寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)——接入網(wǎng)基礎(chǔ)

1、寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)第三章接入網(wǎng)基礎(chǔ)用戶接入網(wǎng)概述公用電信網(wǎng)絡(luò)在傳統(tǒng)上被劃分為三個(gè)部分，即長(zhǎng)途網(wǎng)(長(zhǎng)途端局以上部分）、中繼網(wǎng)(長(zhǎng)途端局與市局或市局之間的部分)以及用戶接入網(wǎng)(端局與用戶之間的部分），而現(xiàn)在更傾向于將長(zhǎng)途網(wǎng)和中繼網(wǎng)放在一起稱為核心網(wǎng)(core network, cn），將余下部分稱為接入網(wǎng)(access network, an)，或用戶環(huán)路,主要用來(lái)完成用戶接入核心網(wǎng)的任務(wù),如圖所示。用戶終端接入網(wǎng)核心網(wǎng)接入網(wǎng)用戶終端unisnisniuni寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)2第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)接入網(wǎng)相對(duì)核心網(wǎng)而言，其環(huán)境、業(yè)務(wù)量密度，以及技術(shù)手段等均有很大差別。接入網(wǎng)的情況相當(dāng)復(fù)雜。在當(dāng)今核

2、心網(wǎng)已逐步形成了以光纖線路為基礎(chǔ)的高速信道的情況下,國(guó)際權(quán)威專家把寬帶綜合信息接入網(wǎng)比作信息高速公路的“最后一英里”，并認(rèn)為它是信息高速公路中難度最高，耗資最大的一部分，是信息基礎(chǔ)建設(shè)的“瓶頸”。itu在g.902建議中對(duì)接入網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、功能、接入類(lèi)型、原理進(jìn)行了規(guī)范。進(jìn)入90年代以來(lái)，電信市場(chǎng)日趨激烈，用戶接入成為競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)，目前有四種基本的方式，即基于銅纜的數(shù)字用戶環(huán)路(digital subscriber line ，dsl），基于有線電視(cable television, catv)網(wǎng)的光纖/同軸電纜混合網(wǎng)(hybrid fiber/coax, hfc）,基于光纖線路的全數(shù)字寬帶化光纖

3、用戶環(huán)路(fiber in the loop, fitl) 以及無(wú)線本地環(huán)路(wireless local loop, wll）。本章將在介紹接入網(wǎng)的背景、特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，分別介紹各種主要的用戶接入方式。寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)3第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)國(guó)際網(wǎng)國(guó)際交換中心1核心網(wǎng)國(guó)際交換中心2gigapopgigapop主干網(wǎng)1gigapop主干網(wǎng)3gigapop gigapop主干網(wǎng)2gigapop gigapopgigapop gigapop城域網(wǎng)城域網(wǎng)接入網(wǎng)接入網(wǎng)接入網(wǎng)接入網(wǎng)接入網(wǎng)接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖國(guó)際20余家nsp，uunet、sprint，etc服務(wù)器服務(wù)器chinanet骨干網(wǎng)idc/數(shù)據(jù)

4、中心服務(wù)器服務(wù)器城域網(wǎng)骨干網(wǎng) 寬帶用戶接入服務(wù)器服務(wù)器撥號(hào)接入專線接入局端用戶接入設(shè)備局端設(shè)備窄帶用戶接入pstn/isdncable/xdsl/fttx用戶/大樓背背景景、需需求求、特特點(diǎn)點(diǎn)一、背景電話的用戶環(huán)路自1876年電話發(fā)明之后，幾乎沒(méi)有發(fā)生過(guò)本質(zhì)的變化，即一直采用局用主配線架到用戶終結(jié)的雙絞線對(duì)。80年代初，pcm的技術(shù)業(yè)已成熟，而光纖的使用已趨實(shí)用。單模光纖潛在帶寬可達(dá)3萬(wàn)ghz以上。同時(shí)光纖的重量輕、體積小、易維護(hù)、耐腐蝕等特點(diǎn)使之具有運(yùn)營(yíng)維護(hù)的優(yōu)越性。90年代初又出現(xiàn)了幾種以銅纜為基礎(chǔ)的接入網(wǎng)新技術(shù)，它們對(duì)原有銅纜在衰減、群延時(shí)、線路碼型等方面作了改進(jìn)。與此同時(shí)，原本是相對(duì)獨(dú)

5、立的catv網(wǎng)，逐步改變了只提供單純的廣播電視業(yè)務(wù)的傳統(tǒng)，也開(kāi)始提供電話、數(shù)據(jù)和交互性圖像等業(yè)務(wù)。在地理環(huán)境比較復(fù)雜或偏遠(yuǎn)、用戶分散的地區(qū),對(duì)于需要移動(dòng)數(shù)據(jù)通信的特殊用戶，無(wú)線接入是有線接入的重要補(bǔ)充。寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)6第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)二、需求技術(shù)的發(fā)展與市場(chǎng)業(yè)務(wù)需求并存。接入網(wǎng)的業(yè)務(wù)需求除了電話業(yè)務(wù)外，應(yīng)予支持各種低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，n64kbps窄帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；同時(shí)，也應(yīng)予考慮一些寬帶業(yè)務(wù)，如視頻點(diǎn)播（video on demand, vod）、遠(yuǎn)程教育、電子購(gòu)物等。局域網(wǎng)業(yè)已逐步形成規(guī)模，網(wǎng)絡(luò)間互連及它們之間的寬帶業(yè)務(wù)需求，成為用戶數(shù)據(jù)接入網(wǎng)向?qū)拵Щl(fā)展的推動(dòng)力量。三、特點(diǎn)1、投資高而效益

6、相對(duì)低。2、運(yùn)行條件差。3、技術(shù)發(fā)展慢。寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)7第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)接入網(wǎng)功能結(jié)構(gòu)接入網(wǎng)功能結(jié)構(gòu)根據(jù)itu-t g.902的定義，接入網(wǎng)位于交換端局和用戶終端之間，是由業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口(sni)和相關(guān)的用戶網(wǎng)絡(luò)接口(uni)之間的一系列傳送實(shí)體(如線路設(shè)施和傳輸設(shè)施等)所組成的系統(tǒng)組成。an：接入網(wǎng)uni：用戶網(wǎng)絡(luò)接口sni：業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口sn：業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)cpn：用戶室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)unicpntmnq3q3upfsmfspfansncfcfsnitf寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)8第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)二、接口接入網(wǎng)的接口有三類(lèi)，即uni，sni和q3管理接口。uni是用戶和網(wǎng)絡(luò)的接口，不同的uni支持不同的

7、業(yè)務(wù)，如模擬電話，數(shù)字或模擬租用線業(yè)務(wù)等的接入。對(duì)于pstn而言，itu-t尚未建立通用的uni綜合協(xié)議，故而uni目前只能采用相關(guān)網(wǎng)家的標(biāo)準(zhǔn)。sni有模擬接口(z接口)和數(shù)字接口(v接口），可以支持一種專用接入類(lèi)型，也可以支持多種接入類(lèi)型。itu-t規(guī)范了兩個(gè)新的綜合接入接口，v5.1和v5.2(統(tǒng)稱v5接口)，v5接口的意義是深遠(yuǎn)的，可以在接入段實(shí)現(xiàn)不同廠商設(shè)備的互連。寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)9第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)接入網(wǎng)的模型sni接入網(wǎng)uni饋線段配線段引線段ls cpnltfpdpnt（交換機(jī)）（線路終端）（靈活連接點(diǎn)） （分配點(diǎn)）（網(wǎng)絡(luò)終端）（用戶室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)）寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)10第三章

8、接入網(wǎng)基礎(chǔ)對(duì)于現(xiàn)有的電話用戶線來(lái)說(shuō)，各段分界點(diǎn)就是熟知的配線架、交接箱、分線盒及電話插座下，圖所示的就是典型的銅纜用戶環(huán)路。nifpdp分路點(diǎn)端局交接箱分線盒饋線電纜配線電纜引入線ni用戶用戶寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)11第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)subscriber loop(用戶環(huán)路） simply twisted-pair cooper lines from co to subscribersipipnaslocallocalexchangeexchangepstnpstncustomerpremisecentralofficecentralofficecustomerpremise寬帶無(wú)線通信技術(shù)基

9、礎(chǔ)12第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)從發(fā)展趨勢(shì)看來(lái)，光纖在接入網(wǎng)中的應(yīng)用首先是代替饋線電纜，即分路點(diǎn)或交接箱由遠(yuǎn)端（remote termination ，rt）來(lái)取代，而分線盒，在此為業(yè)務(wù)接入點(diǎn)（service access point ，sap）。典型的全光纖接入網(wǎng)如下圖所示。onu端局rn/rtsap饋線光纜onu寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)13第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)傳輸媒體(介質(zhì)) 磁介質(zhì)高帶寬、低費(fèi)用、高延時(shí)（小時(shí)）例：7gb/8mm，1000盤(pán)/50*50*50cm，24h可送到任何地方?？?cè)萘?7*1000*8gbits，總時(shí)間=24*60*60=86400s傳送速率=56000gb/86400s=64

10、8mb/s 金屬導(dǎo)體雙絞線、同軸電纜(粗、細(xì)) 光纖 無(wú)線介質(zhì)無(wú)線電、短波、微波、衛(wèi)星、光波寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)14第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)雙絞線內(nèi)導(dǎo)體芯線 絕緣 箔屏蔽 銅屏蔽 外套 -螺旋絞合的雙導(dǎo)線，f1mm-每根4對(duì)、25對(duì)、1800對(duì)-典型連接距離100m（lan）-rj45插座、插頭-優(yōu)缺點(diǎn)：成本低密度高、節(jié)省空間安裝容易（綜合布線系統(tǒng)）平衡傳輸（高速率）抗干擾性一般連接距離較短寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)15第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)屏蔽雙絞線 (stp)非屏蔽雙絞線 (utp) 以鋁箔屏蔽以減少3類(lèi)、5類(lèi)、6類(lèi)（16m、155m、1200m）干擾和串音雙絞線外沒(méi)有任何附加屏蔽寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)16

11、第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)同軸電纜l基帶同軸電纜一條電纜只用于一個(gè)信道，50w，用于數(shù)字傳輸l寬帶同軸電纜一條電纜同時(shí)傳輸不同頻率的多路模擬信號(hào)，75 w，用于模擬傳輸，300450mhz，100km，需要放大器 銅芯絕緣層 外導(dǎo)體屏蔽層 保護(hù)套寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)17第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)細(xì)同軸-50 w，d=1.02cm，10mbps -優(yōu)缺點(diǎn)： 價(jià)格低安裝方便（t型連接器、bnc接頭、terminator）抗干擾能力強(qiáng)距離短可靠性差粗同軸-50 w，d=2.54cm，10mbps -優(yōu)缺點(diǎn)：價(jià)格稍高安裝方便（收發(fā)器、收發(fā)器電纜、terminator）抗干擾能力強(qiáng)距離中等可靠性好寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)1

12、8第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)光纖 依靠光波承載信息 速率高，通信容量大僅受光電轉(zhuǎn)換器件的限制（100gb/s） 傳輸損耗小，適合長(zhǎng)距離傳輸 抗干擾性能極好，保密性好 輕便寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)19第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)光纖傳輸原理利用了光的反射l光從一種介質(zhì)入射到另一種介質(zhì)時(shí)會(huì)產(chǎn)生折射。折射量取決于兩種介質(zhì)的折射率。當(dāng)入射角臨界值時(shí)產(chǎn)生全反射，不會(huì)泄漏。l光纖：纖芯-折射率高、玻璃包層-折射率低l亮度調(diào)制，有脈沖-1，無(wú)脈沖-0l光傳輸系統(tǒng)：光源、介質(zhì)、光檢測(cè)器光源: 850nm/1300nm/1500nm發(fā)光二極管 / 激光二極管介質(zhì): 光纖光檢測(cè)器: 光電二極管pin/雪崩二極管apd l單向傳輸，雙向

13、需兩根光纖寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)20第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)光纖傳送模式：mmf、smf芯芯/封封套套特特性性 輸輸入入電電信信號(hào)號(hào)輸輸出出電電信信號(hào)號(hào)h2h2h1h1多多模模 mmfmmf波波長(zhǎng)長(zhǎng) : 850,1300850,1300 nmnm多束光線以不同的反射角傳播h2h2h1h1光纖的直徑減小單單模模 smfsmf波波長(zhǎng)長(zhǎng): 1300,15501300,1550 nmnm到一個(gè)光波波長(zhǎng)單束光線沿直線傳播寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)21第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)典型的光纜單單芯芯光光纜纜玻璃封套塑料外套玻璃內(nèi)芯塑料外套外殼多多芯芯光光纜纜 玻璃內(nèi)芯玻璃封套常見(jiàn)規(guī)格：玻璃內(nèi)芯50um緩變型mmf62.5um緩變/

14、增強(qiáng)型mmf8.3um突變型smf玻璃包層125um寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)22第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)高密度多芯光纜剖面結(jié)構(gòu)加強(qiáng)芯外鞘外套光纖 加強(qiáng)芯封套光纖束芯寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)23第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)ftth寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)24第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)無(wú)線介質(zhì) 使用電磁波或光波攜帶信息 無(wú)需物理連接 適用于長(zhǎng)距離或不便布線的場(chǎng)合 易受干擾寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)25第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)無(wú)線電基基站站覆覆蓋蓋的的無(wú)無(wú)線線電電區(qū)區(qū)域域 固定終端點(diǎn)（基站）和終端之間是無(wú)線鏈路bsffff33ff11ff2222ffff11ff22ff33ff11bs基站33ffffff11ff222233用戶計(jì)算機(jī)和終端f1,

15、 f2, f3 = 使用的頻率寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)26第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)地面微波接力 兩個(gè)地面站之間傳送地地面面站站之之間間的的直直視視線線路路 距離：50 -100 km微微波波傳傳送送塔塔地地球球?qū)拵o(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)27第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)地球同步衛(wèi)星 與地面站相對(duì)固定位置36,00036,000 使用3個(gè)衛(wèi)星覆蓋全球 傳輸延遲時(shí)間長(zhǎng)公公里里地地球球?qū)拵o(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)28第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)常用傳輸媒體的比較傳輸媒體速率傳輸距離性能(抗價(jià)格應(yīng)用干擾性)雙絞線10-1000mb/s幾十km可以低模擬數(shù)字傳輸/w同軸電纜10mb/s3km內(nèi)較好略高于基帶數(shù)字信號(hào)50雙絞線w同軸電纜300-450

16、mhz100km較好較高模擬傳輸電視、75數(shù)據(jù)及音頻光纖幾十 gbps30km up很好較高遠(yuǎn)距離傳輸短波50mhz全球較差較低遠(yuǎn)程低速通信地面微波接力4-6ghz幾百 km好中等遠(yuǎn)程通信衛(wèi)星500mhz18000km很好與距離遠(yuǎn)程通信無(wú)關(guān)寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)29第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)三足鼎立最后一公里的寬帶解決方案主要有：1. 高速以太網(wǎng)2. 電信的xdsl3. 廣電的hfc4. ftth/fttb5. 無(wú)線接入寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)30第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)31第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)32第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)33第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)寬帶無(wú)線通信技術(shù)基

17、礎(chǔ)34第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)35第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)高速以太網(wǎng)fast ethernet 高速以太網(wǎng)以太網(wǎng)的基本特征是采用一種稱為載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn) /沖突檢測(cè)csma/cd的共享訪問(wèn)方案，即多個(gè)工作站都連接在一條總線上，所有的工作站都不斷向總線上發(fā)出監(jiān)聽(tīng)信號(hào)，但在同一時(shí)刻只能有一個(gè)工作站在總線上進(jìn)行傳輸，而其他工作站必須等待其傳輸結(jié)束后再開(kāi)始自己的傳輸。經(jīng)營(yíng)者：網(wǎng)絡(luò)公司傳輸媒體：五類(lèi)雙絞線傳輸速率：10m/100m，主干已經(jīng)達(dá)到1g；寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)36第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)classic 10/100mbps ethernet twisted pair ethernet (10

18、baset 802.3i)寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)37第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)10/100/1000m ethernet寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)38第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)bandwidth demand of homesbitrate kb/s10000 according to mooreslawactual modemconnection speed1000 adsl 256 kb/sadsl 512 kb/s100101198519901995200020052010yearexponential growth, doubling every 23 months（指數(shù)增長(zhǎng)，23個(gè)月翻倍）寬帶無(wú)線通信技術(shù)基

19、礎(chǔ)40第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)video encoding（圖像編碼）bitrate kb/s30002500200015001000500200020012002200320042005year advancement in video encoding technology less bitrate required for same video quality makes video over adsl interesting寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)41第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)xdslxdsl概概述述數(shù)字用戶線(digital subscriber line, dsl)是指采用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)來(lái)提高銅纜

20、電話線的傳輸速率和信號(hào)質(zhì)量的一種技術(shù)。其中有不少版本，諸如高比特率數(shù)字用戶線(high bit rate digital subscriber line ，hdsl)，不對(duì)稱數(shù)字用戶線（asymmetric digital subscriber line ，adsl),單線對(duì)數(shù)字用戶線(single pair digital subscriber line, sdsl)以及甚高數(shù)據(jù)速率數(shù)字用戶線(very high bit rate digital subscriber line ,vdsl)以及速率自適應(yīng)數(shù)字用戶線(rate adapted digital subscriber line,

21、radsl)等等。我們用 “xdsl”來(lái)泛指這一系列的數(shù)字用戶線技術(shù)。xdsl通過(guò)一對(duì)modem來(lái)實(shí)現(xiàn)，分別放置在局端和用戶端，都為話路通道留有空間。寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)42第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)xdsl頻率分布寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)43第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)xdsl技術(shù)比較hdslsdsladsl(全速率)adsl(全速率)adsl(g.lite)vdsl調(diào)制技術(shù)2b1q2b1qdmtcapdmttbd傳輸距離下行速率上行速率 (實(shí)際距離取決于線路質(zhì)量)2mbps2mbps最長(zhǎng)3.5km最高8mbps最高8mbps最長(zhǎng)3.5km最高8mbps最高800kbps最長(zhǎng)3.5km最高8mbps最高800kb

22、ps最長(zhǎng)3.5km最高1.5mbp最高800kbps最長(zhǎng)4.5km最高51mbps最高19mbps最長(zhǎng)200-1000m基帶模擬話音無(wú)無(wú)有有有有寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)44第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)xdslxdsl positionposition inin thetheworldwideworldwide marketmarketno. of lines in 1,000sworldwide xdsl growth9000080000700006000050000400003000020000100000199920002001200220032004(3rdqtr)source: dsl forum

23、and point topicadsladsl positionposition inin thethebroadbandbroadband marketmarketxdsl下載帶寬分布圖寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)47第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)adsl dtm寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)48第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)adsl bandwidth division voice channel 0 idle channels 1-5 upstream data and control channels 6-30, 1 control, 24 data transfer 24x4000x15 = 1.44-mbps bandwi

24、dth downstream data and control channels 31-255, 1 control, 224 data 224x4000x15 = 13.4 mbps because of the high signal/noise rationupstream 64 kbps 1 mbpsdownstream 500 kbps 8 mbps寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)49第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)adsl line connection寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)50第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)internetdslamdigitaldigital subscribersubscriber lineline

25、 (dsl)(dsl) broadbandbroadband accessaccesscentraldownstreamdslofficedslmodemmodemvoiceupstreamlpfswitchlpfcustomer premisestelephonedslam - digital subscriber line access multiplexernetworklpf low pass filter非對(duì)稱數(shù)字用戶線（adsl）技術(shù)簡(jiǎn)介(三) 與電纜調(diào)制解調(diào)器cable modem相比， adsl具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)：它提供針對(duì)單一電話線路用戶的專線服務(wù)，而電纜調(diào)制解調(diào)器則要求一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)

26、的眾多用戶分享同一帶寬。盡管電纜調(diào)制解調(diào)器的下行速率比adsl高，但考慮到將來(lái)會(huì)有越來(lái)越多的用戶在同一時(shí)間上網(wǎng)，電纜調(diào)制解調(diào)器的性能將大大下降。另外，電纜調(diào)制解調(diào)器的上行速率通常低于adsl。不容忽視的是，目前，全世界有將近7.5億銅質(zhì)電話線用戶，而享有電纜調(diào)制解調(diào)器服務(wù)的家庭只有1200萬(wàn)。 adsl設(shè)計(jì)目的有兩個(gè)功能：高速數(shù)據(jù)通信和交互視頻。數(shù)據(jù)通信功能可為internet訪問(wèn)、公司遠(yuǎn)程計(jì)算或?qū)Ｓ玫木W(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。交互視頻包括需要高速網(wǎng)絡(luò)視頻通信的視頻點(diǎn)播(vod)、電影、游戲等。目前，adsl只支持與t1/e1的接口，在未來(lái)可以到桌面。 下傳速率由距離、線纜尺寸、干擾等多種因素所影響，從10k

27、bps到 640kbps寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)52第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)典型adsl組網(wǎng)方式 atm接口上聯(lián)與ip接口上聯(lián) 集中bras認(rèn)證、分布式bras認(rèn)證、分散式bras認(rèn)證寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)53第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)hfchfc(hybrid fiber coax光纖同軸電纜混合體)現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)絡(luò)頻帶多是450m，通常其上僅傳送20-40套模擬有線電視信號(hào)，沒(méi)有充分利用頻帶資源。對(duì)現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)稍作改造后使之成為雙向的hfc網(wǎng)，在電視臺(tái)網(wǎng)絡(luò)中心配上網(wǎng)絡(luò)前端設(shè)備并介入因特網(wǎng)和電信網(wǎng)，利用機(jī)頂盒等用戶終端設(shè)備，即可網(wǎng)內(nèi)享受8m以上寬帶的優(yōu)越功能。適用于辦公環(huán)境比較分散，數(shù)據(jù)流量不大的單位，以

28、及普通家庭用戶。經(jīng) 營(yíng) 者：廣電部門(mén)傳輸媒體：有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸速率：8m寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)54第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)traditional cable tv network寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)55第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)hfc network hybrid fiber-coaxial寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)56第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)什么是cable modem cable modem即電纜調(diào)制解調(diào)器又名線纜調(diào)制解調(diào)器，它是近幾年隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的擴(kuò)大而發(fā)展起來(lái)的，主要用于有線電視網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。 目前，cable modem 接入技術(shù)在全球尤其是北美的發(fā)展勢(shì)頭很猛，每年用戶數(shù)以超過(guò)100%的速度增長(zhǎng)。而在中國(guó)

29、，已有廣東、深圳、南京等省市開(kāi)通了cable modem 接入。它是電信公司xdsl技術(shù)最大的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)57第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)cable modem transmission system寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)58第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)coaxial cable bands video band 54 to 550 mhz each channel is 6 mhz, thus more than 80 channels downstream data 550 750 mhz also 6 mhz channels modulated using 64-qam or 256-qa

30、m theoretical data rate of 30 mbps, 10base-t cable limits it to 10 mbps upstream data 5 42 mhz 6 mhz channels modulated using qpsk theoretical data rate of 12 mbpsupstream data bandwidth is 37mhz, six 6-mhz channels timesharing, must wait until channel is available downstream has 33 channels of 6-mh

31、z each channel is shared between a group of subscribers multicasting, each subscriber on that channel will receive data, others discard it寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)59第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)什么是cable modem(四) cable modem 本身不單純是調(diào)制解調(diào)器，它集modem、調(diào)諧器、加/解密設(shè)備、橋接器、網(wǎng)絡(luò)接口卡、snmp代理和以太網(wǎng)集線器的功能于一身。它無(wú)須撥號(hào)上網(wǎng)，不占用電話線，可永久連接。服務(wù)商的設(shè)備同用戶的modem之間建立了一個(gè)vlan（虛擬

32、專網(wǎng)）連接，大多數(shù)的modem提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的10baset以太網(wǎng)接口同用戶的pc設(shè)備或局域網(wǎng)集線器相聯(lián)。 cable modem也是一種上下行帶寬不對(duì)稱的技術(shù)，適合提供上網(wǎng)及vod這兩種業(yè)務(wù)。其中，提供因特網(wǎng)接入業(yè)務(wù)可以采用“hfccable modem以太網(wǎng)/atm”的方式。 局端需要配備一臺(tái)hfc頭端設(shè)備，通過(guò)atm或快速以太網(wǎng)與因特網(wǎng)進(jìn)行互聯(lián)，并且完成信號(hào)的調(diào)制和混合功能。數(shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)光纖同軸混合網(wǎng)（hfc）傳至用戶家中，cable modem完成信號(hào)的解碼、解調(diào)等功能，并通過(guò)以太網(wǎng)端口將數(shù)字信號(hào)傳送到pc機(jī)。反過(guò)來(lái)，cable modem接收pc機(jī)傳來(lái)的上行信號(hào)，經(jīng)過(guò)編碼、調(diào)制后通過(guò)h

33、fc傳給頭端設(shè)備。 有線網(wǎng)絡(luò)也可以作簡(jiǎn)單的改造方法，采用電話上行、hfc下行。這種方法用在局端設(shè)備（cable modem termination system， cmts）和cable modem中具有電話線接口、無(wú)需對(duì) hfc進(jìn)行雙向改造。這是一種低成本占領(lǐng)市場(chǎng)的策略，可用在網(wǎng)絡(luò)改造確實(shí)有困難的地方。但這種方法的缺點(diǎn)有兩個(gè)：一是影響原有的電話業(yè)務(wù)，二是電話的帶寬畢竟有限，不利于業(yè)務(wù)的擴(kuò)展。寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)60第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)cable modem 組網(wǎng)寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)61第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)hfc網(wǎng)絡(luò)管理數(shù)字綜合平臺(tái)寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)62第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)adsl & cable

34、 modem adsl接入都是基于電話線路的，而cable modem接入則是基于有線電視hfc線路的。從國(guó)內(nèi)目前的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境來(lái)看，由于帶寬或費(fèi)用的原因，adsl和cable modem接入成為最佳選擇。而cable modem和adsl接入各自有其優(yōu)缺點(diǎn)。cable modem利用已有有線電視的hfc（hybrid fiber coax）系統(tǒng)接入internet，其接入速率高，但共享接入傳輸總線。 adsl獨(dú)享接人帶寬卻接入速率低；相對(duì)adsl接入來(lái)講，cable modem接入采用同軸電纜，抗干擾能力強(qiáng)；adsl接入充分利用現(xiàn)有電話網(wǎng)絡(luò)的雙絞線。寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)63第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)ca

35、ble modem 與adsl比較 在網(wǎng)絡(luò)入戶的“最后一公里”中，cable modem和adsl是二種不同的接入方式。cable modem和dsl一樣構(gòu)筑在現(xiàn)有的物理網(wǎng)絡(luò)上，所不同的是adsl應(yīng)用的是電話網(wǎng)，而cable modem應(yīng)用的是有線電視網(wǎng)。adsl和 cable modem兩種技術(shù)組網(wǎng)都能夠提供多種業(yè)務(wù)，并且都能夠基本滿足目前寬帶業(yè)務(wù)的需要。adsl在帶寬上要低于cable modem，但是，利用 cable modem和hfc進(jìn)行組網(wǎng)在穩(wěn)定性、可靠性、供電以及運(yùn)行維護(hù)體制上都存在一些問(wèn)題。此外，由于其網(wǎng)絡(luò)線路帶寬是共享的，在用戶達(dá)到一定規(guī)模后實(shí)際上無(wú)法提供寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，用戶分

36、享到的帶寬是非常有限的。adsl和cable modem技術(shù)之間的競(jìng)爭(zhēng)其實(shí)是兩種公司之間的競(jìng)爭(zhēng)，兩者在技術(shù)上各有所長(zhǎng)。不過(guò)，在不同的領(lǐng)域，針對(duì)不同的業(yè)務(wù)重點(diǎn)，兩者都可以各自找到相應(yīng)的發(fā)展空間。adsl和cable modem在internet高速接入中各有千秋，現(xiàn)在就分別從帶寬、距離、抗干擾能力、安全等幾個(gè)方面簡(jiǎn)單進(jìn)行比較：寬帶無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)64第三章 接入網(wǎng)基礎(chǔ)cable modem 與adsl比較-網(wǎng)絡(luò)帶寬（一） 在帶寬保證方面，cable modem要比adsl具有帶寬的優(yōu)勢(shì)。有線電視系統(tǒng)所用的 cable modem上下行速率為對(duì)稱的10mbps，這在 internet接入應(yīng)用方面具有特殊的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)cable modem的每一個(gè)子信道下行通道的數(shù)據(jù)吞吐量都可以達(dá)到2540mbps，所以當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)的用戶較少時(shí)，其帶寬的優(yōu)勢(shì)將更加明顯； cable modem不僅接入速率高，有線電視網(wǎng)絡(luò)中的接入同軸電纜的帶寬也達(dá)幾百mhz，在上下行通道中具有極好對(duì)均衡能力。這種帶寬優(yōu)勢(shì)使得接入 internet 的過(guò)程可在一瞬間完成，不需要撥號(hào)和等待登錄，計(jì)算機(jī)可以每天24