖接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)(或稱光接入網(wǎng)) ( Optical Access Network，OAN )是以光纖為 傳輸介質(zhì)， 并利用光波作為光載波傳送信號(hào)的接入網(wǎng)， 泛指本地交換機(jī)或遠(yuǎn)端交 換模塊與用戶之間采用光纖通信或部分采用光纖通信的系統(tǒng)。OLT 的作用是為光接入網(wǎng)提供網(wǎng)絡(luò)側(cè)與本地交換機(jī)之間的接口，并經(jīng)一個(gè) 或多個(gè) ODN 與用戶側(cè)的 ONU 通信。ODN

12、 為 OLT 與 ONU 之間提供光傳輸手段，其主要功能是完成光信號(hào)功率 的分配任務(wù)。ONU 的作用是為光接入網(wǎng)提供直接的或遠(yuǎn)端的用戶側(cè)接口， 處于 ODN 的用 戶側(cè)。 ONU 的主要功能是終結(jié)來自 ODN 的光纖，處理光信號(hào)，并為多個(gè)小企 事業(yè)用戶和居民用戶提供業(yè)務(wù)接口。1.2.3 混合接入網(wǎng) 混合接入網(wǎng)是指接入網(wǎng)的傳輸介質(zhì)采用光纖和同軸電纜混合組成的。主要有三種方式，即光纖/同軸電纜混合(HFC)方式、交換型數(shù)字視像(Switched DigitalVideo, SDV)方式以及綜合數(shù)字通信和視像 (Integrated Digital communication andVideo， I

13、DV )方式。一、光纖/同軸電纜混合(HFC)方式1HFC 系統(tǒng)的組成與原理HFC 是有線電視（ CATV ）網(wǎng)和電話網(wǎng)結(jié)合的產(chǎn)物，是目前將光纖逐漸推向用戶 的一種較經(jīng)濟(jì)的方式。2HFC 技術(shù)應(yīng)用中要考慮的幾個(gè)方面在 HFC 上實(shí)現(xiàn)雙向傳輸，需要從光纖通道和同軸通道這兩方面來考慮。（1）從前端到光節(jié)點(diǎn)這一段光纖通道中，上行回傳可采用空分復(fù)用（ SDM ）和 波分復(fù)用（WDM）這兩種方式。（2）從光節(jié)點(diǎn)到住戶這段同軸電纜通道，其上行回傳信號(hào)要選擇適當(dāng)?shù)念l段。二、交換型數(shù)字視像（SDV）方式HFC 接入網(wǎng)主要是為住宅用戶提供視像（以模擬視像業(yè)務(wù)為主）寬帶業(yè)務(wù) 的一種接入網(wǎng)方式，特別適合于單向、模擬

14、的有線電視傳送。三、綜合數(shù)字通信和視像（IDV ）方式從上面的討論可知，國際上新開發(fā)的 SDV 技術(shù)是將電信、視像數(shù)字傳輸和 視像模擬傳輸綜合在一起， 這既保持了數(shù)字傳輸質(zhì)量高的優(yōu)點(diǎn)， 又保留了當(dāng)前視 像以模擬傳輸?shù)默F(xiàn)實(shí)情況， 還可能適應(yīng)將來交互式數(shù)字化視像發(fā)展， 并具有交換 等多種功能，是一種比較先進(jìn)和有廣泛應(yīng)用前景的技術(shù)。1.2.4 無線接入網(wǎng)無線接入網(wǎng)是以無線電技術(shù) （包括移動(dòng)通信、 無繩電話、微波及衛(wèi)星通信等） 為傳輸手段，連接起端局至用戶間的通信網(wǎng)。一、無線接入網(wǎng)的一般結(jié)構(gòu)由于無線接入技術(shù)比傳統(tǒng)的有線接入技術(shù)提供更多的自由度， 因而，無線接 入網(wǎng)結(jié)構(gòu)要比傳統(tǒng)的有線接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單得多，

15、下面介紹無線接入網(wǎng)的一般結(jié)移動(dòng)通信網(wǎng)接入公用固定通信網(wǎng)主要有用戶線接入、 市話中繼線接入和移動(dòng) 電話匯接中心接入三種方式， 目前主要采用移動(dòng)電話匯接中心方式實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信 網(wǎng)與固定通信網(wǎng)的連接和聯(lián)網(wǎng)互通。二、有線接入和無線接入結(jié)構(gòu)的比較如果將無線接入作為代替有線接入的手段，那么根據(jù)不同情況，可以分別代 替相應(yīng)有線接入的任何一部分乃至全部，下面分別討論不同的應(yīng)用情況。 1代替引入線 最保守的應(yīng)用是用無線接入代替有線接入中的引入線部分。2代替配線和引入線一種有效的應(yīng)用是用無線接入代替有線接入中的配線和引入線。 此時(shí)無線基 站將設(shè)臵在傳統(tǒng)交接箱的位臵， 也就是數(shù)字環(huán)路載波（ DLC ）系統(tǒng)的遠(yuǎn)端設(shè)備所

16、 設(shè)臵的位臵，這種應(yīng)用方案可以稱之為無線 DLC 。3代替全部有線接入一種更經(jīng)濟(jì)的應(yīng)用是用無線接入代替全部有線接入，即不僅代替配線和引入 線，也同樣代替饋線電纜段。4代替部分交換區(qū)如果RCSA可以超過單個(gè)交換區(qū)，似乎沒有理由限制RCSA只應(yīng)用于單個(gè)交換區(qū)。1.3接入網(wǎng)提供的綜合接入業(yè)務(wù)一、普通電話業(yè)務(wù)（POTS）的接入接入網(wǎng)提供普通電話（Plain Old Telephone Service POTS）接口，它既可支持模擬用戶，又可以支持用戶交換機(jī)的接入，同時(shí)還支持虛擬用戶交換機(jī)（Centrex）及 CID 等新業(yè)務(wù)。二、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ ISDN ）業(yè)務(wù)的接入 接入網(wǎng)提供 ISDN BRI

17、（2B+D ）和 ISDN PRI （30B+D ）接口。三、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（ DDN ）專線業(yè)務(wù)的接入 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（ Digital Data Network， DDN ）是一個(gè)傳輸速率高、質(zhì)量好、網(wǎng)絡(luò) 時(shí)延小和全透明的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。方式一：在 DDN 節(jié)點(diǎn)機(jī)與 OLT 之間通過 E1 接口相連。 方式二：利用接入網(wǎng)將 DDN 節(jié)點(diǎn)機(jī)提供的 2B1Q 接口進(jìn)行延伸。方式三：在DDN節(jié)點(diǎn)機(jī)與OLT之間通過V.24或V.35接口相連。四、有線電視（CATV）業(yè)務(wù)的接入隨著我國有線電視業(yè)務(wù)（CATV）的迅速普及，在用戶接入網(wǎng)中引入 CATV業(yè)務(wù) 勢(shì)在必行?？赏ㄟ^內(nèi)臵式光發(fā)射模塊、光接收機(jī)模塊等構(gòu)成

18、一個(gè)獨(dú)立的 CATV 光纖傳輸系統(tǒng)，同時(shí)還將 CATV 單元納入集中監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)管理。五、In ternet業(yè)務(wù)的接入1局域網(wǎng)用戶（非分組網(wǎng)用戶）的接入 有幾個(gè)主機(jī)組成的局域網(wǎng)用戶，需要配備路由器，租用數(shù)字專線（ DDN 專線）， 并申請(qǐng)一組 IP 地址及注冊(cè)域名，以專線的方式接入 Internet。2一般終端或主機(jī)用戶（非分組網(wǎng)用戶）的接入這類用戶是In ternet網(wǎng)上為數(shù)最多的用戶，接入In ternet的方法很簡(jiǎn)單。 3分組網(wǎng)上的同步、異步終端及局域網(wǎng)用戶接入In ternet通過一個(gè)X.25協(xié)議的轉(zhuǎn)換與分組網(wǎng)相接。六、其他業(yè)務(wù)的接入1分組交換數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的接入 分組網(wǎng)可以在一條電路上同時(shí)開

19、放多條虛電路， 為多個(gè)用戶同時(shí)使用， 具有動(dòng)態(tài) 路由功能和較先進(jìn)的誤碼糾錯(cuò)功能。2E1 租用線業(yè)務(wù)采用先進(jìn)的區(qū)間通信功能，可在ONU和OLT之間、ONU和ONU之間提供E1 租用線業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)接入網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部租用線業(yè)務(wù)。32/4 線音頻專線接口接入網(wǎng)系統(tǒng)可以為用戶提供 2/4 線音頻專線接口。 2/4 線音頻專線接口板為無變 壓器模擬接口板，通過軟件實(shí)現(xiàn) 2/4 線轉(zhuǎn)換和增益調(diào)整功能。2. 銅線接入技術(shù)DSL（Digital Subscriber Line數(shù)字用戶環(huán)路）技術(shù)是基于普通電話線的寬帶接入 技術(shù)，它在同一銅線上分別傳送數(shù)據(jù)和語音信號(hào)， 數(shù)據(jù)信號(hào)并不通過電話交換機(jī) 設(shè)備，減輕了電話交換機(jī)的

20、負(fù)載；并且不需要撥號(hào)，一直在線，屬于專線上網(wǎng)方 式。DSL包括ADSL、RADSL、HDSL和VDSL等等。下面我們主要介紹現(xiàn)在應(yīng) 用較多的 ADSL 和 VDSL。2.1不對(duì)稱數(shù)字用戶線（ADSL）接入技術(shù)2.1.1 ADSL 的提出不對(duì)稱數(shù)字用戶線（Asymmetric Digital Subscriber Line ADSL）是一種利用 現(xiàn)有的傳統(tǒng)電話線路高速傳輸數(shù)字信息的技術(shù)。 ADSL 技術(shù)是由 Bellcore 的 JoeLechleder于20世紀(jì)80年代末首先提出的。與傳統(tǒng)傳輸技術(shù)相比， ADSL 是一種寬帶調(diào)制解調(diào)器技術(shù)。 ADSL 也可以在 相同的線路上同時(shí)容納模擬的語音信

21、息，用戶在上網(wǎng)時(shí)仍然可以使用電話。ADSL 的技術(shù)特點(diǎn)嚴(yán)格說來，ADSL本身只是一種從銅質(zhì)電話線路的一端傳送數(shù)據(jù)位流到另一端的技術(shù)而己，相當(dāng)于 OSI 網(wǎng)絡(luò)七層的第一層物理層。ADSL 系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是“不對(duì)稱” 。這正好與接入網(wǎng)中圖像業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的 固有不對(duì)稱性相適應(yīng)。ADSL 技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)如下：（1） 可以充分利用現(xiàn)有銅線網(wǎng)路，只要在用戶線路兩端加裝ADSL 設(shè)備即可為 用戶提供服務(wù)。（2）ADSL 設(shè)備隨用隨裝，無需進(jìn)行嚴(yán)格業(yè)務(wù)預(yù)測(cè)和網(wǎng)路規(guī)劃，施工簡(jiǎn)單，時(shí) 間短，系統(tǒng)初期投資小。（3）ADSL 設(shè)備拆裝容易、靈活，方便用戶轉(zhuǎn)移，較適合流動(dòng)性強(qiáng)的家庭用戶。（4） 充分利用雙絞線上的帶寬

22、，ADSL 將一般電話線路上未用到的頻譜容量， 以先進(jìn)的調(diào)制技術(shù)， 產(chǎn)生更大、更快的數(shù)字通路， 提供高速遠(yuǎn)程接收或發(fā)送信息。（5）雙絞銅線可同時(shí)供普通電話業(yè)務(wù)（Plain Old Telephone Service POTS）的聲音和 ADSL 數(shù)字線路使用。因此，在一條 ADSL 線路上可以同時(shí)提供個(gè)人計(jì) 算機(jī)、電視和電話頻道。要在銅線用戶網(wǎng)路中廣泛地應(yīng)用 ADSL 系統(tǒng)，需要克服一系列技術(shù)難題， 其 中主要有如下幾點(diǎn)。（1）技術(shù)待進(jìn)一步成熟線路性能要求高，最大程度必須保持在規(guī)定的極限范圍之內(nèi)以符合對(duì)衰減的要求；阻抗要均勻， 使電話機(jī)及網(wǎng)絡(luò)有良好的信號(hào)匹配。 每條導(dǎo)線與地之間必須 相互保持高

23、度平衡，以防止外部干擾、噪聲及導(dǎo)線之間的串音。（2）設(shè)備成本高與模擬電視不兼容，現(xiàn)有模擬電視機(jī)需要通過機(jī)頂盒進(jìn)行數(shù) / 模轉(zhuǎn)換。（3）接收機(jī)靈敏度由于用戶環(huán)路末端信號(hào)損耗很大，因此， ADSL 系統(tǒng)必須首先解決接收機(jī)靈敏度問題。（4）頻譜兼容性為了使 ADSL 系統(tǒng)可以和其他系統(tǒng)同時(shí)應(yīng)用， 發(fā)送頻譜必須慎重設(shè)計(jì)。 否則， 需要在銅纜服務(wù)范圍內(nèi)，限制一起布放 Tl/E1 系統(tǒng)和 HDSL 系統(tǒng)與 ADSL 系統(tǒng)。（5）住宅中的噪聲環(huán)境用戶住宅的噪聲環(huán)境可能是 ADSL 系統(tǒng)廣泛應(yīng)用所面臨的最大問題。 這些噪 聲包括電話網(wǎng)中常見的脈沖噪聲， 以及住宅中其他形式的噪聲， 如無線電波耦合 到住宅引入線

24、中所產(chǎn)生的各種干擾。（6）容量小只能傳 4個(gè)電視節(jié)目， 且不能用于遙控電視機(jī)和有畫中畫功能的電視機(jī)， 節(jié)目質(zhì)量差。2.1.2 ADSL 的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)構(gòu)成ADSL系統(tǒng)構(gòu)成下圖所示，它是在一對(duì)普通銅線兩端，各加裝一臺(tái)ADSL局端設(shè)備和遠(yuǎn)端設(shè)備而構(gòu)成機(jī)廈ifc二、傳輸帶寬ADSL基本上是運(yùn)用頻分復(fù)用（FDM ）或是回波抵消（EC）技術(shù)，將ADSL 信號(hào)分割為多重信道。簡(jiǎn)單地說，一條 ADSL線路（一條ADSL物理信道）可以 分割為多條邏輯信道。美國國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)（ANSI）TI.413-1998規(guī)定，ADSL的下行（載）速度須支持32kbit/s的倍數(shù)，從 32kbit/s6.144 Mbit/s

25、，上行（傳）速度須支持 16kbit/s 以及 32kbit/s 的倍數(shù)，從 32 kbit/s 640kbit/s。2.1.4 ADSL的技術(shù)基礎(chǔ)一、ADSL系統(tǒng)模型和性能1. ADSL的幾個(gè)重要特征首先是，規(guī)定要支持模擬話音服務(wù)（指定服務(wù)或POTS）。一種特殊的分離器將從交換機(jī)到其他部分的4kHz的模擬通道送到ADSL鏈路的數(shù)字帶寬下。其次是，考慮ADSL所能提供的服務(wù)種類，包括數(shù)字廣播和寬帶業(yè)務(wù)（如視 頻和In ternet接入）以及網(wǎng)絡(luò)管理。2.影響ADSL性能的因素影響 ADSL 系統(tǒng)性能的因素主要有以下幾點(diǎn)（1）衰耗衰耗是指在傳輸系統(tǒng)中， 發(fā)射端發(fā)出的信號(hào)經(jīng)過一定距離的傳輸后， 其

26、信號(hào) 強(qiáng)度都會(huì)減弱。（2）反射干擾橋接抽頭是一種伸向某處的短線， 非終接的抽頭發(fā)射能量， 降低信號(hào)的強(qiáng)度， 并成為一個(gè)噪聲源。（3）串音干擾 由于電容和電感的耦合， 處于同一主干電纜中的雙絞線發(fā)送器的發(fā)送信號(hào)可 能會(huì)串入其他發(fā)送端或接收器，造成串音。（4）噪聲干擾傳輸線路可能受到若干形式噪聲干擾的影響， 為達(dá)到有效數(shù)據(jù)傳輸， 應(yīng)確保 接收信號(hào)的強(qiáng)度、動(dòng)態(tài)范圍、信噪比在可接受的范圍之內(nèi)。二、ADSL 的調(diào)制技術(shù)ADSL 調(diào)制解調(diào)器利用數(shù)字信號(hào)處理器技術(shù)將大量的數(shù)據(jù)壓縮到雙絞銅質(zhì) 電話線上，再運(yùn)用轉(zhuǎn)換器、分頻器、模 / 數(shù)轉(zhuǎn)換器等組件來進(jìn)行處理。 ADSL 擁 有極高的帶寬，其信號(hào)衰減又極小，在最

27、遠(yuǎn)約 5.5km 的距離內(nèi)，每 1Mbit/s 可以 低于 90dB。1調(diào)制解調(diào)器的基本模型（1）加擾及解擾多數(shù) DSL 在發(fā)送端及接收端都有加擾以及解擾功能。2）FEC 編譯碼FEC (前向糾錯(cuò)控制)是一種極重要的差錯(cuò)控制技術(shù)，它比CRC (CyclicalRedundancy Chec，k 循環(huán)冗余檢查)更重要也更復(fù)雜。( 3)交錯(cuò)( Interleaving)DSL 在數(shù)據(jù)傳輸中常會(huì)發(fā)生一長串的錯(cuò)誤， FEC 較難實(shí)施對(duì)這種長串錯(cuò)誤 的校正。( 4)整形( shaping)整波就是維持傳輸數(shù)據(jù)適當(dāng)?shù)妮敵霾ㄐ巍? 5)補(bǔ)償( equalizing)當(dāng)通信系統(tǒng)在接近理論閾值運(yùn)行時(shí)， 通常在其

28、發(fā)送端及接收端都會(huì)采用補(bǔ)償 器，以獲得最佳傳輸。2QAM 調(diào)制技術(shù)正交波幅調(diào)制( Quadrature Amplitude Modulation， QAM )是一種對(duì)無線、有 線或光纖傳輸鏈路上的數(shù)字信息進(jìn)行編碼， 并結(jié)合振幅和相位兩種調(diào)制方法的非 專用的調(diào)制方式。3CAP 調(diào)制技術(shù)無載波幅度相位調(diào)制(Carrierless Amplitude & Phase Modulation CAP)技術(shù) 是以 QAM 調(diào)制技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展而來的，可以說它是 QAM 技術(shù)的一個(gè)變種。輸 入數(shù)據(jù)被送入編碼器，在編碼器內(nèi)， m位輸入比特被映射為k = 2m個(gè)不同的復(fù) 數(shù)符號(hào)An = an+jbn,由k個(gè)不同的

29、復(fù)數(shù)符號(hào)構(gòu)成k-CAP線路編碼。4DMT 調(diào)制技術(shù)DMT (Discrete MultiTone,離散多音頻)是一種多載波調(diào)制技術(shù)。其核心思 想是將整個(gè)傳輸頻帶分成若干子信道， 每個(gè)子信道對(duì)應(yīng)不同頻率的載波， 在不同載波上分別進(jìn)行QAM調(diào)制，不同信道上傳輸?shù)男畔⑷萘浚疵總€(gè)載波調(diào)制的數(shù) 據(jù)信號(hào)）根據(jù)當(dāng)前子信道的傳輸性能決定。2.2 甚高速數(shù)字用戶線（VDSL）接入技術(shù)鑒于現(xiàn)有ADSL技術(shù)在提供圖像業(yè)務(wù)方面的帶寬十分有限以及其成本偏高 的缺點(diǎn)，人們又開發(fā)出了一種稱為甚高速數(shù)字用戶線（ Very high speed Digital Subscriber Line VDSL）的系統(tǒng)。2.2.1 V

30、DSL系統(tǒng)構(gòu)成一、VDSL系統(tǒng)結(jié)構(gòu)VDSL的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)下圖所示。使用 VDSL系統(tǒng)，普通模擬電話線仍不需改動(dòng)（上半部），圖像信號(hào)由局端的局用數(shù)字終端圖像接口經(jīng)饋線光纖送給遠(yuǎn)端，速率可以為STM-4（ 622Mbit/s）或更高。光纖收-TVVC lHlUum A接收機(jī)1 1LSJOtim光發(fā)射機(jī)ONU（）1 I3.2.4 EPON關(guān)鍵技術(shù)1 突發(fā)同步由于突發(fā)模式的光信號(hào)來自不同的端點(diǎn)， 所以可能導(dǎo)致光信號(hào)的偏差，消除 這種微小偏差的措施是采用突發(fā)同頻技術(shù)。2大動(dòng)態(tài)范圍光功率接收由于EPON上各個(gè)ONU到OLT的距離各不相同，所以各個(gè) ONU到OLT 的路徑傳輸損耗也互不相同，當(dāng)各個(gè) ONU發(fā)送光

31、功率相同時(shí)，到達(dá) OLT后的 光功率互不相同。3測(cè)距和ONU數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)刻控制由于光信號(hào)來自遠(yuǎn)近不同的光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU ），所以可能產(chǎn)生相應(yīng)的信號(hào) 沖突，通過距離修正的技術(shù)就可以消除這種沖突?，F(xiàn)在，無論是長距離的核心傳輸網(wǎng)絡(luò)， 還是城域接入網(wǎng)匯聚層部分， 數(shù)字通 信技術(shù)已經(jīng)從 ATM 為中心，逐漸轉(zhuǎn)移到以 IP 為基礎(chǔ)的視頻、音頻和數(shù)據(jù)通信了。 4帶寬分配EPON 分配給每個(gè) ONU 的上行接入帶寬由 OLT 控制決定。 5實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)傳輸質(zhì)量傳輸實(shí)時(shí)語音和視頻業(yè)務(wù)要求傳輸延遲時(shí)間既恒定又很小，時(shí)延抖動(dòng)也要 小。6安全性和可靠性EPON 下行信號(hào)以廣播的方式發(fā)送給所有 ONU ，每個(gè) ONU 可以

32、接收 OLT 發(fā)送給所有 ONU 的信息，這就必須對(duì)發(fā)送給每個(gè) ONU 的下行信號(hào)單獨(dú)進(jìn)行加 密。4 無線接入技術(shù)4.1 無線接入信道的電波傳播無線接入系統(tǒng)采用無線傳輸技術(shù)，通過空間電磁波來傳輸信息，無線傳輸所 占用的信道即稱為無線信道。4.2 無線接入的基本技術(shù)4.2.1 信源編碼與信道編碼技術(shù)一、信源編碼技術(shù)信源編碼就是將來自模擬信源或離散信源的信號(hào)變換為適合于在數(shù)字通信 系統(tǒng)中傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)。1規(guī)則脈沖激勵(lì)一長時(shí)預(yù)測(cè)（RPE-LTP）編碼RPE-LTP編碼方案是以若干間距相等、相位與幅度優(yōu)化的脈沖序列作為 RPE（規(guī)則脈沖激勵(lì)），使合成波形接近于原信號(hào)。2矢量和激勵(lì)線性預(yù)測(cè)（VSELP）

33、編碼矢量和激勵(lì)線性預(yù)測(cè)（VSELP）編碼是碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè)（Code Excited Lin ear Prediction, CELP）編碼的一種。、信道編碼技術(shù)信道編碼就是在數(shù)據(jù)發(fā)送之前，在信息碼元中再增加冗余碼元(即監(jiān)督碼元)，用來供接收端糾正或檢出信息在信道傳輸中產(chǎn)生的誤碼。1分組碼在分組碼中，監(jiān)督碼元只與本組的信息碼元有關(guān)。(1) 循環(huán)碼：循環(huán)碼是分組碼的一個(gè)重要分支，其特點(diǎn)是循環(huán)碼中的任何一個(gè) 碼字向左或向右循環(huán)移位后，仍是該碼字集合中的碼字。(2) BCH碼：BCH碼是一種能糾正多個(gè)隨機(jī)差錯(cuò)的特殊循環(huán)碼，其碼長為n = 2m 1或是2m 1的因子，m為正整數(shù)。(3) R-S碼：R-S

34、是Reed-Solomon碼的縮寫，是一種多進(jìn)制的 BCH碼。一個(gè) M進(jìn)制碼元有 M 個(gè)二進(jìn)制碼元。2交織編碼對(duì)于突發(fā)錯(cuò)誤， 交織碼是一種有效的糾錯(cuò)碼。 交織編碼是將已編碼的碼字交織，使突發(fā)誤碼轉(zhuǎn)換為一個(gè)糾錯(cuò)碼字內(nèi)的隨機(jī)誤碼。3卷積碼分組碼為達(dá)到一定的糾錯(cuò)能力和編碼效率， 碼組長度通常都比較大， 時(shí)延隨 著n的增加而線性增加。4Turbo 碼Turbo 碼包含重復(fù)解碼、軟入 / 軟出解碼、遞歸系統(tǒng)卷積編碼和非均勻交織等概念。 Turbo 碼編碼基本結(jié)構(gòu)包含兩個(gè)并聯(lián)的相同遞歸系統(tǒng)卷積編碼器，中間由一個(gè)交織器分隔422多址接入技術(shù)目前無線接入系統(tǒng)中常用的多址方式有：頻分多址（FDMA ）、時(shí)分多址

35、（TDMA ）、碼分多址（CDMA）和空分多址（SDMA）等。一、頻分多址（FDMA）頻分多址（Frequency Division Multiple Access FDMA）是把通信系統(tǒng)的總頻段劃分成若干個(gè)等間隔的頻道（或稱信道），分配給不同的用戶使用。二、時(shí)分多址（TDMA ）時(shí)分多址（Time Division Multiple Access TDMA ）是把無線頻譜按時(shí)隙劃分,若干個(gè)時(shí)隙組成一幀。、碼分多址（CDMA）種多址技術(shù)。碼分多址(Code Division Multiple Access CDMA )是使用擴(kuò)展頻譜技術(shù)的一 C=Wlog2 l + N 丿四、空分多址（SDMA）空分多址（Space Division Multiple Access SDMA）是通過控制用戶的空間輻射能量來提供多址接入能力的，通過分割空間信道分離同一時(shí)隙和同一頻道上的 多個(gè)用戶信號(hào)。423數(shù)字調(diào)制與擴(kuò)頻技術(shù)一、數(shù)字調(diào)制技術(shù)抗干擾能力強(qiáng)的數(shù)字調(diào)n